物理学大力神：ATLAS（第一集）

欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC）有4个大型探测器：超环面仪器ATLAS，紧凑缪子线圈CMS，重离子实验探测器ALICE，以及大型强子对撞机底夸克实验LHCb。

ATLAS和CMS主要用于探测各种普遍信号，两个独立实验组互相验证保证实验成果可信度。ALICE侧重于研究重离子对撞环境中的物理现象和相互作用 ，LHCb则主要用来研究对撞过程中的正反物质不对称性，侧着于寻找反物质，研究宇称不守恒和各种味物理的奇异性质。

四个实验中最大探测器超环面仪器ATLAS，长46米，直径25米，重7000吨，相当于埃菲尔铁塔的重量。探测器上共有上亿个像元，相当于一个巨型照相机，每秒钟可拍下4000万张图片。ATLAS被称作“物理学大力神”，正是借助它的力量，人类的视野得以扩展，得以看到那些肉眼根本无法看到的微小物质单元。　　 　 　　 　　

第一集 新希望

在日内瓦附近的一个长达27公里的地下环内，质子被加速到接近光速，并发生了对撞。这里，在欧洲核子研究中心，科学家们可以借此重现宇宙大爆炸后那一瞬间的环境。

这个巨大的、用于研究这些粒子对撞的ATLAS探测器，耗费了好几年的时间被组装起来。但是通过这个动画，我们便可以在几分钟内看完这个过程。

强磁场遍布在ATLAS探测器的周围。这些磁场是电流通过安置在环形结构上的、80公里长的超导电缆而产生的。这使得ATLAS能够保持拥有世界上最大体积的强磁场。

测量通过探测器的粒子的能量是十分重要的。这是通过一个叫做量能器的装置来完成的。ATLAS有几种类型的量能器，它们成桶状排列在探测器的中心和两端。3000吨重的“砖片量能器”由钢和一种特殊的、当粒子通过时就会发光的材料组成。砖片量能器周围有第二个量能器，它由浸在冷却到零下180℃的液氩中的铅组成，这就是电磁量能器。

在量能器之外，还有一个用来测量一种叫做缪子的、可以到达探测器最外层的带电粒子的轨迹的组件。缪子探测器的表面积大约有几个足球场那么大。

在靠近探测器中心的位置，有几个组件可以用于测量带电粒子通过时所留下的轨迹，测量的精确度可以接近百分之一毫米。其中一个部件被称为“跃迁辐射径迹探测器”，它是由几十万个充满气体和金丝的的空心管组成。比跃迁辐射径迹探测器更靠近内部的地方有几个包含着百万个微条和像素点的硅半导体探测器。

ATLAS探测器被设计成可以用来探测尽可能多的粒子。所以另有一些探测器模块被放置在桶装结构的两端，以探测与质子束形成小角度的粒子。探测器两端放置了两个环形磁铁，以产生ATLAS所需要的强磁场。之后又增加了几层用来探测到达ATLAS边缘的粒子的模块，这样，探测器就建造完成了。

现在让我们看看探测器内部。在这里我们可以看到更多单个组件的细节。砖片量能器、电磁量能器、跃迁辐射径迹探测器和硅半导体探测器。

事实上，科学家是不允许穿过打开的探测器的。但在这里，人的大小显示了ATLAS探测器的尺度。

现在我们终于可以见证ATLAS探测器探测质子对撞所产生的粒子了！一个典型的对撞会产生数百个粒子，而ATLAS探测器的每一个组件都是重现整个对撞的全过程的图像所必需的。

如果你想知道这一切是如何运作的，不要错过第二集——粒子反击。