临近元旦假期,林栋来到LHC基地的指挥中心。
一年前,这里还是一片荒芜的滨海地带。
而现在,中国第一座大型强子对撞机(LHC)项目的第一期已经完成,创造了世界工程史上的奇迹。
这座占地面积达27平方公里的庞大设施,是中国物理学发展史上的一个重要里程碑。
林栋作为项目的发起者兼最大投资人,站在控制室的落地窗前,望着远处环形加速器的轮廓,心中满是期待与自豪。
回想一年前项目启动时,国际上几乎所有专家都认为这个工期不可能实现。
欧洲的同类项目用了近十年时间才建成,就连最乐观的预测也认为至少需要五年。
但中国速度再次刷新了世界的认知。
项目采用了多项创新性的工程方案。
数万名工人分成三班倒,24小时不间断施工。
超导磁体的生产线同时在12個工厂并行运转。
隧道掘进机创下了单日推进92米的世界纪录。
最先进的AI系统全程协助项目管理,配合林栋提供的全套图纸,将原本需要数月的设计优化压缩到了几周之内。
“林总,你还记得今年那疯狂的夏天吗?”
李思雨递来最新的预冷数据时感慨道。
当时为了赶工期,国内的工程队们在40度的高温下持续工作,这是其他国家工程队不能想象的。
仅用了100天,就完成了全部1694台超导磁体的安装和初步校准,这在业界被称为“舟山奇迹”。
从最初的不解到后来的认可,国际同行见证了中国工程建设的突飞猛进。
多个国际物理研究机构主动提出合作请求,希望能借用这些有经验的工程队去打造他们的实验室。
林栋点点头,他能从当时汇报中的数字读出工人们的辛苦。
为了应对极限工期带来的挑战,他们采用了许多突破常规的方案。
比如,率先使用了第四代数字孪生技术,实现了实体工程与虚拟模型的实时同步。
这让他们可以在施工的同时进行设备调试,将原本需要依次进行的工序改为并行操作。
物流系统则充分利用了舟山的港口优势,建立了专用的海运通道。
一条条运载着核心设备的船队昼夜不停地往返于各大生产基地之间,最终才创造了单月安装超导磁体609台的记录。
最让世界瞩目的是林栋研发的“集成化建造”技术。
超导磁体、真空室、制冷系统等部件在工厂就完成了组装和测试,运到现场后可以直接安装。
这种方法将施工周期缩短了近60%。
林栋的目光从远处的环形轨道收回,落在面前密密麻麻的数据上。
此刻不是缅怀的时候,一丝细微的参数偏差都可能影响今天的启动仪式。
他全神贯注地检查着每一组读数,手指在控制屏上快速滑动。
这些数据证明,快速建设并没有影响工程质量。
在项目的指挥中心,一百多名团队成员正在各自的岗位上忙碌着。
偌大的控制室被分成几个区域:束流控制区、磁铁系统区、低温控制区、数据采集区等。
每个区域都配备着先进的监控设备,大量的显示屏幕将复杂的数据实时呈现出来。
墙上的中央显示屏正在进行着最后的系统自检倒计时。
还有三小时,这台造价近千亿的巨型设备就要首次启动了。
“磁铁系统就绪!1694个超导磁体已完成充磁,磁场强度达到8.33特斯拉。”
负责该系统的张教授通过对讲系统汇报。
这个磁场强度足以将一辆汽车瞬间撕碎,但在这里,它们被精确地控制着,引导着质子束在27公里的环形轨道上运行。
“低温系统正常!120吨液氦温度稳定在1.9K。”李主任报告道。
这个温度比宇宙背景辐射还要低,只有这样才能保持超导磁体的工作状态。
制冷系统每小时要消耗数千度电,仅这一项就需要专门的变电站供电。
“真空系统完成最后检查!主环真空度达到10^-10帕斯卡。”系统组的陈工汇报。
这个真空度相当于把一个足球场大小的空间中抽走所有气体,只留下几个氢原子。
为了达到这个程度,抽气系统整整工作了一个月。
“射频系统就绪!400MHz超导腔已达到工作状态。”
技术组的报告继续传来。
射频腔是加速器的“发动机”,它们通过精确的电磁场为质子束注入能量。
每个腔体都是一个精密的艺术品,表面抛光度达到纳米级别,任何微小的瑕疵都可能导致加速失败。
数据采集区的工作人员也在紧张地准备着。
他们面前的显示屏上显示着复杂的数据流:当质子束相撞时,每秒钟会产生数十亿次的碰撞事件,产生的原始数据量超过1PB。
这些数据中可能藏着新的物理发现,需要强大的计算集群和复杂的算法来分析。
“各位同事,”林栋的声音通过扩音系统传遍整个控制室,“今天是我们所有人共同努力的结晶。LHC项目的建成不仅是我们团队的胜利,更是我们国家在科学研究领域的一次突破。在正式启动之前,让我们再次检查所有关键系统。”
控制室里随即响起了一连串的确认声。
在项目初期,很多人质疑中国是否具备建造如此复杂设备的能力。
超导磁体的制造、真空系统的密封、数据处理系统的开发,每一项技术都是巨大的挑战。
但通过2010年的努力,他们不仅完成了这个“不可能的任务”,而且在某些技术指标上还超过了欧洲的同类设备。
林栋记得项目最困难的时候,有一次,一个关键的超导磁体在测试时突然失超,导致整个系统紧急停机。
团队连续工作了72小时,才终于找到了问题。
一个微小的焊接缺陷导致了绝缘层的破损。
这个教训让他们在后续的工作中更加谨慎,每一个零件都要经过严格的质量控制。
在启动仪式开始前的半小时,林栋召集了核心团队进行最后的技术简报。
会议室的投影仪上显示着今天第一次对撞实验的具体参数。
质子束的能量将达到7万亿电子伏特,这相当于将一个质子加速到接近光速的99.9999991%。
两束质子将在四个探测器位置发生对撞,每秒钟进行约10亿次碰撞。
探测器每秒需要处理的数据量超过1PB,这些数据将被分发到全国各地的计算中心进行分析。