這個消息終于正式宣布了：科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子，即粒子物理學(xué)理論所預(yù)測的那種有助于解釋宇宙大爆炸和宇宙起源的粒子。

為了發(fā)現(xiàn)這種難以捉摸的粒子，人類已經(jīng)投入了海量的時間、資源和天才的智慧。首先，來自歐洲原子核研究委員會（CERN）的工程師們設(shè)計(jì)并在跨越瑞士和法國的山脈之下修建了一個價值 20 億美元的全球最大的粒子加速器。接下來，科學(xué)家們在 27 公里長的隧道內(nèi)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，依賴特種不銹鋼合金來保持粒子束在穩(wěn)定路徑上快速移動。最后，數(shù)據(jù)管理人員對亞原子碰撞的萬億信息進(jìn)行篩選，以確定在 2012 年所發(fā)現(xiàn)的粒子是否真的是希格斯玻色子。

在這一探索開始5年之后，歐洲原子核研究委員會仍然不能確定他們的科學(xué)家所發(fā)現(xiàn)的是粒子物理學(xué)中最流行的理論所預(yù)言的標(biāo)準(zhǔn)的希格斯玻色子，還是另一種不同的理論所預(yù)言的希格斯玻色子。科學(xué)家們還進(jìn)行了幾個進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，來研究這個問題，并研究這種最重要的、被假定為宇宙所有其他粒子質(zhì)量之源的粒子的其他屬性。

這些實(shí)驗(yàn)在大型強(qiáng)子對撞機(jī)（LHC）內(nèi)部進(jìn)行，在這里，質(zhì)子以近乎光速的速度相向而行，以再現(xiàn)大爆炸后瞬間所展現(xiàn)的條件。粒子束在彼此隔絕的真空管內(nèi)、在由電磁體形成的強(qiáng)磁場引導(dǎo)下沿著加速器的環(huán)型管路運(yùn)行。歐洲原子核研究委員會科學(xué)家們能夠通過質(zhì)子的粉碎性碰撞來檢測希格斯玻色子。

用來構(gòu)建加速器的材料選擇主要考慮的是超導(dǎo)狀態(tài)所要求的將磁體冷凍至零下271.3℃，這一溫度比在外層空間所發(fā)現(xiàn)的溫度還要低。為了保持這種深冷，要將加速器與一個長達(dá)120千米的管路系統(tǒng)相連，來配送液氦。

能夠抵抗這種惡劣環(huán)境的含鎳不銹鋼在磁體和液氦配送中都起著重要作用。磁體使用了大約860噸的 Nirosta4375（EN1.4375），這是一種錳鎳合金不銹鋼。用來將液氦配送給磁體的管系使用了450噸EN1.4307鉻鎳不銹鋼，與304L（UNS S30403）不銹鋼非常相似。

EN1.4375合金的韌性足以抵抗極度寒冷和磁體內(nèi)的強(qiáng)磁力，而它自身極低的磁導(dǎo)率也可以防止鋼本身被磁化。鉻鎳不銹鋼同樣也耐低溫，可確保管路不會變脆。

（本文由國際鎳協(xié)會提供資料整理而成）

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