3月8日Husker团队在CERN的大型强子对撞机中发挥主导作用

内布拉斯加大学林肯分校获得了国家科学基金会提供的 5 年 5100 万美元的资助，用于推动欧洲核子研究中心大型强子对撞机的亚原子物理学前沿工作，该加速器是位于日内瓦附近的世界上最大、最强大的粒子加速器， 瑞士。

这笔赠款是该大学历史上最大的一笔赠款，它将使来自 51 个机构的 1,200 名物理学家能够最大限度地发挥紧凑型介子螺线管探测器的潜力，该探测器是对撞机上用于研究高能粒子碰撞时会发生什么的仪器。这笔资金将支持 CMS运营计划，由NSF资助的部分现在内布拉斯加州将领导到 2026 年。该计划也由能源部资助，维持提供和开发的组件的运营CMS检测器，监督其软件和计算基础设施，并计划未来的升级。

操作程序是维护和升级CMS探测器的基础。该仪器充当大型强子对撞机内的巨型高速相机，捕捉粒子碰撞的“照片”，帮助科学家解开关于宇宙起源和组成的谜团，并收集对自然法则的洞察力。该探测器是 2012 年发现备受追捧的希格斯玻色子粒子不可或缺的一部分，预计将推动粒子物理学的进一步发现。

作为运营计划的领导者，内布拉斯加州负责向 19 个合作机构分配资金，这些机构都是粒子物理学领域的领导者。它们包括麻省理工学院、加州理工学院、普林斯顿大学和康奈尔大学。

维护CMS探测器——重达 14,000 吨，有两个端盖，每个端盖的大小相当于一栋五层楼的建筑——是一项重大任务，是CERN进行研究的支柱。

“除非我们进行操作和维护，否则没有人可以进行研究，”物理学教授和该项目的首席研究员肯布鲁姆说。“它使这个校园和其他 50所CMS大学的研究成为可能。整个国际合作需要在开展的这些活动取得成功。”

Bloom 在CMS运营和管理方面的丰富经验对于将NSF资金引入内布拉斯加州至关重要。近十年来，他领导的团队为CMS探测器运行了七个二级计算中心，其中一个位于大学的荷兰计算中心。这些站点共同处理、存储、传输和分析CMS每年产生的数百万 GB 数据。

从 2015 年到 2019 年，他还担任运营计划的软件和计算经理，管理 1600 万美元的年度预算。1 月，他被选为该项目的副经理，帮助管理 3500 万美元的预算，为至少 45 个机构提供资金。这一任命引发了NSF资金从普林斯顿大学转移到内布拉斯加州，过去十年一直在那里。

“这笔赠款是肯长期致力于在全国和全球范围内领导CMS运营的顶峰，”负责研究和经济发展的副校长 Bob Wilhelm 说。“他致力于最大限度地发挥仪器的潜力并加强其计算基础设施，以及我们大学将在管理CMS运营方面发挥的作用，为内布拉斯加州和世界各地的科学家继续在物理学方面取得突破性发现铺平了道路。”

该大学在大型强子对撞机的关键时间点接管。该仪器准备在 2022 年开始其第三次数据采集运行，预计这将使当前质子碰撞CMS数据集的规模翻一番。此外，加速器的重大升级正在进行中，这将使其光度增加 10 倍。改进后的对撞机被称为高亮度LHC，预计将在 2027 年第四次发射时投入使用并将显着增加物理学家可以研究的碰撞次数。

由于这两个事件引发的预期数据繁荣，Bloom 表示，将NSF资金的大部分用于增强支持数据分析的计算操作至关重要。留在内布拉斯加州校园的大部分资金将用于支持荷兰中心改进软件和计算能力以及人员。

欧洲核子研究中心更新后的仪器将为进一步研究希格斯玻色子提供动力，希格斯玻色子被认为是赋予其他粒子质量的基本粒子。经过 50 多年的搜寻，物理学家终于在 2012 年发现了所谓的“上帝粒子”，现在正在确认它在粒子物理学标准模型中的作用，并用它来寻找其他类型的隐藏粒子。升级后的LHC将使可供研究的希格斯玻色子供应量翻倍，并提供更高精度的粒子测量。

对撞机还为进一步探索暗物质铺平了道路，暗物质是一种被认为构成宇宙约 25% 的不可见物质。科学家们知道它的存在是基于遥远的恒星和星系所表现出的引力，但他们不知道它是由什么类型的粒子组成的。

他们还将继续研究宇宙的未知方面：新粒子、相互作用和物理原理。

除了 Bloom，内布拉斯加州的物理学家 Dan Claes、Frank Golf 和 Ilya Kravchenko 与CERN的国内和国际同行一起进行研究。

“在内布拉斯加州，几十年来，我们在物理学方面的研究一直是一种优势，而NSF的这项资助认识到了这一点，以及我们在国际舞台上展现出的领导能力，”校长罗尼·格林说。“在肯·布鲁姆博士的领导下，我们抓住了另一个机会与世界各地的同事合作，共同应对物理学中的这些重大挑战。”

CMS运营计划为数百名博士后研究人员和学生提供了使用世界上最先进的仪器参与粒子物理研究的机会。它还帮助资助QuarkNet，这是一项长期计划，旨在将高中教师与粒子物理学科学家合作，将创新研究带入课堂。

布鲁姆职业生涯的大部分时间都在从事顶夸克物理学、弱粒子相互作用和希格斯玻色子的研究，对于他来说，这个项目是回馈他参与了 30 多年的研究社区的一个机会。他认为这是一种社区服务行为，也是一个将接力棒传递给引领下一代发现的新兴物理学家的机会。

“我一直在寻找使人们在这个领域的生活更美好的方法，”他说。“我们如何做能够影响很多人并帮助他们完成科学的事情?最终，这就是运营计划。如果我能做一些有助于其他人追求他们的科学理念的事情，那将是一项有用的贡献。”

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