【菜科解读】

　　新升级的大型强子对撞机(LHC) 的质子束刚刚打破了世界纪录。

大型强子对撞机位于瑞士日内瓦附近的欧洲核子研究中心，在计划中的三年中断后于周五（4 月 22 日）重新启动，在此期间对该设施进行了多次升级。

这些改进已经在进行测试，在重新启动和准备其新的运行阶段（称为Run 3）时，LHC 已经打破了之前的记录。

　　这个粒子加速器是世界上最大和最强大的。

而且，在重新启动后不久进行的测试运行中，大型强子对撞机将质子束加速到比以往更高的能量。

　　今天，两条#LHC试验质子束首次被加速到创纪录的每束6.8 TeV的能量。

”CERN今天（4月25日）在推特上写道:“在#restartingLHC之后，这项操作是重新调试机器的活动的一部分，为计划于2022年夏天进行的#LHCRun3做准备。

”

　　大型强子对撞机的工作原理是将两束粒子（如质子）相互加速。

这些高能光束发生碰撞，让粒子物理学家能够探索我们物理世界的极端极限，甚至发现以前从未见过的物理学方面。

　　随着计划关闭期间实施的升级，大型强子对撞机的质子束能量将从 6.5 太电子伏 (TeV) 增加到 6.8 TeV。

作为参考，1 兆电子伏特相当于 1 万亿电子伏特，就动能而言，大致等于蚊子飞行的能量。

虽然这似乎是一个非常小的能量，但对于单个质子来说，它是一个令人难以置信的能量。

　　LHC 设施用于探索宇宙奥秘，从调查可能的暗物质候选者到彻底打破我们对物理学的理解。

现在，LHC 已经开启并按照新升级的预期工作，正朝着实现新一轮突破性物理研究的方向迈进。

能量永恒守恒，读懂热力学第一定律

世间所有能量既不能凭空产生，也无法彻底消亡，只会在热能、机械能、电能等不同形态间相互转换，整体总量始终保持不变。

从日常起居到工业运转，乃至宇宙天体活动，一切热现象与能量变化，都遵循这条基本规律。

很早之前人们对热量认知存在误区，曾认为热是一种可以流动的特殊物质，只能单纯从高温物体转移到低温物体。

直到工业时代蒸汽机普及，摩擦生热、做功发热等现象不断出现，原有理论无法解释能量变化谜题。

多位科学家潜心试验研究，焦耳通过大量做功产热实验，确定了机械能与热量的换算关系，最终总结确立热力学第一定律，推翻陈旧观点，搭建起热力学研究的基础框架。

这条定律清晰界定出能量变化的逻辑。

一个物体的内能改变，来源只有两种途径，要么外界对它做功，要么发生热量传递。

做功可以让其他形式的能量转变为内能，热量则会在温差作用下自然流转，无论以哪种方式变化，整个系统的总能量都不会出现增减。

不存在无中生有的能量，也不会有彻底消失的能量，只是不断变换存在的模样。

生活里随处都能找到对应的实例。

冬天双手相互摩擦，手部运动的动能转化为热能，肌肤温度随之上升。

烧水煮饭时，燃料蕴含的化学能释放出来，转变为热量传递给水，水温慢慢升高。

电动车行驶途中，电能化作驱动车身前进的机械能，行驶颠簸、轮胎摩擦又会产生热能散失出去。

每一种变化，都是能量形态交替转换的过程。

依托定律原理，便能明白永动机永远无法制造成功。

幻想中不用补给能量，就能持续不停对外做功的机器，违背了能量守恒本质。

机器运转必然会损耗能量，一部分能量会以热量形式散发损耗，想要维持持续运转，就必须不间断补充新的能源，没有能量供给，机械最终都会停下运行。

放眼大自然，天地间的能量循环同样恪守规律。

太阳内部不断发生核反应，将物质能量转化为光与热，跨越空间抵达地球。

绿植吸收光能储存化学能，动物进食获取能量，风雨洋流依靠热能与势能推动形成循环。

整套生态运转体系，能量不停流转变换，整体数值始终稳定平衡。

现代工业生产更是离不开热力学第一定律。

火力发电将燃料化学能转为电能，空调制冷制热完成热量搬运，内燃机依靠能量转换驱动设备工作。

技术研发中，人们依据能量转化规律优化设备结构，减少不必要的热量损耗，提升能源利用效率，以此降低资源消耗。

看不见摸不着的能量，始终按照固定规则流转更替。

热力学第一定律道出了能量运动的真相，帮人类读懂自然变化原理，也凭借这一规律开发能源、制造器械，让自然能量切实服务于日常生产与生活。

看不见的无形能量 聊聊生活里无处不在的电磁辐射

从宇宙太空、自然环境，到手机家电、通讯基站，都会向外释放电磁辐射。

很多人谈辐射色变，担忧危害身体健康，其实电磁辐射分不同类型与强度，并非全都有害，分清类别、了解原理，就能理性看待这种普遍存在的自然现象。

自然界本身就源源不断产生电磁辐射，这是宇宙与生俱来的能量形态。

太阳时刻向外辐射光波与热能，抵达地球滋养万物生长，雷电爆发瞬间也会释放强烈电磁波动，山川大地、岩石土壤同样存在天然辐射。

这类天然电磁辐射存在数十亿年，地球生物一直与之共存，强度温和稳定，不会对人体造成伤害，也是生态循环里不可或缺的一部分。

人类步入电气时代后，人工电磁辐射开始大量出现。

只要用到电、具备信号传输功能的设备，运行期间都会产生辐射。

家里的电视、冰箱、微波炉、路由器，日常随身携带的手机、蓝牙耳机，出行用到的电动车，还有城市里林立的通讯基站、高压输电线路，都会向外散发电磁能量。

生活越便捷智能，身边人工辐射的分布就越密集。

大家不必过度恐慌，电磁辐射按照能量高低，划分成非电离辐射与电离辐射两大类二者对人体的影响天差地别。

日常家电、数码设备产生的都属于低能量非电离辐射，它只能产生热效应，无法破坏人体细胞分子结构，正常使用前提下，辐射数值远低于国家安全标准，不会损伤器官与基因。

真正具备危险性的是高能量电离辐射，这类辐射穿透力极强，能够击穿细胞、破坏 DNA 结构。

医院 CT 拍片、核工业设施、宇宙高能射线都属于这类范畴。

生活里普通人很少接触到大剂量电离辐射，医院检查单次辐射剂量可控，遵循医嘱检查就不会带来健康隐患。

日常使用电器的小习惯，也能轻松减少辐射接触。

接听电话尽量远离头部，通话时长不要过长；

微波炉工作时保持一段距离，不要紧贴舱体；

夜间睡觉远离手机、路由器等通电设备。

家电摆放尽量分散，不要扎堆集中放置，避免局部辐射叠加。

这些简单做法，就能进一步降低身体接收的辐射量。

网络上流传的防辐射服饰、屏蔽挂件大多噱头大于实际作用。

合格家电出厂前都会严格把控辐射指标，日常环境辐射本就处于安全区间，无需花费高价购置防护用品。

与其盲目防护，不如保持健康作息，减少长时间沉迷电子设备，既能降低辐射接触，也能保护视力与身心状态。

电磁辐射从来不是可怕的有害物质，而是客观存在的物理能量。

天然辐射孕育生命，人工辐射助力生活便利，只要把控好接触尺度，遵守设备使用规范，就能安心享受科技带来的便捷，不必对无形的电磁辐射心生畏惧。