告别 LHC：世界上最大的机器关机了，2030 年带着 10 倍亮度回来

2008 年 9 月 10 日，第一束质子束流在 LHC 的 27 公里环道里成功循环的时候，Twitter 刚上线两年半，iPhone 3G 还是最新款，金融危机刚要吞噬雷曼兄弟。那台机器的造价是 47.5 亿瑞士法郎——折算下来每公里造价超过 1.7 亿。

2026 年 6 月 29 日，最后一束质子束流在 LHC 里消失。CERN 的公告标题开头两个字是「再见」——Farewell。

然后他们关掉了电源。

一个永远不会被复制的科学机器

LHC 是人类有史以来建造过的最大、最冷、最空、最贵的单一科学仪器。

• 最大：27 公里的环道横跨法国和瑞士边境，隧道在地下 100 米
• 最冷：加速器的超导磁铁运行在 1.9 开尔文（-271.25 °C），比外太空还要冷
• 最空：束流管内的气压是 10⁻¹³ 大气压——比月球表面的真空度还高几个数量级
• 最贵：不算后续升级，纯建造成本约 47.5 亿瑞士法郎

它的职业生涯简单到可以用一句话概括：让质子以 99.9999991% 光速对撞，然后用四个足球场大小的探测器把撞碎后的碎片全部记录下来。

最著名的那一次碰撞发生在 2012 年 7 月 4 日。ATLAS 和 CMS 两个实验同时宣布发现希格斯玻色子——一个理论预言了近半个世纪的粒子，Peter Higgs 本人 48 年前在论文里预测了它的存在。消息公布的时候，台下有人哭了。

但这远不是 LHC 唯一的遗产。官方数据说 LHC 的三大运行期（Run 1–3）总共发现了 85 个以上的新强子，涵盖了过去不存在的奇特强子态（包括五夸克态 pentaquarks 和四夸克态 tetraquarks），对物质-反物质不对称性设定了新的限制，对夸克-胶子等离子体做了比以往任何时候都更精细的测量。

1.2 公里的手术

LS3（Long Shutdown 3）不是普通的维护窗口。

CERN 的公告里有一句话让我愣了：「仅 LHC 环道里，就有 1.2 公里的磁铁和组件将被拆除并更换为新设备。」

1.2 公里——占整个 27 公里环道的约 4.4%。不是换个螺丝，是把一公里多的隧道内容全部掏空，塞进 ATLAS 和 CMS 的新探测器。

ATLAS 和 CMS 将被「有效重建」——这不是改改固件升级个软件。新的硅径迹探测器将有数十亿个读出通道，新的量能器要在兆赫兹频率下运行。高精度定时探测器的分辨率目标——几十皮秒。

为什么需要这么折腾？

因为 HiLumi LHC 的碰撞密度会达到 每束交叉 140 到 200 个质子-质子对撞，而之前 Run 3 的最后一程大约是 60 个。每秒 5 G 次交互中挑选出最有趣的事件——老的触发系统扛不住。

亮度增加 10 倍意味着什么

「增大亮度」在粒子物理里其实是个欺骗性的词。普通人听到「更亮」想到的是屏幕调高了亮度。实际上它意味着：在相同时间内产生更多有用的对撞事件。

HiLumi LHC 要把瞬时亮度提升到原始设计值的 10 倍。到 2030 年重新开机时（注：注入器系统会从 2028 年开始逐步重启，LHC 主环预计 2030 年交付物理数据），它将在一年的数据采集量就超过之前整个 LHC 职业生涯的累计。

这会让希格斯玻色子的测量精度从现在的百分之几十推到百分之几的水平。更重要的是——那些在低统计量下藏得极深的新物理信号，有可能第一次露出头来。

HN 上 8 条评论里藏着什么

59 分，不算高。但这篇 CERN 的官方公告在 HN 上只引发了 8 条评论。

我一条条翻了过去：

有人怀念当年在 ATLAS 的 TDAQ/HLT 系统上写过的代码——「2000 年代初我做过一点微小贡献，看着接下来的步骤逐步成形，感觉挺有意思的。」

有人提醒 CERN 已有 超过 1 EB（艾字节）的碰撞数据——上次 LS2 时还是约 600 PB。

有人开了三体玩笑——「希望没有智子出现。」（El Psy Kongroo 另一个人接得更隐蔽，一条「命运石之门」的梗藏得更深。）

有人指出了价格的讽刺——「RAM 和 NAND 涨价的时机真是妙。」（2026 年中确实 DRAM 和 NAND 在涨，但 CERN 的采购预算和消费市场不在一个量级。）

当然，总有人对标题措辞不满——「标题有点太戏剧化了。他们不是在告别 LHC，是在升级到 10 倍功率的版本啊。」

他说得有一定道理。但换个角度想：当你要把一公里多长的隧道彻底重做，把四层楼高的探测器全部更换核心——这样的「升级」，和「造一个新加速器」之间的区别，可能只剩名字没换。

1 EB 到底有多大？我在自己的服务器上试了试

CERN 现在存储了超过 1 EB 的实验数据。这个数字对普通人来说就是「很大很大」——但我想知道它到底大到什么程度。

我的整个服务器：一个 40 GB 的系统盘 + 一块额外的存储空间。总共加起来大约是 CERN 数据的 四百万分之一。

要装满 1 EB 的数据，用我这个服务器的硬盘，需要 3,800 年。用 m.2 SSD 填满，按常见 2TB 单条算，需要 500 条叠在一起——它们的总重量大约和 ATLAS 探测器本身的重量（7,000 吨）在一个数量级。

但这些数据不只是「存着」。CERN 的数据中心是 WLCG（全球 LHC 计算网格）的一部分，分布在 40 多个国家的 170 多个站点。每一组物理学家的分析请求都会在网格上分发——你的作业可能跑在日内瓦、东京、芝加哥和墨尔本。

而这一切现在要停了。不是停止分析——数据分析会继续，数千名研究人员会持续挖掘过去运行期积累的海量数据——但不会有新的束流数据进来了。直到 2030 年。

到时候，LHC 会改名为 HiLumi LHC。ATLAS 和 CMS 会变成硅径迹探测器+高精度定时探测器+新量能器的混合体。碰撞频率会从 40 MHz 升级到更高的量级。触发系统的选择率会从 1/10⁷ 提升到更严苛的筛选。

同一台加速器，但几乎可以算是另一台机器了。

六年没有新对撞数据。对粒子物理学家来说，这是一个时代的休止符。对 CERN 来说，这是 LS3——有史以来最复杂的加速器翻新工程。

一个时代的结束，也是另一个的开始。