有希望回答终极存在主义问题的设备

　　利物浦大学的顶点定位器探测器。图片来源：McCoy Wynne，利物浦大学
　　全新探测器的最后一部分已经完成了解开宇宙中一些最持久的奥秘之旅的第一站。
　　4100万像素的顶点定位器（VELO）在利物浦大学组装。它是由不同研究所制造的组件组装而成的，然后前往CERN的大型强子对撞机美容（LHCb）实验中回家。
　　一旦及时安装以进行数据采集，它将尝试回答以下问题： 为什么宇宙是由物质而不是反物质构成的？ 它为什么存在？ 那里还有什么？
　　时空黎明的微妙平衡
　　在大爆炸之后的那一刻，宇宙陷入了物质和反物质之间的微妙平衡。
　　根据我们对自然法则的理解，这些形式的物质应该相互湮灭，并留下一个充满光明的宇宙。然而，尽管困难重重，物质还是以某种方式获得了优势，并留下了一些东西来形成我们今天所知道的宇宙。
　　我们对大爆炸物理学的最佳理解告诉我们，物质和反物质是以相等的数量产生的。当它们在早期宇宙中接触（小得多，密度大得多）时，它们的所有组合质量都应该被猛烈地转化为纯能量。为什么以及如何在这次相遇中幸存下来是现代科学中最深刻的奥秘之一。
　　目前的理论是，尽管物质和反物质被创造为几乎完美的镜像，但一定存在一些微小的不平衡或瑕疵。这意味着有些不是完美的反映。这种差异，无论多么微小，都可能足以让物质占据优势。
　　透过玻璃
　　科学家们已经在镜子里发现了一个小裂缝，称为电荷奇偶校验（CP）违规。这意味着，在某些情况下，物质和反物质反射的对称性会被打破。
　　这导致粒子与其孪生粒子不是完美的相反，这种＂破碎的对称性＂可能意味着一个粒子可能比另一个粒子具有优势。
　　当这种对称性被打破时，反物质粒子可能会以与其物质对应物不同的速度衰变。如果这些违规行为中有足够多的发生在大爆炸之后，那么它也许可以解释为什么物质幸存下来。
　　通过与反物质等价物的行为不同，具有破碎对称性的物质粒子可能只需要更长的时间来衰变。如果这导致物质停留的时间稍长一点，它可以解释它是如何成为最后一个站立的。
　　深邃的未知
　　为什么物质幸存下来并不是宇宙中唯一的奥秘。还有一个问题让科学家们感到困惑：暗物质可能是什么？
　　暗物质是一种难以捉摸的、看不见的物质，它提供引力胶水来保持恒星在星系周围移动。因为我们还不知道暗物质是什么，所以宇宙中可能还有其他的、我们还没有看到的新粒子和力。
　　发现任何新事物都可能揭示出与我们所拥有的自然截然不同的画面。像这样的新粒子可以通过巧妙地改变我们可以看到的粒子的行为方式来宣布自己，在我们的数据中留下小而可检测的痕迹。
　　VELO的美丽和魅力
　　新的VELO探测器将取代旧的VELO探测器，将用于研究含有亚原子粒子的粒子的物质和反物质版本之间的细微差异。这些被称为美夸克和魅力夸克。
　　这些奇异的含夸克粒子，也称为B和D介子，是在大型强子对撞机（LHC）内的碰撞过程中产生的。它们很难研究，因为介子非常不稳定，并且在几分之一秒内衰变不复存在。
　　然而，当它们腐烂时，它们实际上会变成别的东西。科学家认为，通过研究这些不同的衰变及其性质，VELO数据将有助于LHCb揭示自然界的基本力和对称性。
　　难以置信的精确测量
　　新的VELO探测器将尽可能靠近LHCb实验中粒子碰撞的位置。这些粒子在不到百万分之一秒的时间内衰变，并且仅行进几毫米。因此，这种近距离将为设备提供测量其属性的最佳机会。
　　VELO的灵敏度和与LHC光束的接近性将使其能够在粒子衰变时对粒子进行令人难以置信的精确测量。
　　通过将这些读数与标准模型（粒子物理学的指导理论）的预测进行比较，科学家们可以寻找可能暗示自然界中新粒子的偏差。他们还可以寻找CP违规或其他原因，为什么物质和反物质的行为不同。
　　这些偏差可能会彻底改变我们对宇宙为什么会是什么的理解。
　　在旧遗产的基础上再接再厉
　　VELO可能是全新的和尖端的，但它将建立在以前的VELO探测器的遗产之上。VELO具有最先进的像素探测器，由微小的硅方块网格组成，即使在LHC光束附近具有挑战性的辐射环境中也能提供高分辨率。
　　它的前身及其堆叠硅探测器系列帮助LHCb取得了发现，包括： 新的物质状态。 极其罕见的美夸克衰变。 物质和反物质魅力夸克之间的差异。 美夸克衰变中尚未解释的行为的第一个有趣的迹象。
　　粒子行为一瞥
　　来自利物浦大学的英国VELO项目负责人Themis Bowcock教授说：＂旧的VELO探测器捕获的数据为我们提供了非常诱人的粒子行为一瞥。为了取得进展，我们需要将其转变为真正彻底的法医调查，这就是新的VELO探测器的用武之地。它为我们提供了在我们需要的细节水平上观察粒子所需的精确眼睛。很简单，VELO使我们的整个物理程序在LHCb上成为可能。
　　前所未有的细节
　　新的VELO将能够以前所未有的细节捕捉这些衰变。
　　将其与升级的软件和超快速的读出电子设备相结合，可以实时精确定位美感和魅力夸克。科学家将拥有一种设备，使他们能够跟踪和分析以前难以重建的衰变。
　　新的VELO探测器的独特之处还在于，科学家们可以在准备粒子束进行碰撞时将其抬起。然后，当LHCb准备好收集数据时，他们可以机械地将其移动到位。
　　这使得科学家能够从碰撞辐射的第一个粒子中捕获清晰的信息，而不会从光束中产生不必要的磨损。