進入——漫長的測試旅程
在接下來的幾個月裡，所有的目光將會集中在加速器上。
去年11月初已經完成了環上最後一個相鄰磁鐵的組裝，當我們在12月中發佈消息時，
八個部份中的一個已經幾乎被降溫到運轉所需的低溫度，而第二個的冷卻也已經開始。
在包括各部份以及整體系統的所有測試都完成後，
一束質子將被注入兩個粒子束通道中的一個，通道將引導質子束環繞這周長長達27公里的機器。
將質子束加速並送到LHC主環的一系列小型加速器，
已經通過測試，這些加速器將把質子的能量提升到0.45TeV的能量門檻，
再注射入LHC。第一次注射粒子束是相當關鍵的一步，
LHC的科學家會從低強度的粒子束開始測試，以減低損壞硬體設備的風險。
等到他們已經謹慎地確認了測試的質子束在LHC內的反應，並且微調過操控磁場後，
才會進入較高的強度。當第一次以設計的極限能量7TeV運轉時，
每個方向只有單一個質子團會繞著運行，而不是最終目標的3000個。
在加速器以這種步步為營的方式，向完整的任務邁進的過程中，
問題是一定會出現的。工程師及科學家得花多少時間克服每個挑戰，
是個很大的未知數。如果其中一個部份必須被弄回室溫環境來修理，
那將會花上幾個月的時間。
ATLAS、ALICE、CMS及LHCb這四個實驗組也有各自要完成的漫長步驟，
在粒子束任務開始前必須完工。某些特別脆弱易損毀的元件還在安裝中，
例如LHCb的頂點定位偵測器就剛於去年11月安裝。在參觀的過程中，
我詫異於上千條茂密的纜線，這些纜線用來傳遞偵測器上所有渠道的資料，
每條纜線都有標示，一一安配在正確的插槽，由許多學生測試。
雖然還要再等幾個月才會開始粒子束對撞，有些學生以及博士後研究員已經在處理真實的數據了。
宇宙射線穿越佛朗哥–瑞士岩石時，偶爾會穿越他們的偵測器。
察看偵測器對這些闖入者的反應，等於是一項重要的實地檢驗，
看看從電壓供應器到偵測器本身，再輸出到資料擷取軟體的電子線路，
是否都能做出正確反應。
萬事已俱備
當所有東西同時運轉起來，粒子束也開始在每個偵測器的中央對撞時，
偵測器以及資料處理系統所面臨的任務將會至為艱難。
在設計的亮度下，每次針狀質子團塊互相穿過時，將產生多達20個事件，
兩次穿過的時間間隔通常僅有25奈秒。某一次互相穿過所飛濺出來的粒子，
在下一次互相穿過發生時，都還正在經過偵測器的較外層。
偵測器的每一層都會在不同種類的粒子穿越時，於個別元件上做出適當的反應。
每一個事件將產生一百萬位元（1Mb）的資料量，從偵測器的上百萬條渠道傳輸出來，
換言之，每兩秒就會產生10億百萬位元（等於1Pb）的資料。
這些洪水般的資料量必須降低到可以處理的比例，負責這項工作的觸發系統分為幾個層級。
第一個層級負責收集並分析從所有偵測器各部位來的資料的一小部份，
從中挑選出看起來有希望的事件，
例如有一個高能量的緲子從粒子束軸線以大角度偏離飛出。
這些被稱為第一層的觸發將會由數百個專用的電腦群執行。
它們每秒將選取10萬組數據，提供下一個更高層級的觸發做更仔細的分析。
相對的，更高層級的觸發將會從偵測器的上百萬個渠道收集所有資料，
它會在電腦農場中執行軟體。由第一層觸發認可的資料組之間，
平均間隔10微秒，這段時間足以重建每個事件。
換句話說，它將把每次事件產生的粒子軌跡追溯回至原點，並形成一組能量、動量、軌跡等協調一致的數據。
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