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很快就提出了用人工快粒子源改变原子核的想法,粒子加速器诞生了,人工产生了快带电粒子束。 50年代初,有人开始考虑通过碰撞粒子束获得更高的能量,发明了粒子对撞机。 粒子对撞机是加速器的一种,其首要作用是凝聚和加速向相反方向运动的两个粒子流,达到一定的强度和能量后碰撞,产生足够高的反应能量。
目前,位于瑞士和法国边境的lhc是粒子加速器和对撞机。 因为它是迄今为止最大、最有活力的东西,所以如此备受瞩目、备受争议。 在环状lhc的内部,被称为“强子”(质子或铅离子)的两个子原子粒子束向相反方向传播,这些粒子每次运转都会获得更多的能量。 两个强子束正面碰撞时,将产生与bigbang匹敌的强烈反应能量。
科学家希望通过这个宏伟的碰撞实验,发现理论模型中形成了质量“神的粒子”——希格斯玻色子。 这个粒子的存在关系到现有的宇宙理论能否立足。 如果理论假设中的“神粒子”确实存在,那么碰撞后的十亿分之一秒内就会崩溃。 这是因为非常难以捕捉。 参加这个项目的科学家们承认这个实验需要很多年。
康娟
自1980年“大型强子对撞机”概念首次出现以来,经过近30年的时间,这个“世界上最大的机器”终于从梦想中变成了现实,将于今年9月投入运转。 现在,取得一些与其相关的数据,记录如下。
1 .世界最大的机器:大型强子对撞机不仅是世界上最大的粒子加速器,也是世界上最大的机器。 位于瑞士和法国边境地区深100米的圆形隧道内,全长100公里。
2 .地球上最快的“轨道”:采用“全马力”后,数百万个粒子以每秒一圈的速度在圆形隧道中“蜂拥而至”,约为光速%。
3 .太阳系最“空”的地方:为了防止粒子流与气体分子碰撞,粒子流在超高真空“通道”中工作,和行星间空一样在“空”中
4 .最冷的机器:大型强子对撞机是极其热的机器。 当两个粒子流碰撞时,碰撞点会产生极高的温度,达到太阳中心温度的10万倍。 与之相反,由于使用了超流氦冷却等手段,对撞机粒子运动的加速室的温度为零下摄氏( 1.9 k ),比大得多空还要冷。
5 .世界上最强大的超级计算机系统:大型强子对撞机上一年进行的每次大规模实验获得的数据,可以刻上10万张双重dvd。 为了分析这些数据,世界各地的数千名科学家参加,他们采用的数万到数十万台计算机通过分布式计算互联网(网格计算)协作,构成了世界上最强大的超级计算机系统
研究表明,自然界物体之间存在多种不同的相互作用,可以简单地分为重力、电磁力、维持原子核的强度、引起放射性衰变的弱四种力。 爱因斯坦的相对论处理了重力问题之后,人们开始尝试建立一个统一的模型,解释所有粒子在最后三股力中相互作用的情况。
经过长期的研究和探索,科学家们建立了被称为“标准模型”的粒子物理理论,将基本粒子(物质的亚原子结构)分为夸克、轻子、玻色子三种。 随着“标准模型”的出现,各种粒子拥有共同的“家”,就像回到森林里的鸟一样。 但是这个“家”有致命的缺陷,就是模型无法说明材质的来源。
为了修复上述理论大楼的缺陷,英国科学家彼得? 希格斯提出希格斯场的存在,进而预言希格斯粒子的存在。 假设希格斯玻色子是物质质量的来源,是形成电子和夸克质量的基础。 其他粒子在希格斯玻色子形成的“海洋”中游泳,通过其作用产生惯性,最终具有质量。 之后,所有粒子在重力以外的三种力的框架下相互作用,统一在“标准模型”下,构建了广阔的世界。
“标准模型”预言了62个基本粒子的存在,实验证明基本上希格斯玻色子是最后未被发现的基本粒子。 所以寻找这个粒子就像在粒子物理行业寻找圣杯一样。
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