什么是原子加速器(Atom Smasher)？

"原子粉碎器"是粒子加速器的通俗说法，它是一种以光速的显著分数加速基本粒子（质子、电子）并彼此进入，以探测其内部结构的装置。物理学家自1931年以来一直在建造粒子加速器，当一台9英寸的回旋加速器在加州伯克利的伯克利辐...

"原子粉碎器"是粒子加速器的通俗说法，它是一种以光速的显著分数加速基本粒子（质子、电子）并彼此进入，以探测其内部结构的装置。物理学家自1931年以来一直在建造粒子加速器，当一台9英寸的回旋加速器在加州伯克利的伯克利辐射实验室被制造出来时，粒子加速器是物理学家用来探测空间、时间和物质结构的关键工具，而不是像望远镜那样探索外太空，粒子加速器探索原子的"内部空间"。

大型强子对撞机位于瑞士日内瓦附近，是世界上最大的原子对撞机。最新也是最伟大的原子对撞机是价值50亿美元的大型强子对撞机（LHC），位于日内瓦附近的法瑞边境，瑞士。这个装置是有史以来最昂贵和最大的技术结构之一，位于一个周长27公里（17英里），地下175米（570英尺）的隧道内。它能将粒子加速到光速的99.99999%，用比空气中或地球上的典型粒子由于热激发而相互碰撞的能量高出数十亿倍的能量将它们粉碎在一起。粒子加速器中的碰撞能量以电子伏特表示，电子伏特表示碰撞能量的电子当量

粒子加速器是物理学家用来探测空间、时间和物质结构的关键工具从历史上看，原子破碎机是用来回答这样的问题的："反物质的行为是什么？"哪个更小的粒子组成原子？"这些原子之间和内部的力的确切特征是什么？"以及"存在什么基本粒子？"利用原子加速器，物理学家们对物质的基本结构有了大量的了解，这在许多技术领域都有应用，包括我们对核能的理解以及如何制造效率最高的太阳能电池，"粒子如何获得质量？"电磁力和强弱核力是同一基本力的不同表现吗？"，"为什么重力比其他自然的基本力弱？"为什么物质和反物质之间的对称性有明显的违反？"，以及"暗物质和暗能量是什么？"这些问题困扰着许多物理学家，并且处于这一领域的前沿，只有有了这些巨大的粒子加速器，物理学家才能重现宇宙在大爆炸后几秒钟内存在的情况，从而为这些难题揭开面纱。

发表于 2020-09-07 11:36
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分类：科学教育

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