粒子对撞机的作用是什么,其原理呢?
粒子对撞机的作用就是切割微观粒子,其原理是量子力学。
我们的世界是由无数个微观粒子组成了,例如分子、原子、夸克。科学家们一直好奇,组成我们的这些微观粒子的内部又是什么样子的呢?所以在机缘巧合之下,通过量子力学的原理创造出了粒子对撞机,粒子对撞机就是一种设置高能粒子相互碰撞的机器,通俗地来讲就是一把可以切割微观粒子的手术刀。
粒子对撞机的前身是同步加速器,二者的外形非常相似都是环形,通过磁场对粒子施加越来越大的能量,使其接近光速之后撞击目标粒子。主要步骤有三步,分别是累积、加速、对撞。其实要控制一个粒子相撞是非常困难的,所以一般都是使用大量的粒子束来对撞,以增大粒子对撞的频率。
粒子对撞的时候必须有很大的能量才能碎裂,如果能量不够的话,对撞的粒子会结合在一起组成新的粒子。粒子对撞机的外形成环形就是这个原因,环型可以增加粒子加速的路径,给粒子更大的加速度以获得更多的能量。
粒子对撞机的发明为科学界带来了许多的新篇章,很多特殊的微观粒子都是在粒子对撞机中发现的,我国目前拥有的粒子对撞机诞生于1990年的北京,是一台正负电子对撞机,华人丁肇中 还因为电子对撞机上发现全新的粒子而获得过诺贝尔奖。
虽然粒子对撞机很好,但是目前我们国家并没有继续研究大型粒子对撞机的设想,科学家们还表示就算研制成功了,在未来的50年之内也没有什么具体意义。所以粒子对撞机目前还是一个属于未来的东西,希望在未来有一天物理学可以有突破性的发展,让尘封粒子对撞机再次为人类做出贡献。