首页  »  科学  »  科学探索

对撞机能用来做什么?

2018-12-14 08:21:48

来源: 工人日报

  近日,我国环形正负电子对撞机研究工作组对外发布了概念设计报告,中国科学院高能物理研究所相关负责人表示,环形电子对撞机可以帮助人们进一步了解希格斯粒子性质、宇宙早期演化、反物质丢失、寻找暗物质等一系列未解的关键科学问题,并寻找新的物理规律。

  正负电子对撞机是一种粒子加速器,粒子加速器这个东西,其实在我们每家每户的房间中都有,比如电视和电脑里面。电视和电脑屏幕中的阴性射线管就是一种粒子加速器,阴性射线管从阴极提取中电子,然后对电子加速并改变它们的方向,让电子撞击到屏幕,最终在显示器上产生亮点。这样的原理,适用于各式各样的粒子加速器,包括人们所说的电子对撞机,简言之,粒子加速器的作用就是让不同粒子撞在一起。

  不同粒子撞在一起会发生什么呢?两个粒子相撞,不仅运动状态会改变,还可能会再转化成其他粒子,人类就是用这个方式打开了原子,发现里面存在的各种奥秘。

  1898年,被后世称为原子物理学之父的英国物理学家卢瑟福,发现铀和铀的化合物所发出的射线有两种不同类型,一种是极易吸收的,另一种有较强的穿透能力,于是卢瑟福用希腊字母给两种射线命名,前者叫 α射线,后者叫β射线。1910年,卢瑟福用α粒子轰击原子发现了原子核,4年后,他又用α粒子轰击氢原子,结果把电子给打掉了,于是人类发现了质子。再后来,卢瑟福继续拿α粒子轰击氮原子,把质子从原子核里打出来,于是氮原子变成了氧原子……

  后世的科学家在研究粒子时,大多也是遵循卢瑟福的路数,就是用粒子不断轰击,最终不断发现新粒子。不过,想把更深层次的粒子轰击开,就需要更高的速度、更高的能量,对撞机就由此而来,将两束粒子加速到很高的能量并使之相向碰撞。经过一个世纪的研究,包括粒子对撞和空间探索,人类发现了几百种微观粒子,相互作用的类型也不一样,当然,基本粒子只是少数的十几种粒子。

  粒子构成了物质世界,研究构成物质和宇宙世界的粒子,已经成为人类物质世界最前沿的科学。从上世纪60年代人类建造各式电子对撞机开始,随着仪器更新换代,对撞的能量也越来越大,发现也随之增加,通过对撞机取得的科学成果,许多已经改写了人类对物质世界的认识。

  目前,世界上最知名的对撞机,是位于法国、瑞士边境地区的欧洲大型强子对撞机,这台机器不仅是当时世界上最大的粒子加速器,也是最大的机器。运转欧洲大型强子对撞机的是欧洲核子研究组织,拥有世界上最大的粒子物理学实验室,这个实验室还诞生了一个我们今天都在用的工具:万维网,就是输入网址时,前面的3个“W”。

  2012年,欧洲大型强子对撞机发现了对物理学至关重要的“上帝粒子”——希格斯粒子,开启了粒子物理学研究的新时代。希格斯粒子被称为基本粒子理论大厦的基石,对其的研究会影响到人类对微观粒子和宏观宇宙的认识。

  我国第一座高能加速器是1988年首次对撞成功的北京正负电子对撞机,被称为世界八大高能加速器之一,今年是这一加速器成功对撞40周年。在过去的40年,北京正负电子对撞机对我国的高能物理研究作出了很大的贡献。新的环形正负电子对撞机概念设计报告发布,意味着相关加速器、探测器和土木工程基本设计已经完成,未来将关注对撞机的关键技术和原型机研发。(舒年)

  

  • 相关阅读
  • 移动科技在身旁

    ...

    时间:12-19
  • 为电商公平竞争提供法治保障

    ??? 公平竞争是市场经济的“引擎”,法治则是公平竞争的“后盾”。即将于明年1月1日施行的电子商务法,不仅明确了电商公平竞争的行业法基准,还推动形成有关部门、电商行业组织、电商经营者、消费者等共同参与的...

    时间:12-19
  • 规范网络直播势在必行

      近日,主播圈热点不断,“某平台主播抽1000现金红包发越南盾”的风波尚未平息,“知名主播套路水友抽奖1万越南盾仅转账3元,水友要求邮寄纸币”的烽烟又起,一时间关于主播抽奖的话题引发公众热议。   近...

    时间:12-19
  • 天宫二号对地观测成果丰硕

      记者从18日在京召开的天宫二号地球观测用户大会上获悉,天宫二号在轨运行2年多来,对地观测取得了丰硕成果。截至目前,中国载人航天工程空间应用系统共分发地球观测载荷等数据产品37TB,支撑了70余个相关项目...

    时间:12-19
  • 共享汽车途歌退押金难 退还规则生变

    ??? 在用户前往ofo小黄车总部排队退押金的同时,共享汽车途歌也笼罩在“押金难退”的阴霾之中。   途歌1500元的押金比共享单车高不少,有的用户申请两个月仍未退,而且记者发现,途歌押金退还规则悄然发生变化...

    时间:12-19
  • 联通在线与中国卫通就Ka宽带卫星互联网接入业务签署战略合作协议

      12月17日,联通在线信息科技有限公司与中国卫通集团股份有限公司在北京签署战略合作协议。联通在线董事长马彦与中国卫通董事长李忠宝出席签约仪式,联通在线副总经理秦吉波和中国卫通副总经理李海金代表双方...

    时间:12-18
  • 陈一丹:互联网公益生态需共创

    ??? “中国互联网公益规模快速扩大的同时,公益生态的成熟度与专业度、公益项目的信息失真或夸大、低效执行与反馈差等问题,仍然是行业共同努力的方向。”腾讯公益慈善基金会发起人兼荣誉理事长陈一丹今天在中国...

    时间:12-18
  • 科技成果转化的“骨头”仍难啃

    ??? 科技成果转化再发“大礼包”。12月5日,国务院总理李克强主持召开国务院常务会议,决定将新一批促进科技成果转化的23项改革举措,向更大范围复制推广。   “允许转制院所和事业单位管理人员、科研人员以‘...

    时间:12-18
  • 国内首款太赫兹视频SAR研制成功

      记者17日从中国航天科工集团二院23所获悉,由该所成功研制的我国首款太赫兹视频SAR(合成孔径雷达),日前在陕西完成飞行试验,成功获取国内第一组太赫兹视频SAR影像成果。   太赫兹雷达成像系统能弥补光...

    时间:12-18
  • 谷歌无人车遭遇“全民战争”,无人驾驶商业化还得过人心关

    ??? 我更倾向于相信,还是无人驾驶技术尚欠火候,导致了当地居民的负面反应。   前几天传来消息,谷歌无人驾驶汽车waymo开始试点出行服务收费。这真是让人有些激动。这表明,在无人驾驶商业化上面,谷歌又走在...

    时间:12-18
免责声明:本网对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。 本网站转载图片、文字之类版权申明,本网站无法鉴别所上传图片或文字的知识版权,如果侵犯,请及时通知我们,本网站将在第一时间及时删除。