科客點評：不了解的網(wǎng)友們不妨來漲下姿勢吧！

　　此前，圍繞著“中國是否應(yīng)該建造世界上最大的巨型對撞機”的問題，引發(fā)了各方的爭論。比如著名數(shù)學家、菲爾茲獎獲得者丘成桐和高能所所長王貽芳就主張中國建造，而諾貝爾物理學獎獲得者楊振寧卻持有相反的態(tài)度。

　　先不管到底誰的見解更有道理，我們先來看看到底粒子對撞機是何方神圣？它又對人類未來的發(fā)展到底有什么作用？

　　通俗來說，粒子對撞機不過一種設(shè)計為高能粒子相互碰撞的機器。粒子對撞機是由同步加速器(在同步加速器中，磁場強度與粒子的能量成正相關(guān)，以保證粒子的加速電場與電子繞加速器圓周運動的頻率一致)進化而來，粒子對撞機和回旋加速器的外形相似，均為環(huán)形。

　　在粒子對撞機中進行粒子對撞的時候，主要存在3個步驟——粒子的積累、加速、對撞。對于單個粒子來說，它的尺度是相當小(原子的尺寸在10-10m左右)，因此要想增加粒子在對撞機中相互碰撞的頻率，需要大量的粒子束。

　　當然，如果粒子的能量不高，難以碰撞之后能夠產(chǎn)生新的粒子，所以在粒子束碰撞之前得先進行一定的加速，這時，環(huán)形軌道就派上了用場。粒子加速器對粒子加速可采用直線加速器和回旋加速器。直線加速器相對于回旋加速器而言，加速到相同的能量，所需的建造的加速通道的路徑更長。

　　由于電場對帶電的粒子有庫侖力的左右，所以一般(直線或回旋)加速器中可用電場作為驅(qū)動力，而由于帶電粒子身處磁場中時會存在一個所謂的洛倫茲力，洛倫茲力對帶電粒子并不做功，只是改變帶電粒子的運動方向(洛倫茲力的方向和帶電粒子的運動方向相切)，因此在回旋加速器中，可采用磁場對帶電粒子進行偏轉(zhuǎn)，這樣可保證帶電粒子在環(huán)形軌道中運動。

　　為了使得粒子對撞機獲取更大的粒子撞擊的效率，通常都采用不同的粒子束相向運動進行碰撞。粒子對撞機的發(fā)明為科學研究帶來了許多新的篇章，如里希特就是因為在美國斯坦福加速器中心的正負電子對撞機上發(fā)現(xiàn)了ψ粒子，從而和丁肇中共同分享了諾貝爾物理學獎，歐洲核子中心的質(zhì)子-反質(zhì)子對撞機也發(fā)現(xiàn)了w±和Z0粒子。

　　目前，我國所擁有的粒子對撞機是于1990年建成于北京的正負電子對撞機。如果中國有希望建成世界上最大的巨型對撞機，那么不僅在粒子物理方面會取得一系列的進展，而且在高性能超導高頻腔、大功率微波功率源、大型低溫制冷劑和電子線路芯片等都將取得國際領(lǐng)先水平。關(guān)注科客網(wǎng)官方微信kekebat，獲取更多精彩資訊。（蝌蚪五線譜，原標題《粒子對撞機對我們有什么用？》）