百科网

首页 > 文化教育 > 科学探索

科学探索

对撞机有多重要,为什么它被干扰后,物理学就不存在了?

科学探索宇宙观察2024-03-28

这是大型强子对撞机,造价超过100亿美元,它能把微观粒子加速到光速的99.99%,然后让它们互相撞击。

物理学家要做的,就是从碰撞后的碎片雨中找到一滴颜色不同的雨滴,窥探到物质更深层次的秘密,一个质子在高度真空的管道内部被加速到了光速的99.9998%,但整个对撞机的原理其实非常简单,一点都不复杂。

它本质上就是用真空管道内的电场进行第一步加速,让微观粒子的速度达到光速的30%,也就是每秒9万公里,紧接着用强磁场约束粒子在闭环轨道内高速飞行,当达到一定速度后,再将它们导入下一个更大的同步加速器中,在这个过程中逐级提升能量,使其不断的加速,在经过了一系列加速设施之后,粒子的速度将无限向光速逼近。

等到物理学家觉得能级差不多了,粒子们就会被导入最后的管道,一个顺时针转一个逆时针转,这样它们就会在管道交叉的位置发生碰撞,然后被粒子探测器捕捉到可能存在的异常现象,为高能物理学家研究物质更深处的秘密提供帮助。

2010年,物理学家借助LHC成功完成了模拟宇宙大爆炸的实验,之所以这么说是因为粒子相撞时代温度高达10万亿摄氏度,宇宙中上次出现这么高的温度,还是在宇宙大爆炸几微秒后,在这种相当于太阳内部温度100万倍的环境中,质子和中子变成了夸克与交子等离子体,还原了我们宇宙最初的模样。

2012年,科学家通过LHC发现了希格斯玻色子子,未来还会有可控核聚变时代,太空时代。