什么是粒子加速器？(a particle accelerator?)
粒子加速器，也被称为原子粉碎机或粒子对撞机，是一种将亚原子粒子加速到高速度并将其保持在小而稳定的光束中的装置。粒子加速器在普通使用和实验及理论物理研究方面有许多应用。大型强子对撞机，在建造时是现存最大的粒子加速器，被设计用来对撞粒子，希望能将它们分解，并发现理论上的希格斯玻色子粒子。小得多的加速器以简单电视机中阴极射线管的形式存在。
许多人每天都在使用的阴极射线管和X射线发生器，都是低能量粒子加速器的例子。阴极射线管电视有一个包含一个或多个电子枪的真空管和偏转电子束的手段。电子束根据需要被偏转到一个荧光屏上，并从中发射出图像。X射线发生器加速并使大量的X射线与重金属目标碰撞；发生器和金属之间的任何东西都会增强X射线撞击金属的模式。医学专家用它来诊断人体内部的问题。
更高功率的粒子加速器，如那些能够引发核反应的粒子加速器，一般用于科学目的。用于物理学实验的粒子加速器通常以接近光速的速度向相反方向加速亚原子粒子流。然后他们操纵和碰撞这些光束；构成光束的粒子相互撞击并破裂。物理学家使用特殊的探测器来分析这些破碎的粒子，寻找更小的粒子。物理学家发现的每一个新粒子都为所有物质的性质和构成提供了一个洞察世界的机会。
许多实验性的粒子对撞机，特别是大型强子对撞机，引起了一些物理学家的关注，他们担心这种设备不仅对相关的科学家，而且对整个地球构成风险。一些数学理论显示，高功率粒子加速器有可能导致微型黑洞的形成。然而，大多数物理学家都认为，这些微型黑洞，如果产生的话，将很少或没有威胁，因为它们要么消散为无害的霍金辐射，要么增长得太慢，不会带来任何种类的合理危险。
粒子加速器在一些人看来可能是一个有点原始的工具，让人联想到山顶洞人把石头砸在一起以找出里面存在的东西。然而，从这种设备中获得的科学知识是巨大的，而且随着粒子加速器变得越来越强大，这种知识可能会继续存在。例如，电子是通过使用阴极射线管发现的。一些人理论上认为，希格斯-玻色子粒子如果被发现，可以提供对整个物理世界的更大理解的关键。
- 发表于 2022-02-09 18:20
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- 分类：科学
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