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有谁可以简单明白的解释一下大对撞机是什么?对我国或民众有什么实际的用处?
粒子对撞机就是个物理学家的大玩具,但是这个大玩具需要起码20年以上的工程建设,初步估算2000亿人民币的投入(加上后期维护应该远远不够),最后呢能不能有成果就是单纯的碰运气!
事实求是地讲,不是悲观哈。我觉得,我们地球人,宏观上对距离地球300公里以外的事,和微观上小于电子的粒子都不用过多研究,研究的再多,对普罗大众的生活毫无关系,人类连癌症都未攻克,去研究什么中粒子。对撞机不过是满足极少数人的成就感,存在感而已,是他们的饭碗。人的身体时时刻刻被几万亿个中粒子穿过,你感觉的到啥?还是踏踏实实关注人类力所能及的事物和生活吧。
说简单点,我们人类,5天不喝水会渴死,10天不进食会饿死,***衣服会冻死,跌一跤都可能摔死,百米速度10多秒,跳高不过3米多。跑步跑不赢一条狗,打架打不赢一只狼,,人类在宇宙面前确实是太太太脆弱了,,
地球是宇宙中的一个温室,才很***地诞生了生命,这是整个宇宙中的一个极其偶然的现象。造物主创造了生命,而这个生命要反过来去研究造物主,这本身就有点悖论。人类社会自身的问题都还大量存在,人类的肉身能感知和需要的其实不需要那么超宏观和超微观。正如人类没必要也不可能研究出宇宙的起源一样,也完全没必要去研究靠巨大对撞机制造出的所谓新粒子,这就是典型的没事找事,吃饱了撑的。何况前人已经研究过,我们完全没必要再去重复。这个事情上不是说国外有我们必须也要有,这个事情和***不一样,是不应该从政治角度来考虑的。
没用过对撞机,但毕竟是物理专业毕业的,所以我也了解对撞机的原理,接触过类似的设备。这里我分原理、目的和用途三个部分来回答您前面的问题,后面的问题单独回答。我尽量通俗解释,您耐心看看。
粒子加速器(particle accelerator)全名为“荷电粒子加速器”,是使带电粒子在高真空场中受磁场力控制、电场力加速而达到高能量的特种电磁、高真空装置。是人为地提供各种高能粒子束或辐射线的现代化装备。
其实大型对撞机和小型对撞机在原理上并没有什么不同,都是一种依靠电磁场给粒子提供动能的加速器,可以看做是弹弓或者是枪炮,但发射出去的是微观粒子。从结构上来说,主要有回旋粒子加速器、直线加速器和环形加速器。
随着粒子速度的提高,狭义相对论效应明显,轨道设计难度不断增加,所以,高能粒子加速器多***用直线加速器方案,为了进一步提高能量,大型对撞机主要***用环形结构,比如LHC。
这是为了“砸碎”粒子来探测粒子内部更细微的结构。就像我们中学做实验,为了看清青蛙的内部结构我们可以用手术刀来解剖,然后用放大镜或者是显微镜来看。
在大学,我们研究金相,也是把金属切割成小薄片,然后放到显微镜下。那么对于很小的微观粒子来说,加速器其实就是物理学家的“手术刀”,通过这把刀来剖开粒子,查看其内部。
随着探测的粒子越来越小,需要克服粒子的能量就越来越高,就需要更高能量的加速器才能砸碎粒子,打开其微观结构。所以随着研究的深入,加速器的能量级别越造越高。
高能粒子加速器的主要用途是用于理论物理中的基本粒子模型的验证。大家都知道,物理学的研究方法包括,归纳(收集客观现象、整理实验数据)、推理(提出理论描述)、预言(根据理论预言物理行为)、实验验证(对预言的物理行为进行探索,判断推理是否正确)。
高能粒子加速器主要是为了验证理论物理所提出的标准模型。从目前的实验结果上看,标准模型得到了非常好的验证,理论预言和实验检测高度一致。这也是为什么说,标准模型牢不可破的原因。
是谁一直想建大型粒子对撞机呢?我们随便搜索一下都会看到一堆熟悉的人名,他们是研究啥的?都是研究超弦理论或者是相关数学工具的大神。
小行星俯冲的过程就是高能粒子对撞,产生的爆炸曾经袭击了许多人。
至于“高能粒子对撞机”就是用电磁波产生高能粒子,也会由于控制不当发生爆炸。
小型的粒子发生装置可以用于医疗过程,其它类型的粒子发生器没有用处。
最近杨振宁先生反对大型对撞机项目的报道在网上火了,其实对撞机是在我们的科学家研究粒子物理中产生的大型实验设备,根据正反粒子在对撞机内被加速到极高的能量,然后对头相撞的结果,从而研究出亚原子世界的一种规律。
简单来说,大型对撞机就是粒子加速器,是一种依靠电磁场给粒子提供动能的加速器,跟弹弓或者是枪炮的原理一样,不过大型对撞机发射出去的是微观粒子,弹弓或枪炮发射出去的是***而已。
那么对撞机到底有什么神奇之处呢?
对撞机是目前测量高能粒子实验的一种仪器,是为了发现‘新物理-新粒子’,包括场能效粒子-超对称粒子-超额维度量子等。对撞机是一种可以将正负电子或正反质子加速到极高的能量,接下来让它们对撞的一种大型实验设备,目前科学家就是通过粒子的对撞来研究物质的基本组成和粒子间的相互作用。在此同时对撞机也是一种‘粒子机制’的规律,在高能粒子物理-凝聚态-粒子天体物理中对撞机也有着非常重要的建造意义。
虽然科学家一直在通过大型对撞机研究粒子,并且指望着大型对撞机可以促进我国的高能物理实验从而达到世界领先水平,但是杨振宁先生却对此持反对态度,这是为什么呢?
在科技研发的领域,越是精密的仪器其技术就越先进性,这也意味着所要耗费成本是巨大的。而大型对撞机研发领域的真正投入一直都是科学家们讨论的话题,作为世界著名物理学家的杨振宁对此是持反对态度的。
他现在反对的是时机问题,因为中国目前如果想要建造大型粒子对撞机,那其耗费的基础费用将高达1400亿,并且还需要28年之久,对于现在的中国来说不是一个好时机,应该把资金放在其他高能物理研究的方向,现在的中国应该培养大量人才。
而且说白了大型对撞机根本没有什么经济价值,其价值就是研究可能存在的超出粒子物理标准模型的新粒子,但是发现的可能性却很小。
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