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欧洲核(he)子研究中央的大型强子对撞机不能让粒〖li〗子跑得更快的三个缘故原由

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2021-09-20 22:29 人民资讯

若是你的目的是发现一些全新的器械,你必须以一种以前没有人看过的方式来看待。这可能意味着要以更高的精度探测宇宙,丈量中的每个小数点都很主要。它可以通过网络越来越多的统计数据而发生,从而展现极其罕有、不能能发生的事宜。或者,一项新的发现可能正在守候我们,将我们的能力前沿推向不停增添的极端:低温实验的低温、天文研究的更远距离和更暗的物体,或高能物理实验的更大能量。

正是通过推动这最后的前沿——能量前沿——物理学史上许多最伟大的发现得以实现。20世纪70 年月,布鲁克海文、SLAC 和费米实验室的加速器发现了粲夸克和底夸克。在20世纪90 年月,费米实验室的万亿电子伏特加速器(Tevatron) 对原始主环举行了伟大的能量升级,发现了顶夸克:尺度模子中的最后一个夸克。在21世纪00年月和21世纪10年月,欧洲核子研究中央的大型强子对撞机(自己是对万亿电子伏特加速器的伟大升级)发现了希格斯玻色子:尺度模子的最后剩余粒子。

然而,只管我们的探索梦想是将宇宙的界限推得更远,但可能需要一台新机械。以下是大型强子对撞机无法使粒子运动得更快的三个缘故原由。

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首先,让我们看看粒子加速器的基本物理原理,然后将其应用于大型强子对撞机的事情。若是你想让带电粒子跑得更快——到达更高的速率——你这样做的方式是在它移动的偏向上施加一个电场,它会加速。 然则,除非您要制造直线加速器,否则您会受到电场强度和装备长度的限制,否则您需要将这些粒子弯曲成一个圆圈。 使用圆形加速器,您可以一遍又一各处循环这些相同的粒子,每次通过时将它们“踢”到越来越高的能量。

然而,为了做到这一点——弯曲一个移动的带电粒子——你需要一个磁场。 永磁体基本行不通,缘故原由有两个:

1、它们具有牢靠的强度,无法凭证需要举行调整,这对于具有牢靠巨细且粒子在移动时加速的圆来说是晦气的,

2、它们相对较弱,最大场强在1到2特斯拉之间。

为了战胜这些障碍,我们改为使用电磁体,只需通过它们泵送更大量的电流,就可以“调整”到您想要的任何场强。

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