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量子加速器有什么用 粒子加速器未来可能穿越时空

2019-10-26 09:55:42 来源: 头条

【量子加速器】粒子加速器到今天为止已经诞生了100年,但它究竟是什么,还得从很久很久以前说起。17世纪初期,44岁的伽利略听说有个荷兰人造出了一种能看清远方的物体,叫做望远镜。他经过思考,在家中也仿制了一个,并且经过长时间的改造,把原来的最大放大倍数3倍提升到了33倍。这在整个科学史上算是一次不小的技术飞跃。

伽利略改进折射望远镜原理

在此基础上,后人们依据同样的原理制作了光学显微镜。并且开始用这种工具探索微观世界。但光学显微镜也不是无所不能的,它能观察到的最小物体受光线波长的限制,在这种限制下,光学显微镜能观察到最小的物体尺度大概在0.5微米左右。

光学显微镜

在之后的一段时间,人类为了探索微观世界,又相继发明了电子显微镜,隧道显微镜,把可观测到的最小粒子缩小到纳米级别。但人类还是无法满足。科学界需要找到更小,更基础的粒子,如果观测不到,那就把已知最小的粒子“撞碎”。

电子显微镜

【量子加速器】撞碎的意思就是用人工的方法产生高能量粒子束,去撞击“靶子”,与显微镜不同的是,这种撞击的手段并不能直接观察到观测对象,而是通过打靶来改变对象的状态,再分析改变后的结果,以了解微观物质的组成和运动规律。而可以实现这种撞击粒子的工具,就是粒子加速器。

直线型粒子加速器局部

粒子加速器显然就是把粒子加速的机器,但他的本质,其实是一种更加高级的显微镜。在如今,粒子加速器已经可以用于医疗,国防,环境治理等众多领域。但它最初设计的目的,是为了帮助人类更好的认识微观世界。

微观世界

【量子加速器】现代加速器的主要加速原理,是利用电磁场加速带电粒子的装置,使粒子的速度达到接近光速。(根据相对论原理,加速器可以把带电粒子的速度增加到无限接近光速,但无论如何也达不到光速。 )霍金在世的时候曾经调侃道,如果可以制作出一个与粒子加速器能力相当的人类加速器,那么加速器中的人将会进行一场时间旅行,加速器中的一天可能相当于加速器外的几年时间。如果你想穿越到未来,比起发现时间宝石或是飞机失事,去找一台加速器显然更方便一些。

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