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大型强子对撞机打破能量记录,粒子束获得了多少能量?

经过全新升级的大型强子对撞机,在经过三年的暂停升级后重新启动。经过升级改进后的大型强子对撞机,在准备阶段的测试,就打破了以往的记录

大型强子对撞机在测试任务中,首次将质子束加速至6.8兆电子伏(6.8TeV),而之前的最高纪录为6.5TeV。通过让更高能量的粒子发生碰撞,能够通过粒子之间的相互作用,产生特殊粒子散射,帮助物理学家发现更多未知的粒子。

大型强子对撞机重启:

大型强子对撞机重启后,可以将质子束的能量提升至6.8TeV,听起来这是一个非常大的能量,但是从动能考虑,1TeV的动能约等于蚊子飞行时产生的动能,6.8TeV,也就是七只蚊子的动能。

从宏观世界来看,七只蚊子的动能微不足道,是一个非常小的能量,但是对于微观粒子,这是一份难以置信的能量,可以产生非常强大的加速度。

作为人类创造的机器,大型强子对撞机是非常极限的探索方式,能够让粒子物理学家发现很多从未见过的粒子和物理现象。大型强子对撞机,也让物理学家发现了很多理论上的粒子,从而证实了很多理论。

大型强子对撞机在运行过程中,需要在内部发生微观粒子的碰撞,随着能量的增加,粒子束碰撞所产生的瞬间热量,甚至高于太阳内部的温度。科学家希望可以进一步提高粒子束的能量,让撞击时的温度更高,甚至“熔化”质子和中子,让科学家得到内部夸克的等离子体。

大型强子对撞机为何会受到反对?

大型强子对撞机似乎可以探索到世界最为本源的秘密,通过给予粒子束更强大的能量,让粒子束拥有更多动能,就可以得到更多隐藏的粒子。

大型强子对撞机在刚开始工作时,很多科学家称大型强子对撞机像一个“粒子动物园”,粒子束的撞击,就像是动物园的大门全部打开,各种各样稀奇古怪的动物出现。

但是随着大型强子对撞机实验的进行,加速粒子束需要的能量越来越多,进行无数次实验,也无法得到全新的粒子,因此只能继续增加能量,从而形成无尽的循环。

大型强子对撞机发现“上帝粒子”希格斯玻色子后,粒子物理学的标准模型基本完善。大型强子对撞机也成为最昂贵的科学仪器。科学家后续希望利用大型强子对撞机发现额外维度,寻找粒子更深的秘密,但这些还缺少系统的理论支持。

目前大型强子对撞机能够给予粒子束的能量还非常少,不会对地球造成影响,但是粒子束需要的能量越来越多,人类就需要建造更大的大型强子对撞机,因此很多科学家称该项目是一个“无底洞”,与其耗费大价钱在微观世界,不如探索宏观宇宙。

从长远来看,大型强子对撞机未来的收益也会出现指数降低,加速粒子束需要的能量会越来越多,突破瓶颈需要的时间会越来越长,而实际得到的科学收益会越来越低。除非人类摆脱对化石燃料的能源依赖,进入到新能源时代,否则大型强子对撞机的瓶颈终究无法突破。

而随着粒子束能量的增加,大型强子对撞机的风险也会提高,从理论上来看,如果将宇宙级别的能量施加到粒子上,粒子撞击可能会诞生出另一个“子宇宙”。

总结:

大型强子对撞机经过三年的升级,在测试阶段就成功打破了以往的记录。虽然提升的能量并不多,但对于微观粒子,少量能量或许就可以引发质变。

大型强子对撞机已经为我们带来了“上帝粒子”的惊喜,经过三年的升级,大型强子对撞机或许可以在实验中,发现更多未知的粒子,甚至帮助科学家发现额外维度的确凿证据。