什么是对撞机，他的作用是什么

什么是对撞机，他的作用是什么

简单地说，对撞机（Collider）是利用两束高速运动的粒子束在磁场约束下对撞的高能物理实验设备。对一般的加速器来说，只有一束粒子在运动，被轰击的靶是静止的，轰击之后粒子仍具有很大的动能，只有少量的加速能量用于相互作用。两束相对运动的粒子进行碰撞可以提高能量利用率，理论上可以达到100%。对撞机需要从其它加速器注入粒子，然后环形真空室不断回旋运动，通过不断变化的电压和磁场进行加速，获得很高的能量和粒子密度进行对撞强子是一种亚原子粒子，在粒子物理标准模型中，所有具有强相互作用力的粒子都叫做强子，强子由若干个夸克和反夸克或者由胶子组成，胶子（gluon）的作用将夸克连接在一起，也就是传递强相互作用的粒子。我们所熟悉的质子和中子就是由三个夸克或反夸克组成的强子，但只包括两种夸克。夸克一共有6种，每种夸克都有自己反夸克，它们之间的不同组合可以构成很多稀奇古怪的强子，另外还有完全由胶子构成的强子。

在LHC之前，正在运行的最高能量的加速器是美国费米国家实验室的正负质子对撞机，质子或反质子的能量达到980GeV（1G=10⁹，即十亿）。而LHC质子束流中的质子能量将达到7TeV（7万亿），是费米实验室的7倍，速度达到光速的99.9999991%，束流强度（可以理解为单位时间内通过的粒子密度）是费米实验室的40倍。当LHC以最高能量状态满负荷运行时，每个束流所携带的能量都相当于一辆时速1600公里的小汽车所具有的动能，环形轨道内总能量足以溶化50吨的铜。即使不谈它的27公里的环形隧道，这个史无前例的能量也足以称之为“大型”了。