中国建设环形高能正负电子对撞机实验项目有何研究价值?

谢邀。环形正负电子对撞机(CEPC)是我国正在论证中的新一代高能粒子加速器,如果建成,它将有望超越大型强子对撞机(LHC),成为世界上最强的粒子加速器之一。那么,建造这样大型的粒子加速器有什么意义呢?现代物理学发展到如今的地步,早就不像爱因斯坦的那个时代一样,只用一根笔和一张纸就能取得物理学的突破。只有进一步揭开物质的结构,才能推动理论物理学的发展,进而推动科学的发展。

这就需要通过高能粒子加速器来使亚光速粒子互相碰撞,以期获得新的发现。粒子物理标准模型所预言的一种极为重要的基本粒子——希格斯玻色子就是在大型强子对撞机中发现的。虽然这种粒子早在上个世纪六十年代就已经被预言存在,但直到21世纪之后,大型强子对撞机的投入使用才被证实。希格斯玻色子的发现,标志着粒子物理标准模型已经找到了最后一块拼图,新的物理学时代需要强大的粒子加速器去开创。

如果我国的环形正负电子对撞机能够建成,将使我国成为世界物理学的中心之一,从而能够吸引到更多的人才,促进我国科技的发展。目前正值基础物理学发展的转折时期,如果要把握住这次机遇,就需要比LHC更为强大的CEPC。如果以CEPC来测量希格斯玻色子,其信噪比将要比LHC高出1亿倍。因此,利用CEPC很有可能还会取得更多物理学新发现。

大型强子对撞机真的能将粒子加速到接近光速吗?有何意义?

可以接近光速,但是无法到达光速。其意义主要在于基础物理的研究。关于大型强子对撞机的情况我们可以参考欧洲大型强子对撞机,它是目前世界上能量最大的粒子加速器,可以为质子提供7兆兆电子伏特的能量,质子在加速环中的速度可以达到光速的99.9999991%,一秒钟绕周长为27公里的加速器转11245圈,虽然看似这个速度只和光速差0.0000009%,但是这个微小的差距确实一个永远无法逾越的鸿沟,根据爱因斯坦的相对论我们知道,任何有静止质量的物质都是无法达到光速的,质子虽然微小,但是它也是有静止质量的,大约为1.6726231 × 10^-27 kg。

当质子的速度达到99.9999991%光速时,其质量会有一定的增加,我们可以通过狭义相对论的质速关系公式简单计算一下,在达到99.9999991%光速时质子的质量大约是1.246682234666× 10^-19kg,这已经增加了8个数量级,但是若要再将速度提高0.0000009%倍光速,哪怕整个宇宙的能量都加上也是不够用的。

为什么需要如此快的速度呢?这其实也是建造对撞机的意义。对撞机可以将两束质子分别加速到7万亿电子伏特的极高能量状态,使其对撞能量达到14万亿电子伏特,这种极高的能量密度状态和宇宙大爆炸之初的状态非常相似,质子在这种速度下碰撞会“粉身碎骨”,更微观的结构与物质可以呈现在科学家面前,通过研究这个过程科学家可以了解宇宙与物质的本质问题,包括质量的本质、暗物质、宇宙起源、反物质、额外维度等问题。

你是否支持建设拟议中的大型强子对撞机?充分理由是什么?

支持杨振宁教授的观点。个人感觉王贻芳有私心。杨教授说的不是不能建大型对撞机,只是事情要分个轻重缓急,大型对撞机很可能在几十年内都没有什么成果。我们国家在高端芯片,航空发动机,高精密机床,半导体,量子计算机,生命科学等等许多基础科学领域都需要用钱。科研经费在一定时间相对的也是一定的。大型对撞机占用的科研经费多了其他科学领域的费用相对就少了。

未来可能有哪些科技能极大降低建造高能量粒子对撞机的成本?

相对论是错误的,根据相对论,不会把粒子加速到光速和超光速。相对论认为光速不变,光速是宇宙的最大速度,这是缪论。粒子加速器因为是用电磁力去推的加速方法,只能把粒子加速到接近光速,这时候加速粒子作用力非常小,白白耗费大量能源。改用吸引拉的方法,就可以把粒子加速到超光速,成为暗物质。加速器缩小到放在桌上。不是没有办法,原理很简单,直流电动机的转动原理就是。

如果不考虑摩擦力和离心力,电动机的转速就会超过光速。为什么呢?因为直流电动机原理是靠磁铁同性相斥,异性相吸的原理,使转子转动的,当达到光速时,同性相斥不起作用,原因是同是光速。但是异性相吸在起作用,吸引力加在转子上,使速度超过了光速。粒子加速器完全可以依照这个原理,实现超光速,生产暗物质。实现超光速对撞机。

质子是电子质量1836倍,为什么对撞机最后选用质子而不是电子?

这么意思的题目啊!你真行,说说你脑子里都是高科技哈!可是这些高科技的玩意儿已经在几十年前都被有定论了!要么,您有质疑的地方。这属于高能物理了。具体说来高能粒子对撞机为什么用质子,而不用电子的问题!电子是核外物质存在,任何物质被场效应趋势,都会体现于电子属性的就是。电子的属性体现于任何的物质存在中。稍有场效应,电子就会参与。


文章TAG:什么是电子对撞机  电子对撞机有什么用  什么  电子  电子对  
下一篇