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Q1:看门狗2要用什么加速器?

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Q2:为什么研究小小的基本粒子要用巨大的加速器?

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基本粒子是目前人们能认识到的最小的粒子。基本粒子究竟有多么小?打个比方来说,如果有一种放大镜能把乒乓球放大到地球那么大,那么用同样的放大倍数去看基本粒子,基本粒子也只有一个乒乓球那么大。把1万亿个基本粒子排成一列横队,让这列横队齐步穿过缝衣针的针孔,也还绰绰有余呢! 对于如此微小的基本粒子,人们无法用肉眼观察到它们的运动,甚至用高倍显微镜也难以捕捉它们。 目前,科学家无法制造出比基本粒子更精细的仪器来探测基本粒子,于是只好用基本粒子作为“解剖刀”来了解基本粒子的结构。这种“解剖刀”的天然来源是宇宙线中的高能粒子。但是,宇宙线中高能粒子出现的机会很小,而且强度很弱,更重要的是,人们无法按不同实验需要对它进行控制。 于是,科学家制造了各种各样的称为加速器的工程设备来产生高能粒子,以便用这些高能粒子有效地、定量地按计划进行基本粒子实验。最初人们制成的加速器是直线加速器,它的长度达3千米。如果要产生再增加20倍能量的高能粒子,直线加速器的长度将达到75千米。 能不能使高能粒子走曲线轨迹,从而大大缩小加速器的范围呢?早在1930年,劳伦斯就提出了制造回旋加速器的方案。按照这个方案建造的回旋加速器直径约为2千米,研究的粒子线度越小,所需能量越高,那么加速器的直径就会越大。 为什么研究小小的基本粒子,要建造那么巨大的加速器呢? 原来,基本粒子的运动规律并不像我们在宏观世界中观察到的物体的运动(例如乒乓球的运动)那么简单。 它们有一种奇怪的特性,即具有波动性质和粒子性质的双重成分。每一种微观粒子的运动都有一种波与它相伴随,这种波的波长与粒子的动量成反比。像乒乓球这样的物体也有这种波动性,但是乒乓球质量比起基本粒子来大得多,因此,这种波动性的波长很短,我们可以完全不考虑它对乒乓球运动的影响。 然而研究基本粒子时,必须重视这种波动性的作用。为了“看清”基本粒子的结构,作为“解剖刀”的基本粒子的波长应该越短越好,否则难以做出精确的测量,但是波长越短,相应的动量就越大,这样高速的粒子走直线很容易,要它们转个弯沿圆弧运动就不那么简单了。解决的办法,只能把加速器“跑道”的弯曲程度尽量减小,这样,加速器的直径就不得不做得很大。 然而,随着科学技术的发展,人们相信,加速器的尺寸可以大为缩小。1953年,在纽约布鲁克海文国家实验室制成的质子同步加速器就是其中的一种,这种加速器原则上不受体积限制,造价又比较低廉,当然在技术上它又带来了不少新问题有待人们进一步解决。

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