欧洲要关闭世界上最大的对撞机?它到底有多耗电?

偶听说生活 2023-05-25 15:38:41

世界上最大的、能量最高的粒子加速器,坐落于法国和瑞士边境,侏罗山下100米深的地方,仅环状隧道就有27公里长,这个东西到底是干什么的?他有什么作用?曾经在400多年前,人类还不相信世界是由原子构成的,后来随着人类科技的进步,人类开始逐步提出了分子论、原子论、后来出现了元素周期表,再后来出现了原子核、质子、中子等等,这是人类科技的进步,不过我们肉眼所能够看到的只有宏观层面,一旦到了微观层面,我们就无法用肉眼看到。

一般来说,显微镜能够看到细小的物质,不过在量子力学中,显微镜也无能为力,这时候就需要用到对撞机,欧洲大型强子对撞机(LHC)是一台可以将质子进行加速对撞的高能物理设备,粒子物理科学家可以用它探索新的粒子和微观量化粒子的‘新物理’机制,总长27公里,是目前世界上最大、能量最高的粒子加速器。在2012年的时候,科学家们通过LHC上的对撞实验,证实了希格斯玻色子存在,补上了粒子物理学标准模型中的最后一块缺口,在粒子物理学中,标准模型是一套描述强力、弱力、电磁力这三种基本力以及组成所有物质的基本粒子理论。

根据现在科学家研究的理论模型,世界上一共存在12种基本粒子,同时宇宙中存在6种夸克,上、下、奇、粲、顶、底夸克,夸克构成强子,强子中较稳定的就是质子和中子,夸克不能被单独观察到,只能通过强子间的相互作用来观察。有了强子可以构成原子核,由原子核和电子构成原子,进而构成分子和整个物质世界,三种轻子,三种中微子,三种夸克,这12种基本粒子是构成物质世界的基础。而粒子对撞机就是专门研究这些的,当两束高能粒子流进行对撞时,速度越快,撞击产生的能量就越大。

这就类似车祸现场,对撞的粒子会被撞碎,不过让科学家感到神奇的是,撞碎的粒子能够随机拼装,然后组成新的粒子,通过对撞,科学家发现了很多新的粒子,而欧洲对撞机最大的成就就是发现了希格斯玻色子,也被称为是上帝粒子。上帝粒子与空间中的物体质量的形成有关系,有了质量,粒子CIA能够结合为原子、分子等等,而上帝粒子被称为是塑造了世间万物的粒子,也就是说没有它就没有世界,在上个世界六十年代,英国物理学家彼得.希格斯研究物质拥有质量的根本原因。

需要知道的是,质量不简单的代表物体的量,它的另一个意义在于物体获得加速度的难度,后来欧洲对撞机将粒子加速到接近光速的速度,希望能够从中找到上帝粒子,在2013年的时候,科学家终于通过对撞机找到了上帝粒子,正因为如此,希格斯本人也获得了诺贝尔奖,而这功劳和欧洲大型对撞机分不开,不过这个大型对撞机对能量的消耗也是非常巨大的,科学家通过计算得出,欧洲大型对撞机在高峰时需要200兆瓦的电量,相当于日内瓦全城耗电的三分之一。

如果按照每度电1元来计算的话,那么运行一小时就需要20万,而且这还不算对撞机产生的原始数据、计算这些原始数据也需要一台超大的计算机来运行,不过随着人类科技的发展,科学家对对撞机的要求也越来越高,在2020年的时候,欧洲耗资210亿欧元,建造更加强大的对撞机,这个对撞机能够让科学家更加精确的对上帝粒子进行观测,不过现在欧洲能源危机爆发,所以欧洲也准备关闭粒子加速器,这一停止,将会让人类科技前进的速度减慢,不过人类生存是眼下最要紧的事情。

以后等到能量充足之后,欧洲再次启用对撞机也是可以的,看到这里,相信很多朋友会产生一个疑问,就是我国为什么不建造对撞机?其实我国也在计划建造大型对撞机,按照计划,我国的大型粒子对撞机将于2022年开始,采用环形设计,总长度将达到70公里,是欧洲LHC的4倍,预计造价360亿元,不过我国科学家对建造大型粒子对撞机有两种不同的意见,王贻芳认为,如果我国能够成功建成大型粒子对撞机,那么将来对研究上帝粒子、暗物质、反物质等等都有重大帮助,这会使得我国走上科技前沿。

不过著名的物理学家杨振宁曾经反对我国建造大型粒子对撞机,他认为这个项目需要投资过大的金额,而得出的结果无非是实验室中的某些理论,并没有实际上的意义,而且这个项目一旦开启,就会影响其它科研项目的发展,所以他认为我国没有必要建造大型粒子对撞机,不过有很多人认为,虽然大型粒子对撞机耗资巨大,但是对科学发展来说意义非凡,在人类探索宇宙的道路上,很多科学家都是通过理论来前进的,比如说爱因斯坦早在100多年前就利用公式计算出了黑洞。

其实人类科技发展都是先有理论,然后通过实践来证明,虽然说这些理论可能需要漫长的时间来证明,但是从长远角度来看,对人类文明发展是有很大作用的,如果当年没有出现爱因斯坦,那么就不会有相对论、质能方程式、引力波等等,这对人类科技发展的影响是巨大的,所以小编认为,在实力条件允许的情况下,建造大型粒子对撞机也是有必要的,而且人类想要彻底解开宇宙的奥秘,这还远远不够,未来人类需要建造更加宏伟的大型粒子对撞机。

比如说横跨整个地球,或者是太阳系等等,这样我们才有可能看到宇宙的真正面目,科学家认为,在宇宙中隐藏着一种非常神秘的物质,这种物质被称为是暗物质,暗物质不会和其它任何物质发生化学反应,所以科学家到现在也没有找到它,不过科学家认为,暗物质才是宇宙中最主要的物质,它占到宇宙总质量的百分之95,而我们平常看见的行星、恒星、彗星等等占到宇宙总质量的百分之5,如果未来人类能够建造出超大型粒子对撞机,那么或许我们能够发现暗物质,对此,大家有什么想说的吗?

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