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人类能把粒子加速到多快?

2022-05-25 11:08:37 来源:网络

宇宙中最快的速度是多少?我相信很多人都知道这是光速(这里只考虑物质的速度,而不是宇宙膨胀的速度)!大约每秒300000公里!在这个速度下,一束光每秒可以绕地球赤道转七圈半!每天600亿公里!第二快的速度是多少?俗话说,文学没有第一,武术没有第二。物体的速度只是第一速度,而不是第二速度。然而,为了研究宇宙的起源和物质的组成,人类建造了粒子加速器和粒子对撞机,将微小粒子加速到非常快的速度,接近光速,然后让它们迎面碰撞。这些粒子解体并向各个方向飞行。通过收集这些散射粒子并分析其行为,我们可以推断碰撞粒子的特性

来源:https://home.com欧洲核子研究所/新闻/新闻/加速器/大型强子对撞机实验联合力量zoom Higgs玻色子)?你能达到光速吗?不幸的是,这是不可能的。这是大自然所禁止的!粒子的能量和速度之间的关系是:
 m是粒子的静态质量,C是光速,V是粒子的速度。可以看出,如果一个静态质量非零的粒子,如电子、质子、原子核等,达到光速,其能量将是无限的,这显然是不可能的。当然,如果光速足够接近,就不可能,只要光速足够接近
目前,世界上最大的粒子对撞机是位于欧洲核中心的大型强子对撞机(LHC)。它加速质子,也就是氢原子核。多快?最快的速度可以达到光速的99.99991%,这非常接近光速,那么加速的电子呢?位于美国斯坦福的直线加速器(SLAC)可以将电子加速到光速的99%。999999999 5%虽然这个速度比上面提到的质子快得多,但电子的加速比质子容易,因为电子的质量比质子的质量小,而质子的质量只有1800分之一。根据上述能量公式,在相同的能量下,静态质量越大,速度越小
除了电子和质子之外,还有一个加速各种原子核的加速器。原子核比单个质子或电子重得多。例如,美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)可以将金原子核加速到光速的99.995%。虽然它没有上述质子和电子快,但它也非常快。原则上,所有的原子核都可以被加速到接近光速的速度,但速度会根据它们的质量而自然变化。