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第614章 万有理论的希望!环婆罗洲粒子对撞机!撞出物理学的未来!轰!

会议室内。幻想姬 罪薪璋踕更欣哙

在众人的震惊下,李奇维的声音随之响起:

“回旋加速器的构造原理如图所示。”

“首先,放置一个均匀磁场,带电粒子进入其中后,由于受到洛伦兹力,就会进行圆周运动。”

“接着,在圆形平面内,带电粒子每次经过同样的地方时,将越过一个加速间隙。”

“间隙里有一个均匀可变电场,它的变化频率与带电粒子的速度匹配,确保粒子每次经过时,都能被加速。”

“加速后的带电粒子继续做圆周运动,经过间隙时,将再次被加速。”

“这个过程将一直往复运行下去,直到粒子的速度足够大,其运动半径超出环形外壳的范围。”

“这时,将带电粒子沿着螺旋形轨道从仪器中引出,就能得到一个加速粒子。”

“这就是我设计的回旋加速器。”

“它只需要很小的体积,就能实现和直线加速器同等的加速效果。”

“而且如果增大回旋加速器的半径,那么带电粒子的加速次数就能增大,最终速度也会更高。”

“同体积的回旋加速器,将产生远远超过直线加速器的加速能力!”

嘶!

房间内众人倒吸一口冷气!

回旋加速器的想法实在太巧妙了!

简直可以用“巧夺天工”来形容。

“天啊!”

“回旋加速器比直线加速器好太多了!”

“我怎么感觉它可以无限加速?”

考克饶夫神色动容。

他果然猜对了布鲁斯教授的想法。

“利用磁场约束转向,利用电场持续加速。”

“回旋加速器是电场和磁场最完美最和谐的搭配设计。”

“如此一来,带电粒子将被加速到一个不可思议的速度!”

当然,考克饶夫知道回旋加速器也存在极限。

那是因为狭义相对论的存在!

他回答众人的疑问:

“回旋加速器也不能无限加速。”

“因为根据狭义相对论,带电粒子的速度越高,它的质量就会越大。”

“粒子的绕行半径也增大,会超出磁场的范围,就不能通过电场间隙加速了。”

“当然,有一点毋庸置疑,回旋加速器的限制再大,其加速能力肯定超过直线加速器。”

众人恍然大悟。

考克饶夫果然不愧是加速器领域的专家,一眼就看出回旋加速器的问题所在。

李奇维看着考克饶夫,点点头,表示欣赏。

不过,他接着笑道:

“这个问题也好解决。”

“只要同时增大磁场的强度即可。微趣暁说 已发布蕞芯彰踕”

“这样可以保证不同速度的带电粒子的绕行半径都一样。”

“不过,这一切都要看真实的需求。”

“有些东西是没必要的。”

“根据你想得到的最终速度,就能反推出回旋加速器的尺寸。”

考克饶夫激动地点点头。

实验物理追求的是有用,而不是完美。

在场虽然有很多硕士生博士生,但他们都是同龄人中的佼佼者,自然都能理解布鲁斯教授的解释。

回旋加速器的原理很简单,没有复杂的结构设计。

但是能第一个想到这种设计的人,绝对是天才中的天才。

真实历史上,回旋加速器的概念和理论由美国物理学家劳伦斯在1929年提出。

仅仅两年半之后,他就和自己的学生一起,建造了世界上第一台回旋加速器。

该加速器的直径只有12厘米,甚至可以直接被拿在手里。

但是它的加速粒子能量却可以达到0.8MeV(兆电子伏特)。

这个能量已经和动辄几米大小的直线加速器的加速能量持平了。

由此可见,回旋加速器的优势多么显著。

这里要解释下【eV】这个单位。

它表示1个电子经过1V的电位差加速后所获得的动能,换算成标准能量单位焦耳,大约是1eV=1.6×10^-19J。

1MeV=1000000eV。

那么这个能量到底有多大呢?

形象理解,空气中分子的动能约为0.03eV,核爆中带电粒子的动能在0.3~3MeV之间。

所以,一台仅仅12厘米的回旋加速器,却产生了相当于核爆级的推动力。

不可思议!

后世,在2008年之前,世界上最大的回旋加速器是美国费米实验室的Tevatron加速器。

它的周长达到了惊人的6.3千米,建在地下约7米深的隧道内。

该加速器可以将质子的能量加速到恐怖的0.98TeV(太电子伏特)。

1TeV=1000GeV=1000MeV。

0.98TeV的质子,差不多是核爆粒子能量的1百万倍。

这个能量下的质子,它的速度已经无限接近于光速了。

但Tevatron加速器依然不是回旋加速器的极限!

直到“它”出世了!

此刻,李奇维简单地计算出回旋加速器的加速能量和尺寸,并且和直线加速器对比。

全场再次沸腾了!

“天啊!”

“只有巴掌大的回旋加速器,它的加速能力竟然超过了考克饶夫那台巨无霸!”

“这也太牛逼了吧!”

“如果要是把直径继续增大,那岂不是能让粒子的速度无限接近光速了?”

“这绝对是最牛逼的轰击实验!”

“.”

卢瑟福神色震动。*0!0-小!说~网` ?最_新.章^节\更?新/快_

布鲁斯这一次带给他的震撼,甚至比去年的布鲁斯会议还要更甚。

因为今天是涉及到了他的专业领域:核物理!

回旋加速器的出现,让卢瑟福感受到了一丝危机。

可以想象,这台仪器必然会引发核物理领域的震荡。

有了更强的能量,关于原子核的研究必然会出现更多新的成果。

换句话说,仪器的强大有可能拉低科研人员之间本身智商的差距。

好比玄幻小说中,主角拿个神器就能斩杀远比他强大的敌人。

“看来要把对回旋加速器的研究立刻提上日程了。”

考克饶夫兴奋之后,脸上露出一丝苦笑。

他的雄心壮志还未实现,发明的仪器就已经开始落伍了。

“难怪人家说,普通人一辈子的努力,只是为了给天才节省一个下午的时间。”

“布鲁斯教授的回旋加速器,或许会取代我的直线加速器。”

恰巧这时,有人狂热地问道:

“布鲁斯教授,您为什么会研究加速器?难道是准备进入实验物理领域吗?”

哗!

众人瞬间瞪大双眼。

这可是一个了不得的消息!

众所周知,布鲁斯教授进入哪个领域,哪个领域的发展就会产生质的飞跃!

天文学已经给出了最好的例子。

现在,随着相对论和量子力学的相继完善,理论物理的荒漠越来越少了。

“或许布鲁斯教授耐不住寂寞,想要换个领域挑战自己。”

李奇维闻言,微微一笑,说道:

“不。”

“我只是非常关注核物理的发展而已。”

“我本人并不会亲自参与其中的研究。”

“之所以提出回旋加速器的概念,是有别的理由。”

“我在婆罗洲科学之城建立了一所原子研究院。”

“钱五师、于隐等人都在那里工作。”

“此前在好几次会议上,我都表达了对核物理未来的乐观态度。”

“所以我投入重金打造了这个研究院,也是希望能为核物理贡献一份力量。”

“于隐在研究直线加速器时,他也遇到了同样的局限性,并写信请求我帮忙改进。”

“于是,就有了回旋加速器的概念。”

“顺便提一下,这个事情我甚至都还没有告诉于隐呢。”

“今天是我首次分享出来,你们也是第一批听到的人。”

“怎么样,我很给你们卢瑟福导师面子吧。”

哗!

众人无不震撼!

今天竟然是布鲁斯教授首次分享回旋加速器概念。

这也太荣幸了!

卢瑟福骄傲地抬起头,雄伟地扫视一圈,意思是说:

“小伙子们,都看到了吧。”

“跟着卢教授混,三天震九次!”

沃尔顿感慨道:

“天啊!”

“布鲁斯教授和卢瑟福教授的关系也太好了吧。”

“怪不得大家都想挤破头进入卡文迪许实验室。”

“这里的资源不是其它实验室能比拟的。”

沃尔顿才来卡文迪许半年多的时间。

但是他已经体会到顶级实验室和普通实验室的区别了。

经常有物理大佬在这里举行演讲和讲座。

每次他都获益匪浅。

而今天,布鲁斯教授的演讲更是让他大开眼界。

不过,当沃尔顿看到好大哥考克饶夫的表情后,心中不是滋味。

于是,他鼓足勇气,大胆地问道:

“布鲁斯教授,您提出回旋加速器概念后,是不是意味着直线加速器就要被淘汰了。”

考克饶夫心中一动,他自己并不好意思提出这个问题,有点自负和卖弄的嫌疑。

李奇维闻言,笑道:

“不。”

“绝对不是。”

“先不谈回旋加速器的制造难度,它肯定比直线加速器复杂很多倍。”

“能不能造出稳定的仪器还是未知。”

“直线加速器在某些特殊场合也有自己的优势。”

“比如,它可以同时对大量粒子进行加速,粒子之间互不影响。”

“而且至少在现阶段看来,只要增大尺寸,现有的直线加速器在研究原子核时应该是够用的。”

“两者没有效果上的本质差别。”

“所以,考克饶夫博士,你不需要担心自己的努力白费。”

考克饶夫差点感动地要哭了。

布鲁斯教授也太温柔了。

对方就像一位慈爱的前辈,关心年轻一辈,让他们不要轻易被现实打击到。

考克饶夫重重地点头,投去感激的目光。

李奇维继续说道:

“不管别人怎么样。”

“我想利用回旋加速器做的事情,不是单纯撞击原子核那么简单。”

“我曾在第二届布鲁斯会议上说过,未来或许会出现一门新的分支,叫粒子物理。”

“什么意思呢?”

“我认为世界上的基本粒子,远远不止质子、中子、电子这几种。”

“肯定还存在一些未知的粒子,比如反粒子等。”

“它们也是组成物质世界的基本单位。”

“既然我们在地球上找不到,那么就自己造出来!”

“通过回旋加速器产生的强大能量,让两个粒子进行对撞,看看是否能产生新的粒子。”

“这或许是回旋加速器最大的作用!”

轰!

全场骇然!

所有人都被布鲁斯教授那通天彻地的霸气所折服!

“上帝啊!”

“这就是当世第一的伟大吗?”

“我们还在研究原子核呢,布鲁斯教授已经开始思考另外的粒子了。”

“他老人家甚至想人工创造出新粒子!”

“这是神灵才有的手段吧!”

“恐怖如斯!”

哪怕是卢瑟福、哈恩等人,也被震撼的目瞪口呆!

这是何等的大宏愿!大手段!大气魄!

李奇维看着众人震惊的表情,心中豪情万丈。

他要利用回旋加速器建造大名鼎鼎的粒子对撞机!

号称斥资上千亿的粒子对撞机,其核心基础就是回旋加速器。

之前说到,在08年之前,世界上最大的加速器是Tevatron加速器。

但08年之后,大型强子对撞机,简称LHC,面世了!

它直接取代了Tevatron加速器的第一名头。

LHC的总长达到了更惊人的27千米,横贯瑞士和法国两国的边境,隧道深埋在地下100米处。

它能把质子的动能加速到7TeV,足足是Tevatron加速器的7倍!

恐怖如斯!

LHC至今仍然是世界上最大的回旋加速器!

来自100多个国家的上万名科学家,参与其中的研究。

不过这一世,李奇维的野心更大!

他要建造远超LHC的洪荒级超级对撞机!

“环婆罗洲粒子对撞机!”

顾名思义,它的隧道将沿着婆罗洲这个世界第三大岛一圈。

哪怕按照半径500千米计算,环婆罗洲粒子对撞机的周长也将达到史无前例的3000千米。

这是一个无法想象的长度!

连LHC都能轰出几百种新粒子,补全粒子物理基本模型。

环婆罗洲粒子对撞机能轰出什么可怕的东西,李奇维也不知道。

毕竟哪怕是他的前世,也做不到这一步。

说不定直接轰出一个黑洞,瞬间吞噬地球,那乐子就大了。

但李奇维却不得不这么做!

因为他的万有理论遇到一个瓶颈,必须找到一种非常奇特的基本粒子!

但这个粒子在后世根本没有出现过,连猜想都没有。

李奇维也是通过研究万有理论,才发现这个粒子的神秘踪迹!

所以,他一定要把这个关键粒子撞出来!

这才是李奇维建造对撞机的终极梦想!

他要撞出物理学的未来!

轰!

(本章完)

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