粒子对撞机有什么现实意义,粒子对撞机是为了得出什么结论

军工领域的前瞻者，新材料的突破口——大型粒子对撞机。

在物理学界，一些物理学家认为，中国兴建大型粒子对撞机是一件举国都应该支持的事情。随着他们对物理探索的研究逐渐上升到了天花板，有关物理学家对相关实验跃跃欲试。中国在2022年将建造世界最大的粒子对撞机，坐标落在秦皇岛

他们希望主办方计划将要在这一个项目上投入超过上千亿元的投资，想要推动微观物理学界的发展。这一计划是为子孙后代制定的计划，行之有效，其功在千秋万代。

这一个数额的看起来非常多，也是短期内无法接受的，如果这件粒子对撞的事情是失败的话，可是，那么，整个中国将会陷入到一种非常难堪的境地；如果它是能够做成的话，那么，中国将能够掌握粒子微观新世界的入口。

大型粒子对撞机其中所包含的意义说轻了，就是在商业上可以带来万亿元的回报；说重了，它所带来的回报不是可以用钱来衡量的，中国将能够获得一种制霸天下的先机，实现对和平和发展的追求。

王贻芳是北京正负电子对撞机上新的北京谱仪的设计、建造及前期研究的领导者，同时也是大亚湾中微子实验和江门中微子实验的提出者和领导者。他可能是我国下一代大型对撞机——100公里环形正负电子对撞机的领导者，因此，他是兴建大型粒子对撞机的支持者。

当时，持反对意见的是杨振宁，他认为，兴建大型粒子对撞机的成功几率只有40%，其结果具有太大的不确定性。因此，兴建大型粒子对撞机并不是当下阶段应该考虑的事情。

最终，2017年前，中科院以6比5的一票之差让兴建大型粒子对撞机的方案被否决了，这件事情在当时也就不了了之。

在2018年，由*牵头，耗资300亿人民币的中国大型对撞机将于2022年开工，杨振宁曾反对这一件事情，最终反对无效。预计这一中国的大型对撞机将在2030年建成并对外开放。

2016 年 8 月初，著名华裔数学家、1982 年菲尔兹奖获得者丘成桐在接受新华社采访时，明确表示"希望在长城入海处建设下一代大型对撞机"。之后，丘成桐也撰文表达了对中国修建新一代大型对撞机的期待。

核物理高能研究所的专家王贻芳表示，第一阶段建造的准确的费用数字是360亿。这一个价格还不到建造一艘100亿美元的辽宁号航空母舰的价格，中国在这一个方面的支出是毫不吝惜的。而将经费用在基础物理研究，是中国迟早都要踏出的一步。

现在不搞，以后也是要搞的，而且，这一个大型粒子对撞机并不是用一次就会被废弃，它将得以重复使用。因此，在2018年，这一个项目最终是通过了的。

如果中国在各方面建造得当，兴许建造的费用的性价比能够体现得更加完美，让中国在基础物理研究的领域的研究水平得以同欧洲接轨，甚至实现超越一个档次。

中国的大型粒子对撞机的建造地址选在了山东的秦皇岛，在这一个地方的大型粒子对撞机将是世界最大的，想要真正参与到这一个领域的建设，首先必须要获得相关专业的硕士生和博士生的资格。

大型粒子对撞机的工作原理是建立一个封闭的环形管道，从而允许质子，电子，粒子等微小粒子的碰撞，以期待得出新粒子的一个过程，这一个工作原理是非常成熟的，是百年来粒子物理学家的研究内容。

大型强子对撞机的作用是寻找暗物质、分析希格斯机制、研究夸克-胶子等离子体。根据已有的成功，欧洲在相关的科学领域贡献了多篇文献，这些文献都值得一看。

以欧洲的大型粒子加速器为例，LHC是在一个圆周为27公里的圆形隧道内，该隧道因当地地形的起伏而位于地下约50至175米之间。

这是先前大型电子正子对撞机所使用隧道的再利用。隧道本身直径三米，位于同一平面上，有许多地面设施如冷却压缩机，通风设备，控制电机设备，还有冷冻槽等等建构于其上。加速器通道中，主要是放置两个质子束管。

由于须维持前所未有高能量的粒子运行，加速管由超导磁铁所包覆，以液态氦来冷却。管中的质子是以相反的方向，环绕着整个环型加速器运行。除此之外，在四个实验碰撞点附近，另有安装其他的二极偏向磁铁及四极聚焦磁铁。

两个对撞加速管中的质子，目前(2018年停机升级前)以6.5TeV的能量对撞，总撞击能量达13 TeV之多。（设计目标为14 TeV）每个质子环绕整个储存环的时间为89微秒。因为同步加速器的特性，加速管中的粒子是以粒子团（bunch）的形式，而非连续的粒子流。

整个储存环将会有2808个粒子团，最短碰撞周期为25纳秒。在加速器开始运作的初期，将会以轨道中放入较少的粒子团的方式运作，碰撞周期为75纳秒，再逐步提升到设计目标。

在粒子入射到主加速环之前，会先经过一系列加速设施，逐级提升能量。

其中，直线加速器LINAC2将产生50 MeV能量的质子，接着质子同步推进器（PSB）提升能量到1.4GeV。而质子同步加速器再将质子加速至25 GeV。最后超级质子同步加速器（SPS）可提升质子的能量到450 GeV。

在LHC加速环的四个碰撞点，分别设有五个侦测器在碰撞点的地穴中。其中超环面仪器与紧凑缈子线圈是通用型的粒子侦测器。

LHCb（LHC底夸克侦测器）与 大型离子对撞机实验（ALICE）为物理目标相对确定的大型探测器。全截面弹性散射侦测器（TOTEM），LHCf(LHC前向实验)与LHC磁单极子与奇异物质探测器(MoEDAL)则是较小型的专用侦测器。

LHC也可以用来加速对撞重离子，例如铅离子因其荷质比（电荷和质量的比值）可加速到1150 TeV。

由于LHC有着对工程技术上极端的挑战，安全的确保是极其重要的。当LHC开始运作时，磁铁中的总能量高达100亿焦耳，而粒子束中的总能量也高达7.25亿焦耳。只需要10−7总粒子能量便可以使超导磁铁脱离超导态，而丢弃全部加速器中的粒子可相当于一个小型的爆炸。

大型粒子对撞机的费用花在隧道的建设，提升能量和提供加速通道的仪器等的设备的制造和安装，粒子材料等的添加。人力的费用所起到的成本是微乎其微的，机器已经代替了人力的运转，使得这一个部分的费用占据整个项目的不到10%。

选址是经过精心考虑的，批准也非常顺利，除此之外的准备，也都将在两年内完成，此后用8年的时间去建造，2030年对外开放，将使得有智慧的名人雅士能够获得利用这些设备的资格。

中国兴建大型粒子对撞机的保底功效是，最起码中国人会把对希格斯粒子性质的了解，提高到一个新的高度，而希格斯粒子，就是大名鼎鼎的上帝粒子。

希格斯玻色子（英语：Higgs boson）是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子，不带电荷、色荷，极不稳定，生成后会立刻衰变。希格斯玻色子能够利用自发对称性破缺来赋予基本粒子质量，同时又不会抵触到规范场论。

更高的期许是，中国的CEPC对撞可产生一百万个希格斯粒子。而且从希格斯粒子的质量来看，刚好可以用环形对撞机产生，且产生效率优于直线对撞机。无论在数量和质量上，优秀的中国科学家都能够借此次行动获得丰富的实践经验。

中国能够在获得更多的科学成果，并在这些科学成果中筛选出自己所需要的。中国人都非常精明，他们一定能够作出最适合自己而且最明智的选择。

中国科学家于2012年希格斯粒子被发现后提出，在我国建造一台周长100公里的环形正负电子对撞机"希格斯工厂"，之后再建造一台超级质子—质子对撞机（SppC）。

欧洲已经兴建的大型强子对撞机在法国和瑞士的边界的交界处，，是一座位于瑞士日内瓦近郊欧洲核子研究组织的对撞型粒子加速器，作为国际高能物理学研究之用。2012年7月4日，当LHC的研究人员宣布发现希格斯玻色子(Higgs boson)时，科学界屏息以待。

可是，欧洲的野心还不是现在的这种程度。毫不夸张地说，谁首先参透希格斯玻色子的存在，谁就能够首先见到"上帝"，而见到"上帝"正是一众科学家的毕生追求。

欧洲可是不甘心落到第二的位置，欧洲计划建"希格斯工厂" 将与我国超大对撞机形成竞争，计划在2048年前实现运行，以最高能量运行的质子对撞粒子加速器。

中国兴建世界最大粒子对撞机对中国物基研究领域发展有何种意义？

王贻芳认为，兴建大型粒子对撞机，将是中国引领世界基础物理研究水平最好的机会。从微小的粒子再到航空航天，中国一定会在这些领域一步一步地实现超越，让这些曾经狗眼看人低的人对中国人刮目相看。

在过去，中国的基础物理研究，长期处于落后于世界的状态。当年，世界各国都不肯陪中国一起玩，在很多关键性的科研项目上都不带中国飞，随后，中国只好自力更生，自己想办法，自己寻求出路。

现在，中国人已经富起来了，也已经强起来了，学识也已经丰富起来了，在科学领域，中国人已经变得不需要太在乎他人的眼光了，中国人的独立自主让中国人也能够在科学的领域熠熠生辉，基础物理研究是把科学成果落到实处所必须要踏出的一步，中国的军工要想改善，离不开基础物理研究的参与。

中国人早就已经把能够想到的，又能够去做的事情想完了并且付出行动了。现在的大多数的中国人能够做到的是，安守本分，坚守在自己的岗位上，不要到处去了，而是在自己熟知的领域内，表现出自己值得被回报的一面。

在少数中国科学家的努力下， 中国人从微观到宏观层面正更加深入地了解这一个世界，80亿人正在推动更多项目的建设，而这些都将为未来一个世纪的发展提供最基本的发展纲要，任何的阻力都无法打乱现在的这一个形势的发展过程。