漫话对撞机.pdf

文档介绍：漫谈对撞机
张 闯
在读这篇文章之前，大家可能在想：什么是对撞 作为 呢？粒子加速器是研究微观粒子的“显微镜”。用 加 速
的粒子的生动故事。谈到这条“格拉肖蛇”的首尾相
器作为“显微镜”研究物质微观结构，其分辨能力 λ (德
衔，他强调这并不意味着天体物理把粒子物理吞没，
波罗意波长）与作为“探针”的粒子束流的能量 E 相
而是指在足够小和足够大的尺度下(～10±30cm)，两者
关：
具有统一的理论，即电、弱、强和引力相互作用“合
四为一”。 h hc
λ = =
p Eβ
这里，p 为粒子动量， h = ×10-24 GeV⋅s 为普朗克
常数，c 为光速，β为相对论速度，当粒子速度接近光
速时β ≈1。我们把 h、c 和β ≈1 代到上面的式子里，就
得到一个非常简单的关系：探针束流能量 E = ×(分
辨率)-1 nm⋅keV。从这个式子里，我们可以看出，用于
探测物质结构的“探针”束流的能量愈高，其探测的
分辨率也就愈高。因此，要探索更深层次的微观世界，