什么是粒子加速器(Particle Accelerator)？

粒子加速器，也被称为原子粉碎器或粒子对撞机，是一种将亚原子粒子加速到高速度并使其保持在小而一致的光束中的装置。粒子加速器在常用以及实验和理论物理研究中有许多应用。大型强子对撞机是最大的强子对撞机粒子加速器在建造时就已经存在了，它的设计目的是使粒子碰撞，希望能将它们分开，并发现理论上的希格斯玻色子粒子。更小的加速器以阴极射线管的形式存在于简单的电视机中。阴极射线管很小，低功率的粒子加速器。阴极射线管和X射线发生器，都是许多人日常使用的，它们都是低能粒子加速器的例子。阴极射线管电视有一个真空管，里面有一个或多个电子枪，以及使电子束偏转的方法。光束根据需要被偏转到荧光屏上，X射线发生器加速并使大量的X射线与重金属目标相撞；发生器和金属之间的任何东西都会增强X射线撞击金属的模式。医学专业人士用它来诊断人体内部的问题。更高功率的粒子加速器，例如那些能够触发核反应的粒子加速器，通常用于科学目的。用于物理实验的粒子加速器通常以接近光速的速度加速亚原子粒子流，然后操纵和碰撞这些束流；这些束流是组成光束的粒子物理学家用特殊的探测器来分析破裂的粒子，寻找更小的粒子物理学家发现的每一个新粒子都提供了一个洞察所有物质性质和组成的世界。许多实验性粒子对撞机，尤其是大型强子对撞机，已经引起了一些物理学家的关注，这些设备不仅对相关的科学家，而且对整个地球都构成了风险。一些数学理论表明，高功率粒子加速器有可能导致微型黑洞的形成。然而，大多数物理学家都同意这些微型黑洞，如果制造出来的话，将不会有什么威胁，因为它们要么会消散成无害的霍金辐射，要么生长得太慢，不会造成任何合理的危险，这让人想起了穴居人用石头砸碎石头来找出里面存在的东西。然而，从这些设备中获得的科学知识是巨大的，而且随着粒子加速器变得越来越强大，这种科学知识很可能会继续下去。例如，电子是通过使用阴极射线管发现的。有人认为希格斯玻色子粒子如果被发现，将为我们更好地理解整个物理世界提供关键。