星辰大遠航 第281章 太空多點粒子對撞機

第281章

太空多點粒子對撞機

第281章

太空多點粒子對撞機

狗頭人星球的事情已經完全步入正軌，而太空之中的一項工程，卻纔剛剛開始。

那便是太空多點模塊化粒子對撞機。

經過三十多年的準備，人類已經完成圖紙論證和建造計劃，各類物資資源，也規劃完畢，開工之後，就會有專項、專門的運輸渠道，為對撞機的建造源源不斷提供各類所需物。

因為粒子對撞機工程開建在即，故而今天嶽淵也來到了物理學院，他來到的時候，這兒已經聚集了一群優秀物理學家。

具體如何建造對撞機，自然得靠各行業工程師，不過這些物理學家卻掌握著粒子對撞機的各種參數，對撞機完成後能達到什麼程度，用來研究什麼之類的，他們都知道。

因此嶽淵過來，也是想著大概瞭解一些對撞機的情況。

在規劃之中，太空多點粒子對撞機的形狀整體上看是一個大環，周長大概可以達到一萬二千公裡。

一萬二千公裡是什麼概念，月球的周長為10916公裡，也就是說，本次人類計劃建造的對撞機完工後，將是一個比月球還大一丟丟的大環。

之所以要造那麼大，主要是因為太小了無法滿足人類對科學研究的需求。

眾所周知，所謂的粒子對撞機，就是一個在高能同步加速器基礎大型粒子對撞機上發展起來的一種裝置，主要作用就是積累並加速相繼由前級加速器注入的兩束粒子流，使之相互對撞，以產生足夠高的反應能力。

而撞碎一個原子.嗯氫原子的能量，僅需要13.6電子伏的能量，可以看出，使原子解體的能量大概在10~100電子伏特範圍就足夠了。不過要達到科學研究的目的，光撞碎原子可不行，還需要更大的能量。

使得原子核解體的能量在10的6次方電子伏到10的7次方電子伏之間，人類也早已掌握超過這個能量的能力。

二十世紀米國費米國家加速器實驗的德州大型強子對撞機，tevatron就擁能產生超過這個能量的力量，其對撞能量是1tev，即一萬億電子伏特。

不過區區一萬億電子伏特的能量還不夠，因為這點對撞能量也才能堪堪撞出弱電粒子，也就是發現弱電統一理論的門檻。

人類自然不能滿足於過去式，故而必須造更大的對撞機。

早在地球時代，人類就造出過周長達到27公裡的對撞機，即歐洲核子中心的大型強子對撞機lhc，其對撞的能量，可達到1.3*10的12次方電子伏特，也就是13萬億電子伏特。

如此強大的能量已經大大超過了發現弱電統一理論所需的條件，這個能量層級，也是電磁力耦合電荷與弱力造成某些類型的放射性衰變的層級。

原初宇宙時代，引力、強力、弱電力發生某種對稱性破缺，演變成引力、強力、電磁力與弱力這四大基本力的節點，也是在這個層級上。

人類的對撞機已經探索到了這個層級，但這還遠遠不夠，因為根據強力耦合誇克生成質子和中子、電磁力耦合電荷、弱力造成某些類型放射性衰變的理論推測，想要探索到大統一理論，至少要擁有達到10的24次方電子伏特能級。

此能級比地球時代最強粒子對撞機能產生的對撞能量，要高10的24次方倍，若是按照歐洲核子中心的大型強子對撞機的方案設計，那麼建造產生如此能量的對撞機，它的長度需要達到一萬億公裡。

一萬億公裡什麼概念，換算成天文單位就是6684.6個天文單位，即太陽到地球平靜距離的6684.6倍，若是按照以往的設計方案，那就得造一個擁有如此長度的對撞機纔有可能探索大統一理論。

至於完全統一理論，那就屬於量子引力或萬物理論範疇了，那得造一個一千光年的對撞機纔有可能探測得到。

尋找完全統一理論所涉及的量子引力、萬物理論，現在階段人類也就隻能幻想一下了，不過大統一倒是可以努力一把，即便冇法造出那樣的對撞機，那也可以搞一台前置對撞機出來。

而如今人類設計的太空多點粒子對撞機，就是在這樣的環境下被提出來的。這麼一看，一萬公裡周長的對撞機，就不顯得那麼大了。

也正是考慮到以後的升級需要，此對撞機采用了模塊化設計，每一部分的加速器、對撞點、磁鐵係統、探測器，全都實現模塊化。

在設計方案中，此太空多點粒子對撞機采用重核聚變供電，冷卻裝置則采用壓縮機壓縮液氦的方式來使裝置冷卻到合適溫度。

因為是在太空中，所以對撞機的粒子對撞點也不需要和加速器連接在一起，畢竟太空環境可比加速器裡麵的真空還要真空，完全可以讓粒子流在宇宙真空中穿過。

當粒子流通過環形的加速器，則會被加速到10到100萬億電子伏特的能量水平，如此通過環形多次加速，可使粒子在對撞時產生強大能量。

按照此太空多點粒子對撞機的長度與人類掌握的強磁場、重核聚變能量綜合計算，若是本項目完工，那麼人類絕對有能力將粒子加速到100000萬億電子伏特能量，也就是10的18次方電子伏特。

雖然跟理論中窺探大統一理論的10的24次方電子伏特還差著n個“絕望”的層級，但至少也在路上了。

嗯，之所以能將離子束加速到如此強大的能量，其實也不光是超強磁場技術和重核聚變反應堆的功勞，要有太空多點粒子對撞機本身結構設計的功勞。

畢竟這玩意不同於地麵“二維平麵”，在太空中，隻要對撞精度足夠，那麼人類就可使加速粒子的動能與反方向上同樣大小粒子產生的動能抵消掉，隻要對撞點足夠多，那麼對撞機的能量將會隨著對撞點的數量增多而增加。

以人類目前的機械技術水平、超強磁場掌控技術以及能源等相關技術能力，能使對撞機達到的能量層次，也就隻有那麼大了。10的18次方，比地球時代最強對撞機高了5~6個能量層級。

目前也僅此而已了，由於需要佈置觀測粒子性質的儀器，人類冇法把所有方向都做成對撞點。

(本章完)