高能物理对撞机可以按照其加速粒子的种类进行分类,强子对撞机是其中一种,它加速的粒子是强子。由夸克组成的粒子称为强子,它包括重子和介子。介子一般是高能物理过程中的产物,极不稳定,短时间内就会发生衰变,因此不会是对撞机用来加速的粒子。在重子中,相对稳定的是质子和中子,而中子不带电,无法实现加速过程。也就是说,目前可行的强子对撞机所加速的粒子是质子。当前世界上能量最高的强子对撞机是位于美国芝加哥费米国家实验室的质子-反质子对撞机,它能使质子流、反质子流在1.96TeV的质心能量状态下对撞。在2008年5月以后,位于瑞士日内瓦,由欧洲核子研究中心建造的大型强子对撞机将投入运行,届时将成为世界上能量最高的强子对撞机,它能使质子-质子在14TeV的质心能下对撞。大型强子对撞机磁体高16米,长、宽均有10多米,重达1920吨。工程技术人员专门建造了一个巨型吊架,用4根粗钢缆吊住这个磁体,借助液压顶泵将磁体缓慢放入隧道。它长达27公里的环形隧道可被用来加速粒子,使其相撞,创造出与宇宙大爆炸万亿分之一秒时类似的状态。在高能物理实验中,粒子加速器和探测器是常用设备。探测器用来探测碰撞产生的微小粒子,记录粒子能量、质量等信息。强子对撞机上共有4个对撞点,各装有一个探测器,其中一个为CMS(紧凑型μ介子螺线管)探测器 具体资料
这怎么可能? 先说答案,粉碎一个原子不会比粉碎一个地球更难。
要粉碎一个原子,一个对撞机就能搞定。
原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子组成,
核外电子和原子核依靠电磁作用维系在一起,分离它们还是比较容易的,要想分离由质子和中子组成的原子核,则需要较高的能量体直接撞击,这就需要回旋粒子加速器组成的对撞机。目前世界上最大的对撞机是欧洲的大型强子对撞机,
这个对撞机圆周长27公里,可以至少5千亿电子伏特的能量把电子和正电子一起粉碎,更别说撞碎原子核了。该对撞机可以把两个质子加速至极为接近光速后对撞,目前已发现希格斯粒子希格斯玻色子(上帝粒子),升级后又发现“夸克奇异重子”五种夸克“味变”集合体存在。要知道电子、上帝粒子、夸克已经是不能再分的基本粒子了,现在已经撞到了这一级别,因此说对撞机完全可以把原子撞的粉碎。
而要粉碎一个地球,那必须把地球放置到与另一个天体之间的洛希极限范围内。
所谓的洛希极限是一个天体自身重力与第二个天体(中心被环绕的天体)造成的潮汐力相等时的距离。公式为d≈1.260R(³√ρM/ρm),其中d为洛希极限,R为第二个天体的半径,ρM为第二个天体的密度,ρm为该天体的密度。
当小于这个距离时,这个天体表面上的任何物体受到天体的引力将小于第二个天体对物体的潮汐力,这样天体上的任何物体,包括天体自身会被第二个天体扯碎,最终成为第二个天体的环。
比如说太阳和地球之间的洛希极限经计算为55万公里,只要像影片《流浪地球》中那样,把地球移动至距太阳55万公里范围以内,
太阳对地球的潮汐力就会把地球扯的粉碎。
问题是现在地球在日地平均距离为1.49亿公里轨道上绕日转动,每年分毫不差,这是一种多大的力量啊。要改变这种状态需要极大的能量,恐怕《流浪地球》里的行星发动机的功率还要提高,数量还要增加。
这个工程量何止当前最大对撞机的万倍。由此可见,粉碎一个地球比粉碎一个原子至少难万倍。
至于其他的粉碎地球的方法,或者根本不可能,或者比上面方法更难。
比如说外来天体撞击,小行星天体撞击根本不管用,顶多撞飞一些物质,再撞出一个太平洋,最终小行星反而成为地球的一部分。
只能把地球上的生物来个大灭绝,就像6500万年前直径10公里的小行星撞地球导致恐龙灭绝那样。
至于再大的天体,它有自己恒定的轨道不会乱闯,即使来到太阳系,也有太阳老大顶着。
还有人说白矮星是行星粉碎机,但太阳成为白矮星至少还需要四五十亿年,到时地球会和太阳一起灭亡。
这长长的时间就是一道目前不可逾越的障碍,比什么情况都困难。
所谓的粉碎,一般是指通过某种方式将一个较大的物体,分解成若干个更小的单位。我们知道原子是由原子核和电子组成,而原子核又是由质子和中子组成,因此,只要将原子核分解成更小的单位,我们就算是将原子“粉碎”了。
粉碎一个原子很难吗?在19世纪以前,要想完成这个目标难如登天,主要原因是,原子实在是太小了。但粒子对撞机的出现使这种事情变得非常的容易,事实上,现在的科学家们早就可以利用粒子对撞机,将比原子还要小得多的质子撞得粉身碎骨了。
所以对于人类来讲,粉碎一个原子可以说是易如反掌。
我们再来看看粉碎一个地球难不难。在这之前,我们先科普一个名词:引力结合能。
引力结合能,是指离散的物质通过万有引力的作用而互相结合的能量,因此,我们只要向某个物体释放出超过其引力结合能的能量,就可以将其粉碎。
计算一个球体的引力结合能很简单,其公式为:U = 3GM^2/5R(G为引力常数,M为质量,R为球体半径),将地球的相关数据代入公式,我们得到地球的引力结合能约为2.24 x 10^32焦耳。
这是什么概念?人类制造的威力最大的沙皇炸弹,其爆炸时释放的能量约为2.1 x 10^17焦耳,也就是说,要将地球粉碎,我们大约需要超过10^15(1千万亿)颗沙皇炸弹,而且还得在地球内部一起引爆才行,这个数量比地球上所有的人口还要多出十多万倍!
注意,这里指的是 威力最大的核弹 ,实际上,人类目前储备的核弹,比沙皇炸弹威力小多了。
很明显 ,粉碎地球比粉碎原子要难多了,这两者根本不可相提并论。
何为“粉碎一个原子?”,如果粉碎一个原子指的是把组成原子的原子核和电子分开,那么粉碎原子太简单了,生活中子我们可以随意粉碎原子,比如火焰本质上就是“被粉碎的原子”,因为火焰是等离子态,等离子态就是失去电子的原子存在的状态,失去了电子就相当于被粉碎了!
除此之外,还可以通过电离的方式把原子核与电子分离,当然用高温和对撞机的方式也能把原子粉碎,分离原子核与电子!
不过如果想继续粉碎原子核就不是那么容易了,原子核的中子质子依靠强力相互结合,强力是一种非常强大的力,我们必须克服这种力量才能粉碎原子核,这需要强大的能量,需要的能量理论上之前等于原子核的结合能,准确地说是平均结合能!
虽然原子核的结合能很大,但通过大型的粒子对撞机也可以实现粉碎原子核。科学家们发现的很多基本粒子都是通过对撞机让两个微粒相撞才发现的!
由此来看,粉碎一个原子并不是太难!但如果想粉碎地球就太难了,或者说仅存于理论上的可能!实际上想要粉碎地球是不可能的!
粉碎地球就相当于地球形成过程的逆过程,需要的能量理论上等于地球的重力结合能!而地球形成初期其实就是大量石块不断撞击地球形成的,撞击的过程产生的能量非常巨大,这都是重力结合能的表现形式!
6500万年前一颗直径10公里的小行星撞击地球产生的能量至少相当于上亿颗原子弹的能量,即使如此,对于地球来说也不值得一提!所以可以想象需要多么恐怖的能量才能粉碎地球!
网络上经常有这样的言论:美俄两国的核武器可以把地球毁灭几十次!这是一种严重的夸大和误解!不要说毁灭地球几十次,即使地球上所有核武器同时引爆,对于地球来说也是挠痒痒!毁灭几十次的更应该是人类,连地球上的物种也不可能灭毁灭,更不要说地球本身了!
正负电子在对撞机里相向高速回旋、对撞,探测对撞产生的“碎片”——次级粒子并加以研究,就能了解物质微观结构的许多奥秘。虽然我们还不能预言这些研究结果将会有什么样的实际应用,但可以相信,微观奥秘的揭示一定会对人类的生活产生深远的影响,就象电磁波的发现已成为信息时代的先导、对原子核的研究导致了核能的广泛应用那样。而利用电子在对撞机里偏转时发生的一种光辐射——同步辐射,又可以把对分子和原子的研究,由静态的和结构性的开拓到动态的和功能性的
这个
别太
强求
等
你专门
研究是在说
就比如把一块奶糖 经强子对撞机 分子粒子什么的加速对撞后产生能量
一块奶糖提取的能量可能就能让一个飞机飞上好几年的东西
一句话:就是在研究中的东西
三体动漫巨型原子对撞机在九维空间中巨大,但回归到三维空间中只有一个原子的大小。科学家们通过制造这种原子对撞机,可以方便将质子发送到地球上去。