高能物理和高能加速器 [复制链接]

第2版()
专栏：资料

高能物理和高能加速器
高能物理是研究基本粒子内部结构及其运动转化规律的科学。
世间万物是由原子组成的。十九世纪末以前，人们认为原子是不可分割的永恒不变的物质的始元。一九一一年科学家们发现，原子是由原子核和绕核周围运转的电子组成的。到一九三二年，科学家们又发现，原子核是由质子和中子组成的。此后，又发现了若干种粒子，把它们统称为基本粒子。在很长一段时间里，人们又认为基本粒子是组成物质的始元。但是，近一、二十年来实验证实，基本粒子并不基本。目前已经发现的基本粒子有二百多种，它们通过一定的相互作用而转化。相互作用基本分为四种：引力作用、电磁作用、强作用和弱作用。科学家们按照各种基本粒子参与相互作用的不同方式，把基本粒子分为三类：强子、轻子和光子。
实验提供了大量证据，说明强子是有内部结构的。它们可能由更基本的粒子所组成。目前，科学家们设想，强子是由层子构成的，而层子形成一个谱系。近几年的实验表明，轻子也形成一个谱系，表明轻子也有内部结构。这些都充分证明了伟大领袖毛主席的英明论断：矛盾普遍存在，对立统一的法则，一分为二的法则是唯物辩证法的根本法则。为了纪念毛主席一贯认为物质有更深的层次，最近在夏威夷举行的第七届粒子物理专题会议上，一位美国科学家建议，将构成物质的所有假设的组成部分，命名为“毛粒子”。
高能加速器是五十年代以后兴起的研究原子核、基本粒子的重要科学实验设备。
加速器并不神秘。电视机里的显像管就是一种小型电子加速器，用的静电场只有四百伏左右，加速的“炮弹”是电子，打的靶是屏幕上的荧光物质。作物理实验用的加速器用的“炮弹”有很多种，最常用的是电子、质子、氢的负离子或其他较重的离子。大炮的威力有两个主要指标：一个是炮弹的炮口速度，一个是炮口的直径。粒子加速器的威力的指标也有两个：一个是粒子被加速后达到的能量，一个是粒子流强。粒子能量是以电子伏来度量的。（电子伏是一个能量单位，即带有一个电子电量的粒子通过一伏电位差所获得的能量）加速器按能量可分为三种：低能加速器，能把质子加速到几十万到一亿电子伏，打进原子核，产生各种核反应；中能加速器，能把质子加速到一亿到十亿电子伏，打到核子上可以产生介子；高能加速器能把质子加速到十亿以上直到几千亿电子伏，可以打出各式各样的“基本”粒子。目前知道的已有二、三百种之多。向更深层进军就要造出万亿电子伏以上的超高能加速器，才能找到层子并研究其反应规律。如果一旦认识了基本粒子的内部结构及其运动规律，科学家们认为，这将是物理学继牛顿力学、电磁学、量子力学之后的第四次大突破，将会给人类社会带来难以估量的影响。（附图片）
我国第一台能量为三百亿电子伏特到五百亿电子伏特的高能环形质子同步加速器的预制研究工程，在北京动工兴建。这是科技人员正在做环形质子加速器预注入器的高压慢稳定试验。　新华社记者摄