第614章 萬有理論的希望！環婆羅洲粒子對撞
第614章 萬有理論的希望！環婆羅洲粒子對撞機！撞出物理學的未來！轟！
會議室內。
在眾人的震驚下，李奇維的聲音隨之響起：
「回旋加速器的構造原理如圖所示。」
「首先，放置一個均勻磁場，帶電粒子進入其中後，由於受到洛倫茲力，就會進行圓周運動。」
「接著，在圓形平面內，帶電粒子每次經過同樣的地方時，將越過一個加速間隙。」
「間隙里有一個均勻可變電場，它的變化頻率與帶電粒子的速度匹配，確保粒子每次經過時，都能被加速。」
「加速後的帶電粒子繼續做圓周運動，經過間隙時，將再次被加速。」
「這個過程將一直往復運行下去，直到粒子的速度足夠大，其運動半徑超出環形外殼的範圍。」
「這時，將帶電粒子沿著螺旋形軌道從儀器中引出，就能得到一個加速粒子。」
「這就是我設計的回旋加速器。」
「它只需要很小的體積，就能實現和直線加速器同等的加速效果。」
「而且如果增大回旋加速器的半徑，那麼帶電粒子的加速次數就能增大，最終速度也會更高。」
「同體積的回旋加速器，將產生遠遠超過直線加速器的加速能力！」
嘶！
房間內眾人倒吸一口冷氣！
回旋加速器的想法實在太巧妙了！
簡直可以用「巧奪天工」來形容。
「天啊！」
「回旋加速器比直線加速器好太多了！」
「我怎麼感覺它可以無限加速？」
考克饒夫神色動容。
他果然猜對了布魯斯教授的想法。
「利用磁場約束轉向，利用電場持續加速。」
「回旋加速器是電場和磁場最完美最和諧的搭配設計。」
「如此一來，帶電粒子將被加速到一個不可思議的速度！」
當然，考克饒夫知道回旋加速器也存在極限。
那是因為狹義相對論的存在！
他回答眾人的疑問：
「回旋加速器也不能無限加速。」
「因為根據狹義相對論，帶電粒子的速度越高，它的質量就會越大。」
「粒子的繞行半徑也增大，會超出磁場的範圍，就不能通過電場間隙加速了。」
「當然，有一點毋庸置疑，回旋加速器的限制再大，其加速能力肯定超過直線加速器。」
眾人恍然大悟。
考克饒夫果然不愧是加速器領域的專家，一眼就看出回旋加速器的問題所在。
李奇維看著考克饒夫，點點頭，表示欣賞。
不過，他接著笑道：
「這個問題也好解決。」
「只要同時增大磁場的強度即可。」
「這樣可以保證不同速度的帶電粒子的繞行半徑都一樣。」
「不過，這一切都要看真實的需求。」
「有些東西是沒必要的。」
「根據你想得到的最終速度，就能反推出回旋加速器的尺寸。」
考克饒夫激動地點點頭。
實驗物理追求的是有用，而不是完美。
在場雖然有很多碩士生博士生，但他們都是同齡人中的佼佼者，自然都能理解布魯斯教授的解釋。
回旋加速器的原理很簡單，沒有複雜的結構設計。
但是能第一個想到這種設計的人，絕對是天才中的天才。
真實歷史上，回旋加速器的概念和理論由美國物理學家勞倫斯在1929年提出。
僅僅兩年半之後，他就和自己的學生一起，建造了世界上第一台回旋加速器。
該加速器的直徑只有12厘米，甚至可以直接被拿在手裡。
但是它的加速粒子能量卻可以達到8MeV（兆電子伏特）。
這個能量已經和動輒幾米大小的直線加速器的加速能量持平了。
由此可見，回旋加速器的優勢多麼顯著。
這裡要解釋下【eV】這個單位。
它表示1個電子經過1V的電位差加速後所獲得的動能，換算成標準能量單位焦耳，大約是1eV=6×10^-19J。
1MeV=1000000eV。
那麼這個能量到底有多大呢？
形象理解，空氣中分子的動能約為03eV，核爆中帶電粒子的動能在3~3MeV之間。
所以，一台僅僅12厘米的回旋加速器，卻產生了相當於核爆級的推動力。
不可思議！
後世，在2008年之前，世界上最大的回旋加速器是美國費米實驗室的Tevatron加速器。
它的周長達到了驚人的3千米，建在地下約7米深的隧道內。
該加速器可以將質子的能量加速到恐怖的98TeV（太電子伏特）。
1TeV=1000GeV=1000MeV。
98TeV的質子，差不多是核爆粒子能量的1百萬倍。
這個能量下的質子，它的速度已經無限接近於光速了。
但Tevatron加速器依然不是回旋加速器的極限！
直到「它」出世了！
此刻，李奇維簡單地計算出回旋加速器的加速能量和尺寸，並且和直線加速器對比。
全場再次沸騰了！
「天啊！」
「只有巴掌大的回旋加速器，它的加速能力竟然超過了考克饒夫那台巨無霸！」
「這也太牛逼了吧！」
「如果要是把直徑繼續增大，那豈不是能讓粒子的速度無限接近光速了？」
「這絕對是最牛逼的轟擊實驗！」
「」
盧瑟福神色震動。
布魯斯這一次帶給他的震撼，甚至比去年的布魯斯會議還要更甚。
因為今天是涉及到了他的專業領域：核物理！
回旋加速器的出現，讓盧瑟福感受到了一絲危機。
可以想像，這台儀器必然會引發核物理領域的震盪。
有了更強的能量，關於原子核的研究必然會出現更多新的成果。
換句話說，儀器的強大有可能拉低科研人員之間本身智商的差距。
好比玄幻小說中，主角拿個神器就能斬殺遠比他強大的敵人。
「看來要把對回旋加速器的研究立刻提上日程了。」
考克饒夫興奮之後，臉上露出一絲苦笑。
他的雄心壯志還未實現，發明的儀器就已經開始落伍了。
「難怪人家說，普通人一輩子的努力，只是為了給天才節省一個下午的時間。」
「布魯斯教授的回旋加速器，或許會取代我的直線加速器。」
恰巧這時，有人狂熱地問道：
「布魯斯教授，您為什麼會研究加速器？難道是準備進入實驗物理領域嗎？」
嘩！
眾人瞬間瞪大雙眼。
這可是一個了不得的消息！
眾所周知，布魯斯教授進入哪個領域，哪個領域的發展就會產生質的飛躍！
天文學已經給出了最好的例子。
現在，隨著相對論和量子力學的相繼完善，理論物理的荒漠越來越少了。
「或許布魯斯教授耐不住寂寞，想要換個領域挑戰自己。」
李奇維聞言，微微一笑，說道：
「不。」
「我只是非常關注核物理的發展而已。」
「我本人並不會親自參與其中的研究。」
「之所以提出回旋加速器的概念，是有別的理由。」
「我在婆羅洲科學之城建立了一所原子研究院。」
「錢五師、於隱等人都在那裡工作。」
「此前在好幾次會議上，我都表達了對核物理未來的樂觀態度。」
「所以我投入重金打造了這個研究院，也是希望能為核物理貢獻一份力量。」
「於隱在研究直線加速器時，他也遇到了同樣的局限性，並寫信請求我幫忙改進。」
「於是，就有了回旋加速器的概念。」
「順便提一下，這個事情我甚至都還沒有告訴於隱呢。」
「今天是我首次分享出來，你們也是第一批聽到的人。」
「怎麼樣，我很給你們盧瑟福導師面子吧。」
嘩！
眾人無不震撼！
今天竟然是布魯斯教授首次分享回旋加速器概念。
這也太榮幸了！
盧瑟福驕傲地抬起頭，雄偉地掃視一圈，意思是說：
「小伙子們，都看到了吧。」
「跟著盧教授混，三天震九次！」
沃爾頓感慨道：
「天啊！」
「布魯斯教授和盧瑟福教授的關係也太好了吧。」
「怪不得大家都想擠破頭進入卡文迪許實驗室。」
「這裡的資源不是其它實驗室能比擬的。」
沃爾頓才來卡文迪許半年多的時間。
但是他已經體會到頂級實驗室和普通實驗室的區別了。
經常有物理大佬在這裡舉行演講和講座。
每次他都獲益匪淺。
而今天，布魯斯教授的演講更是讓他大開眼界。
不過，當沃爾頓看到好大哥考克饒夫的表情後，心中不是滋味。
於是，他鼓足勇氣，大膽地問道：
「布魯斯教授，您提出回旋加速器概念後，是不是意味著直線加速器就要被淘汰了。」
考克饒夫心中一動，他自己並不好意思提出這個問題，有點自負和賣弄的嫌疑。
李奇維聞言，笑道：
「不。」
「絕對不是。」
「先不談回旋加速器的製造難度，它肯定比直線加速器複雜很多倍。」
「能不能造出穩定的儀器還是未知。」
「直線加速器在某些特殊場合也有自己的優勢。」
「比如，它可以同時對大量粒子進行加速，粒子之間互不影響。」
「而且至少在現階段看來，只要增大尺寸，現有的直線加速器在研究原子核時應該是夠用的。」
「兩者沒有效果上的本質差別。」
「所以，考克饒夫博士，你不需要擔心自己的努力白費。」
考克饒夫差點感動地要哭了。
布魯斯教授也太溫柔了。
對方就像一位慈愛的前輩，關心年輕一輩，讓他們不要輕易被現實打擊到。
考克饒夫重重地點頭，投去感激的目光。
李奇維繼續說道：
「不管別人怎麼樣。」
「我想利用回旋加速器做的事情，不是單純撞擊原子核那麼簡單。」
「我曾在第二屆布魯斯會議上說過，未來或許會出現一門新的分支，叫粒子物理。」
「什麼意思呢？」
「我認為世界上的基本粒子，遠遠不止質子、中子、電子這幾種。」
「肯定還存在一些未知的粒子，比如反粒子等。」
「它們也是組成物質世界的基本單位。」
「既然我們在地球上找不到，那麼就自己造出來！」
「通過回旋加速器產生的強大能量，讓兩個粒子進行對撞，看看是否能產生新的粒子。」
「這或許是回旋加速器最大的作用！」
轟！
全場駭然！
所有人都被布魯斯教授那通天徹地的霸氣所折服！
「上帝啊！」
「這就是當世第一的偉大嗎？」
「我們還在研究原子核呢，布魯斯教授已經開始思考另外的粒子了。」
「他老人家甚至想人工創造出新粒子！」
「這是神靈才有的手段吧！」
「恐怖如斯！」
哪怕是盧瑟福、哈恩等人，也被震撼的目瞪口呆！
這是何等的大宏願！大手段！大氣魄！
李奇維看著眾人震驚的表情，心中豪情萬丈。
他要利用回旋加速器建造大名鼎鼎的粒子對撞機！
號稱斥資上千億的粒子對撞機，其核心基礎就是回旋加速器。
之前說到，在08年之前，世界上最大的加速器是Tevatron加速器。
但08年之後，大型強子對撞機，簡稱LHC，面世了！
它直接取代了Tevatron加速器的第一名頭。
LHC的總長達到了更驚人的27千米，橫貫瑞士和法國兩國的邊境，隧道深埋在地下100米處。
它能把質子的動能加速到7TeV，足足是Tevatron加速器的7倍！
恐怖如斯！
LHC至今仍然是世界上最大的回旋加速器！
來自100多個國家的上萬名科學家，參與其中的研究。
不過這一世，李奇維的野心更大！
他要建造遠超LHC的洪荒級超級對撞機！
「環婆羅洲粒子對撞機！」
顧名思義，它的隧道將沿著婆羅洲這個世界第三大島一圈。
哪怕按照半徑500千米計算，環婆羅洲粒子對撞機的周長也將達到史無前例的3000千米。
這是一個無法想像的長度！
連LHC都能轟出幾百種新粒子，補全粒子物理基本模型。
環婆羅洲粒子對撞機能轟出什麼可怕的東西，李奇維也不知道。
畢竟哪怕是他的前世，也做不到這一步。
說不定直接轟出一個黑洞，瞬間吞噬地球，那樂子就大了。
但李奇維卻不得不這麼做！
因為他的萬有理論遇到一個瓶頸，必須找到一種非常奇特的基本粒子！
但這個粒子在後世根本沒有出現過，連猜想都沒有。
李奇維也是通過研究萬有理論，才發現這個粒子的神秘蹤跡！
所以，他一定要把這個關鍵粒子撞出來！
這才是李奇維建造對撞機的終極夢想！
他要撞出物理學的未來！
轟！
（還有更新耶）