第177章 能量最高的对撞机

现在，高能加速器的规模十分巨大，象费米实验室的10，000亿电子伏的质子同步加速器，其圆形轨道已达6000余米。如要继续提高能量，那加速器的占地面积就势必大大增加。譬如，能量达亿亿电子伏的加速器，就要做得象地球一般大了。当然，这是不可能的事。那怎么办呢？制造对撞机是个好办法。

对撞机，顾名思义就是实现两束高能粒子对头碰撞的机器。我们知道，如用一束高能粒子去轰击静止靶，那么高能粒子的能量只有一小部分对于发生相互作用有效，即有效能量很低，而使两束高能粒子对头碰撞，其有效能量就会大得多。例如：两束300亿电子伏的质子对头碰撞，其作用约相当于1束19万亿电子伏的质子去轰击静止的质子；两束200亿电子伏的电子对头碰撞，其作用相当于一束1600万亿电子伏的电子去轰击静止的电子。显然，从能量的角度来看，对撞机要比普通的高能加速器优越得多，所以对撞机是进行“超高能”实验的主要手段之一。

目前，世界上能量最高的对撞机要算德国汉堡电子同步加速器中心的电子－正电子对撞机（PETRA）。它于1976年1月动工，1979年4月正式建成。目前能量已达19GeV×19GeV，约相当于普通高能加速器能量的1444万亿电子伏。

西欧核子研究中心的ISR是目前世界上最大的质子－质子对撞机。能量可达314GeV，约相当于普通高能加速器能量的21022亿电子伏正在建造、计划和酝酿中的能量最高的对撞机有：西欧核子研究中心于1983年9月13日动工建造的电子－正电子对撞机（LEP），后期的估计能量可达200GeV×200GeV，它相当于能量为16亿亿电子伏的普通高能加速器。苏联计划建造的UNK加速器的三期工程完成后，可进行能量为3000GeV×3000GeV的质子－质子对撞实验，约相当于普通高能加速器能量的19亿亿电子伏。目前，美国高能物理界正在酝酿建造一台约20000GeV×20000GeV的质子－质子对撞机，它相当于普通高能加速器的能量，竟可高达85亿亿电子伏。

利用对撞机，能获得极高的能量。可是，在对撞机上，进行的实验毕竟有限，所以它和高能加速器应是相辅相成的。对撞机只不过是高能加速器的补充而不是代替。