星辰大远航 第281章 太空多点粒子对撞机

第281章 太空多点粒子对撞机

狗头人星球的事情已经完全步入正轨，而太空之中的一项工程，却才刚刚开始。

那便是太空多点模块化粒子对撞机。

经过三十多年的准备，人类已经完成图纸论证和建造计划，各类物资资源，也规划完毕，开工之后，就会有专项、专门的运输渠道，为对撞机的建造源源不断提供各类所需物。

因为粒子对撞机工程开建在即，故而今天岳渊也来到了物理学院，他来到的时候，这儿已经聚集了一群优秀物理学家。

具体如何建造对撞机，自然得靠各行业工程师，不过这些物理学家却掌握着粒子对撞机的各种参数，对撞机完成后能达到什么程度，用来研究什么之类的，他们都知道。

因此岳渊过来，也是想着大概了解一些对撞机的情况。

在规划之中，太空多点粒子对撞机的形状整体上看是一个大环，周长大概可以达到一万二千公里。

一万二千公里是什么概念，月球的周长为10916公里，也就是说，本次人类计划建造的对撞机完工后，将是一个比月球还大一丢丢的大环。

之所以要造那么大，主要是因为太小了无法满足人类对科学研究的需求。

众所周知，所谓的粒子对撞机，就是一个在高能同步加速器基础大型粒子对撞机上发展起来的一种装置，主要作用就是积累并加速相继由前级加速器注入的两束粒子流，使之相互对撞，以产生足够高的反应能力。

而撞碎一个原子.嗯氢原子的能量，仅需要13.6电子伏的能量，可以看出，使原子解体的能量大概在10~100电子伏特范围就足够了。不过要达到科学研究的目的，光撞碎原子可不行，还需要更大的能量。

使得原子核解体的能量在10的6次方电子伏到10的7次方电子伏之间，人类也早已掌握超过这个能量的能力。

二十世纪米国费米国家加速器实验的德州大型强子对撞机，Tevatron就拥能产生超过这个能量的力量，其对撞能量是1Tev，即一万亿电子伏特。

不过区区一万亿电子伏特的能量还不够，因为这点对撞能量也才能堪堪撞出弱电粒子，也就是发现弱电统一理论的门槛。

人类自然不能满足于过去式，故而必须造更大的对撞机。

早在地球时代，人类就造出过周长达到27公里的对撞机，即欧洲核子中心的大型强子对撞机LHC，其对撞的能量，可达到1.3*10的12次方电子伏特，也就是13万亿电子伏特。

如此强大的能量已经大大超过了发现弱电统一理论所需的条件，这个能量层级，也是电磁力耦合电荷与弱力造成某些类型的放射性衰变的层级。

原初宇宙时代，引力、强力、弱电力发生某种对称性破缺，演变成引力、强力、电磁力与弱力这四大基本力的节点，也是在这个层级上。

人类的对撞机已经探索到了这个层级，但这还远远不够，因为根据强力耦合夸克生成质子和中子、电磁力耦合电荷、弱力造成某些类型放射性衰变的理论推测，想要探索到大统一理论，至少要拥有达到10的24次方电子伏特能级。

此能级比地球时代最强粒子对撞机能产生的对撞能量，要高10的24次方倍，若是按照欧洲核子中心的大型强子对撞机的方案设计，那么建造产生如此能量的对撞机，它的长度需要达到一万亿公里。

一万亿公里什么概念，换算成天文单位就是6684.6个天文单位，即太阳到地球平静距离的6684.6倍，若是按照以往的设计方案，那就得造一个拥有如此长度的对撞机才有可能探索大统一理论。

至于完全统一理论，那就属于量子引力或万物理论范畴了，那得造一个一千光年的对撞机才有可能探测得到。

寻找完全统一理论所涉及的量子引力、万物理论，现在阶段人类也就只能幻想一下了，不过大统一倒是可以努力一把，即便没法造出那样的对撞机，那也可以搞一台前置对撞机出来。

而如今人类设计的太空多点粒子对撞机，就是在这样的环境下被提出来的。这么一看，一万公里周长的对撞机，就不显得那么大了。

也正是考虑到以后的升级需要，此对撞机采用了模块化设计，每一部分的加速器、对撞点、磁铁系统、探测器，全都实现模块化。

在设计方案中，此太空多点粒子对撞机采用重核聚变供电，冷却装置则采用压缩机压缩液氦的方式来使装置冷却到合适温度。

因为是在太空中，所以对撞机的粒子对撞点也不需要和加速器连接在一起，毕竟太空环境可比加速器里面的真空还要真空，完全可以让粒子流在宇宙真空中穿过。

当粒子流通过环形的加速器，则会被加速到10到100万亿电子伏特的能量水平，如此通过环形多次加速，可使粒子在对撞时产生强大能量。

按照此太空多点粒子对撞机的长度与人类掌握的强磁场、重核聚变能量综合计算，若是本项目完工，那么人类绝对有能力将粒子加速到100000万亿电子伏特能量，也就是10的18次方电子伏特。

虽然跟理论中窥探大统一理论的10的24次方电子伏特还差着N个“绝望”的层级，但至少也在路上了。

嗯，之所以能将离子束加速到如此强大的能量，其实也不光是超强磁场技术和重核聚变反应堆的功劳，要有太空多点粒子对撞机本身结构设计的功劳。

毕竟这玩意不同于地面“二维平面”，在太空中，只要对撞精度足够，那么人类就可使加速粒子的动能与反方向上同样大小粒子产生的动能抵消掉，只要对撞点足够多，那么对撞机的能量将会随着对撞点的数量增多而增加。

以人类目前的机械技术水平、超强磁场掌控技术以及能源等相关技术能力，能使对撞机达到的能量层次，也就只有那么大了。10的18次方，比地球时代最强对撞机高了5~6个能量层级。

目前也仅此而已了，由于需要布置观测粒子性质的仪器，人类没法把所有方向都做成对撞点。