卞五行为什么?
因为王贻芳说中国建造大型对撞机,今天正是回应的大好时机 - 中国要不要建大型对撞机? - 知乎 为什么要造对撞机? 因为物理学的进步需要更大的数据量 和更强大的理论基础 质子加速器是现在可以得到的最大的质子源了(中微子对撞机不现实)。利用质子加速器我们可以做很多实验,但是只能研究低能态下的物理现象。想要研究更高能态下的物质或者相互作用,就需要建造对撞机——一个能将两个质子加速到接近光速的装置。
为什么是质子加速器而不是电子加速器? 质子和电子都有色散关系 (\omega_p=\sqrt{k^2+m_p^2})/(\omega_e=\sqrt{k^2+m^2_e}) 但是电子的色散关系比质子要大很多倍,这就导致了在相同能量下,质子的动能更小,所以电子加速器的加速带宽要比质子加速器宽很多,但电子的质量也要比我们研究的绝大多数粒子的质量小很多,在同样分辨力的情况下,电子束的能量就不如质子高,这样就能避免很多因为限制能量带来的问题。
为什么要建造对撞机? 对撞机的意义不在于获得多少数据,而是要发现新的结构和规律,并验证现有的理论。如果建立了大型的对撞机并且获得了足够数据,或许能够验证宇宙是否是量子场论描述的,也许能找到新的夸克胶子的色禁据,甚至可能找到新的一类物理学定律。这些在现有观测到的物理现象和现有理论都无法解释的问题,也许就在那10^500个可能的真空里。