什麼是電子對撞機？它有什麼用呢？夥伴們在看到這樣的新聞時，是否有著與我類似的疑惑？這裡，我們一起說說這個裝置是用來做什麼的！

電子對撞機長什麼樣？

歐洲核子研究中心，位於瑞士的日內瓦，處於法國和瑞士的邊境上。

圖1 日內瓦的位置

歐洲核子研究中心是世界上最大的高能物粒子物理實驗室，它的歷史悠久，是當前習以為常的網路瀏覽器、網站伺服器的誕生地。它不是一個核子研究中心嗎？怎麼還是網際網路的先驅。實際上，任何新技術的誕生都是源於一些潛在的需求，互網聯技術也是如此。它擁有當今世界上最強的電子對撞機，如下所示。

圖2 歐洲核子研究中心的電子對撞機

大家看到只是一個區域性照片，因為它太大了！它是世界上最大粒子加速裝置，有多大呢？足足26多公里長，建在

地下100米深的環形隧道中，隧道全長26。659公里。它有多強悍呢？它可以讓一個粒子，以接近光速的速度在環形隧道里”跑圈“，1秒鐘可以跑11245圈。

電子對撞機的用途

電子對撞機，顧名思義，就是讓電子對撞，也就是讓兩個粒子以極高的速度互相撞擊，其目的是讓他們撞碎。說白了，就是想看看兩個粒子裡還有什麼東西。

圖3 粒子撞擊的想像圖

眾所周知，我們每個夥伴們在課堂上都學過”物質是由分子組成的，分子是由原子組成的，原子是由原子核和電子組成的“，那麼”原子核是由什麼組成的呢？“。原子核是由中子和質子組成的，再那麼”中子是由什麼組成的？質子是由什麼組成的呢？“。 無法深入下去了吧？因為我們現在只認識了這麼多！再接去的事情，就是我們科學們正在努力做的事情。

萬物歸一

在這裡，我們需要有一個認識，那就是”萬物歸一“。每種物質都是由分子組成的，包含我們自己的肉身。實際上，每種物質是由一種或多種分子組成的，比如我們自己就是由好多種碳水化合物分子組成的。而每個分子又是由一種或多種原子組成。

世界上有多少種原子呢？一共有118種原子，每種原子有一個名稱，稱為元素。所以，我們的化學家門捷列夫繪製了化學元素週期表。無論那種原子，其結構都是類似的。

每種原子的區別在於其原子核的大小和外圍電子的多少。

而組成不同原子的電子、中子和質子，都是相同的。萬物歸一，所有物質都是由電子、質子和中子組成的。

電子對撞機，就是想看看、弄清楚”質子、中子和電子“還是由什麼組成的。科學們的基本想法，很簡單，就是將這些小粒子打碎。

電子對撞機的建設難度

作科學研究，其實很容易，想法都是很好的，幾乎我們每位夥伴都可想出來，但其難度在實施的過程和條件。對於建設一個電子對撞機來說，相對於我們在實施一臺手術，我們必須有一種工具和手段，控制一個微小的”看不見，摸不著“的粒子，給它加速到光速，再讓他們對撞？ 這些都是技術難點。

實際中，人們可無法控制一個粒子，可能是用大量的粒子，給他們加速，再撞擊。在這個過程中的觀測裝置，必須跟著上。很顯然，電子對撞機不是一個裝置，而是一個系統的工程，其建設難度比建設好幾個”天眼“的難度還要大。

主要就是因為投資巨大，

上千億元量級的投資再加上高昂的運營成本在中國的基礎研究領域都是空前的。

比如北京正負電子對撞機用了8。8億。位於貴州的500米口徑球面射電望遠鏡，我們的天眼造價才6。67億，江門中微子實驗室預計投資20億左右。可見它的燒錢能力確實驚人。

這也是楊振寧院士不建議我們國家建設電子對撞機的原因吧。