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苍松翠柏04
楼主
众所周知,欧洲大型强子对撞机(LHC),是目前
人类
建造的最强大的粒子加速器,周长27公里,能把质子加速到0.999999991C,质子的动能可以达到7TeV。
质子在加速器里做圆周运动,每秒运行1万多圈,需要一定的磁场为质子的圆周运动提供所需的向心力。
如果按着牛顿力学进行计算,把质子的质量看作是固定不变的,所需的磁感应强度是:B=mv/QR,其中m是质子的质量,V是质子的速度,Q是质子的电荷,R是加速器的轨道半径,可以算得,所需的磁感应强度是:B=0.000729T,这么低的磁场数值,太容易达到了,举例说明,普通扬声器后面的磁铁,B=0.3T-0.5T之间,普通的电磁铁,比这个数字更大,所以用普通的电磁铁,就完全能够满足加速器对磁场的要求。
可是,科学家并没有采用普通的电磁铁,而是采用了结构复杂、体积庞大又造价昂贵的超导电磁铁,并且在工作的时候,还要把电磁铁冷却到零下271.3℃,冷却用的液态氮和液态氦就有一万多吨,每次启动工作之前,冷却所用的时间就得半个多月,然后加速器才能正式投入使用。
科学家为啥放着简单的事不做,偏偏要自找麻烦画蛇添足?难道科学家笨的还不如普通人吗?谁要是真这么认为,谁就是一个地地道道的民科和**。
科学家正是因为考虑了相对论的质增效应才这么做的,通过计算可知,当质子被加速到0.999999991C的时候,质子的质量能够增加7600倍,这时,所需的磁感应强度也要增加这些倍,即:B=0.000729×7600=5.54T,这个数值的磁场,普通电磁铁就达不到了,这就是科学家采用超导电磁铁的原因,考虑余量,这台加速器的磁感应强度实际上可达8T,并且根据实际需要可以自动的调节。
如果按着牛顿力学来建造这台加速器,由于磁场的强度远远不够,被加速的粒子就会偏离轨道,撞到加速器的壁上,这将是严重的事故,因为被加速的质子不是一个两个,是大量的质子组成的质子束,质子束的总能量最高可达725兆焦耳,这个能量,相当于800枚德国M24型高爆手榴弹的爆炸威力,所以,一旦粒子束“触壁”,将会对加速器造成严重的破坏。
由此可见,要是没有相对论作为理论指导,人类不但造不出如此的强大的加速器,甚至连失败的原因都找不到。
2023年03月25日 06点03分
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人类
建造的最强大的粒子加速器,周长27公里,能把质子加速到0.999999991C,质子的动能可以达到7TeV。
质子在加速器里做圆周运动,每秒运行1万多圈,需要一定的磁场为质子的圆周运动提供所需的向心力。
如果按着牛顿力学进行计算,把质子的质量看作是固定不变的,所需的磁感应强度是:B=mv/QR,其中m是质子的质量,V是质子的速度,Q是质子的电荷,R是加速器的轨道半径,可以算得,所需的磁感应强度是:B=0.000729T,这么低的磁场数值,太容易达到了,举例说明,普通扬声器后面的磁铁,B=0.3T-0.5T之间,普通的电磁铁,比这个数字更大,所以用普通的电磁铁,就完全能够满足加速器对磁场的要求。
可是,科学家并没有采用普通的电磁铁,而是采用了结构复杂、体积庞大又造价昂贵的超导电磁铁,并且在工作的时候,还要把电磁铁冷却到零下271.3℃,冷却用的液态氮和液态氦就有一万多吨,每次启动工作之前,冷却所用的时间就得半个多月,然后加速器才能正式投入使用。
科学家为啥放着简单的事不做,偏偏要自找麻烦画蛇添足?难道科学家笨的还不如普通人吗?谁要是真这么认为,谁就是一个地地道道的民科和**。
科学家正是因为考虑了相对论的质增效应才这么做的,通过计算可知,当质子被加速到0.999999991C的时候,质子的质量能够增加7600倍,这时,所需的磁感应强度也要增加这些倍,即:B=0.000729×7600=5.54T,这个数值的磁场,普通电磁铁就达不到了,这就是科学家采用超导电磁铁的原因,考虑余量,这台加速器的磁感应强度实际上可达8T,并且根据实际需要可以自动的调节。
如果按着牛顿力学来建造这台加速器,由于磁场的强度远远不够,被加速的粒子就会偏离轨道,撞到加速器的壁上,这将是严重的事故,因为被加速的质子不是一个两个,是大量的质子组成的质子束,质子束的总能量最高可达725兆焦耳,这个能量,相当于800枚德国M24型高爆手榴弹的爆炸威力,所以,一旦粒子束“触壁”,将会对加速器造成严重的破坏。
由此可见,要是没有相对论作为理论指导,人类不但造不出如此的强大的加速器,甚至连失败的原因都找不到。