艳隋 鬼粒子 小说究竟有多小

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-06-28 07:42 标签： 比原子还小的粒子
原子或者更小的粒子是几维的？ - 知乎有问题，上知乎。知乎作为中文互联网最大的知识分享平台，以「知识连接一切」为愿景，致力于构建一个人人都可以便捷接入的知识分享网络，让人们便捷地与世界分享知识、经验和见解，发现更大的世界。4被浏览43分享邀请回答0添加评论分享收藏感谢收起粒子那么小，粒子对撞机是怎么让它们撞在一起的？
粒子对撞机是如何保证两个粒子能撞在一起？
知乎用户，研究最小的对象，思考最大的问题
@pam phy 和 @哈哈哈 先生已经把散射的概念和反应的空间尺度讲清楚了，我来补充一点图吧，直观一点。
的确，基本粒子在微观尺度下不再是经典粒子，也就是说不再具有「轨迹」这个东西。类似下面这种图，都只是示意图：
两个单独的粒子，如 @pam phy 所说，大概只能在
的空间尺度才能发生「碰撞」。但在真正的对撞机中，承载加速粒子的真空管直径在厘米量级，基本上是不可能让它们相遇的，太空旷了。所以，聪明的你也想到了：让很多粒子同时在管道里运动不就行了嘛！也就是说，把粒子变成「粒子流」，行话叫「束流」（beam）。在一个标准大气压下，一立方厘米的氢气大概有
个氢原子（也就是质子），看起来有戏！简单的说，就是「人海战术」，反应几率太小，那就用巨量的反应粒子来提高反应数量。
「束流」说白了就是把一大堆质子都加速到同样的能量，让它们反向在加速器中跑，然后选取加速管道上一个或者多个点（反应点）让它们对撞，大功告成！但从实验的角度来讲，连续的束流有不少缺点，最重要的一个就是：对粒子探测器来讲，连续的束流意味着连续的对撞，那么你怎么知道探测器上记录下的数据是来自于哪次碰撞？这个对粒子物理学家来说非常重要，因为对撞机实验最基本的第一步，就是要从探测器数据重建一个反应事例，类似于要从犯罪现场的蛛丝马迹，反推罪行发生的一刻究竟发生了什么。连续束流会让先后的对撞事例产生的次生粒子同时被探测器记录下来，也就意味着理论上你无法分辨这一个数据是从哪一个事例来的，那这些数据就没有任何意义。
为此，真正的对撞机里，束流其实是很多「团」粒子，按照严格的时间间隔，从次级加速器注入到主加速器管道中的。每一团这样的粒子，叫「团簇」（bunch）。我放个 LHC 的示意图：
图中红色和蓝色是两条相互独立的加速管道，束流就在里面跑圈——注意束流有两个，运动方向是反的。红蓝色交叉的地方就是反应点。橙色的斑点就是团簇。按照大型强子对撞机（LHC）的设计，每一个束流有 2808 个团簇；每一个团簇内部有大约
个质子；这些质子以近光速运动，换算过来就是，大概每 25 纳秒就会有两个团簇在反应点碰上，其中的 25~30 对质子会发生强碰撞（hard scattering），爆发出生命的大河蟹（见文末图）。当然，这不是巧合，如何让这些团簇里的质子都有相同的能量，如何保证它们在漫长的跑圈过程中（每一批束流在主环里一般需跑上 10 小时）不分散开并保持严格的间距，如何让两个束流的团簇能同步在反应点碰面，这些都是加速器物理学家和工程师付出巨大努力的结果。
附赠一个小彩蛋：不要被图中团簇蠢萌的椭球形骗了！虽然它叫「团簇」，但实际形状是长这样的：沿着管道的方向长约
，可是横截面积是 ！这是什么概念？比头发丝还细！也就是说，长达 27 公里的两条 LHC 主环里，每一条里都等距跑着 2808 根反向近光速运动的头发丝！
真正的管道长下面这样子：
中间那两个小水管就是被抽成真空的加速管，外壁是用铍做的，因为铍是核数最小的稳定金属，可以最大限度减小质子束碰撞到管壁后发生的次生反应。包围在外面的大管子是冷却和供电装置，一些监控探测器也放置在里面。
多谢 @Better Wang 的纠正，上面照片里面的管道外壁是钢管，不是铍管。铍管只在实验中心附近才用。而且铍对人来说有剧毒，因为原子序数很低，粉尘可以轻易被人体吸收。一般实验开始之前和结束之后，只要不用，马上就收起来。
而 LHC 上的反应点也不止一个，有四个：
也就是这两个周长 27 公里的小水管，会在上图指定的四个地方让各自的束流交会，产生碰撞，并被安装在反应点的探测器记录下碰撞的数据。
那么，你可能会问，这是两个独立的真空管，怎么把质子束放出去？很简单啊，在反应点，让两根管子合并成一根不就可以了么！离开反应点后再重新分成两根即可，就像下面的图一（上图）：
忽略文字，对照图一，你可以想象蓝色的束流从左向右，红色的束流从右向左，重合部分中间的黑点就是反应点，这样束流在对撞后就各回各家各找各妈，是不是很机智？但是这个方案有个小缺点，就是上图所示的「Undesired Collision Points」—— 在真正的反应点前后，两个束流会产生额外的碰撞！因此，对撞机上的束流都会在反应点采用「交会角」设计：让两个束流以一定角度交会，避免不必要的碰撞。这个方案就是上面图二的设计，
就是交会角。
题主问了一个很好的问题：
就算使用大量的粒子，也很难保证电子这么小的粒子能准确对撞吧？
没错，尽管每个团簇有惊人的质子数量，在渺小的粒子眼中，空间依然十分空旷，生命的大河蟹的爆发依然太难……因此，聚焦技术应运而生。其实，在三维世界中，束流在反应点前后的完全态长这个样子：
这个是计算机模拟的束流图，那花花绿绿的两个圆筒就是夸张化了的团簇的样子（还记得头发丝吗？）利用磁场，两个肥胖的团簇会被逐渐聚焦，然后刚好在反应点达到最大密度，这样就可以在有限的空间里尽可能塞进更多的质子，进一步提高碰撞概率。顺便说一句，团簇之所以扭得这么反人类，是因为它们需要用强磁场约束来维系一定的形状，而精确的磁约束形态控制是很难，很难，很难的（因为重要所以说三遍），因此有碍观瞻就顾不上了。
物理学家做的所有这些，总结起来就是一句话：尽可能在有限的反应空间里塞进更多的粒子，并在漫长的数据积累中累积小概率发生的碰撞事例。至于具体哪两个粒子会发生反应，那就看缘分了……
最后，放四张 LHC 上四大探测器的事例重建图镇楼：
CMS 探测器：质子对撞产生的一个希格斯粒子事例（4-muon candidate）
ATLAS 探测器：质子对撞产生的一个希格斯粒子事例（
candidate）
ALICE 探测器：铅离子对撞产生的夸克 - 胶子等离子体事例（除了加速质子，LHC 也可以加速铅离子）
LHCb 探测器：一个质子 - 铅离子对撞事例（这是个固定靶探测器，所以粒子径迹长得不一样）
Aren't they beautiful?
客官，这篇文章有意思吗？王者荣耀粒子质量是什么 粒子质量是什么意思
王者荣耀系列软件最新版本　　在王者荣耀中很多设置都是地调添加的，所以有很多玩家对于这个设置的作用不是很了解，比如今天小编给大家带来的粒子质量想必很多玩家对此都不太了解。下面就跟小编一起去看看有关王者荣耀粒子质量是什么吧！ 　　粒子质量　　这项同样三个档次：低、中、高档位越低速度越快，但是画特效就越差；反之，档位越高游戏特效就越好。但这对硬件要求也越高（画面特效比如任务技能发光效果之类的）。 　　下面是小编给大家带来画面质量，粒子质量跟高清的区别？ 　　这是粒子质量低跟高的区别，其实这个影响我觉得最大，因为技能效果关系到你躲避等。比如露娜的印记，效果好比较清楚。比如鲁班的大，有时还有却看不到。 　　这是画面质量高跟低的区别，这个我觉得无所谓。区别只是画面的一点点。比如你们看草丛，不好的可以不开~ 　　这个是粒子质量高，画面低，开高清的区别。高清其实就是分辨率跟1080p的区别。 　　这个是相机高度，这个我觉得必须高，视野有加成。特别是大屏手机。 　　这个是轮廓，我觉得开不开无所谓吧& 　　得出的结论是，相机高度-粒子质量-画面质量-高清，玩家可以根据自己的手机情况以及玩游戏的视角进行选择性开关与调档。当然手机好的无视，可以全开。
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＞＞＞下列粒子中质量最小的是（）A．质子B．中子C．电子D．H+-化学-魔方格
下列粒子中质量最小的是（　　）A．质子B．中子C．电子D．H+
题型：单选题难度：偏易来源：不详
原子质量主要集中在原子核上，质子和中子的质量大致相等，电子质量很小，可忽略不计．故选C．
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据魔方格专家权威分析，试题“下列粒子中质量最小的是（）A．质子B．中子C．电子D．H+-化学-魔方格”主要考查你对&&原子核的组成及组成粒子间的关系&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
原子核的组成及组成粒子间的关系
构成原子的三种微粒的比较:
原子的构成:
发现相似题
与“下列粒子中质量最小的是（）A．质子B．中子C．电子D．H+-化学-魔方格”考查相似的试题有：
205449211251202196188387208892203611

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