四十個國家超過兩千位物理學家合作建成的LHC是全球最大的加速器,質子在長達27千米的環形隧道內通過強大的電場不斷加速,壹直達到光速的99.9999991%,然後兩束質子束迎頭相撞,每秒發生超過6億次撞擊,產生超過太陽內核十萬倍的高溫!目前LHC已經發現了希格斯粒子、玻色子的存在,後續升級後發現誇克奇異重子’五種誇克的‘味變’集合體存在,未來還可能發現超對稱粒子與粒子的額外維相存在!
LHC實驗的設置或多或少是固定的,探測器有時會進行壹些升級,以利用更新的技術或提高精度,這是有用的,但我不知道有任何計劃為LHC建立壹個全新的實驗。無論如何,妳會受到“交互點”數量的限制,即光束真正交叉和碰撞的地方。增加壹個新的加速器將意味著對加速器進行大規模的重建。
現在來回答第二個問題:反物質的產生並不是LHC的目標。是的,偶爾可以在高能碰撞產物中發現反質子或反中子。是的,當高能電子或伽馬射線擊中探測器並開始淋浴時,正電子就會大量產生。但甚至沒有人試圖去收集它們。
歐洲核子研究中心確實在生產少量的反物質,但在壹個完全不同的地方,而不是在LHC。來自PS加速器的質子與固定金屬靶的碰撞產生反質子。它們被磁性地收集起來,冷卻,然後被送入反質子減速機——這是壹種特殊的加速器,用來減速而不是加速粒子。然後,緩慢的反質子與來自放射源的正電子混合,產生少量的反氫。它們的數量非常小,在壹個循環中它們會產生成千上萬個反氫原子,其中只有少數能被成功捕獲並用於實驗。
LHC遙遙無期的未來環形對撞機計劃,這個規模和中國正打算建設的CEPC有些類似,都是100KM左右,但中國會先上馬電子對撞機計劃,後續的質子對撞SPPC還需要CEPC的進展以及取得的科學資料後再定,因此預計在2040年之內,不會出現更加龐大的質子對撞機!當然擔心出現黑洞的朋友也許可以松壹口氣了,LHC也許能量不足,而更高能的不會在短期內出現!恭喜各位,可以睡幾年安穩覺!