直線加速器,區別於人類以往大規模建造、使用的回旋加速器,是一種更早出現、發展卻相對緩慢的粒子加速器。


    利用電磁場加速帶電粒子,一種最直觀、容易想到的方案,就是將粒子路徑設置為直線,像槍炮那樣用電磁場推動粒子、在末端達到最大速度,這一方案最早出現於西曆1381年,但很快被回旋加速器後來居上。


    到舊時代末年,人類的最大粒子加速裝置,無一例外都是回旋構型。


    受限於蓋亞表麵的地質條件,直線加速器的設計、建造,一幹無法回避的難題就是選址,以及因此導致的能級限製。


    眾所周知,質量超過一定限度的天體,必然是球形的。


    作為球狀行星,很顯然,蓋亞表麵並不存在任何天然的超長直線基址。


    對人類而言,建設長度為幾公裏的直線建築結構,在設計、成本與施工等方麵還可接受,但在此基礎上再提升一、兩個數量級,代價就會大到難以接受,不僅成本飆升,一旦涉及到架空、或者穿透地殼,事實上就超出工程能力的限製。


    簡單計算可知,若要在蓋亞表麵建造一長度100公裏的直線加速器,路徑兩端位於地表,則整條路徑的最低點將位於地下兩百米。


    這意味著,要建設這樣一座加速器,就需要在地下鑽出至少幾十公裏的隧道。


    百公裏長的直線加速器,代價,還能接受,但性能也很一般。


    與回旋加速器不同,直線加速器的加速過程是“一錘子買賣”,要想達到更高的能級,除提升場強外,唯一的辦法就是加大長度。


    一直到今天,人類仍未在蓋亞表麵,建造長度超過十七公裏的直線加速器,


    而且在可預見的未來,也不會再有。


    設若要在蓋亞表麵,建造超級直線加速器,譬如長度上千公裏的一座基礎研究設施,那麽,路徑最低點就會到地下19.87公裏.


    在很多地方,接近二十公裏的深度,還不會打穿地殼,但對照人類曆史上鑽探最深的“科拉超深井”之深度記錄——12,262~12,263米,這還隻是大一個直徑幾十公分的洞,就應該會明白,要在蓋亞表麵的1,000公裏直線加速器,


    根本一點都不現實。


    當然,即便沒有可行性,人類總歸還是求助於“回旋加速器”。


    與一錘子買賣的直線加速器不同,回旋加速器,借助電磁約束與同步交變等技術,可以很好的將不同速度之高能粒子束,禁錮在半徑不變的環形路徑上。


    這樣一來,對整體尺寸有限、周長與直徑都沒有很誇張的回旋加速器而言,


    就有了將粒子束多次加速的機會。


    通俗地講,如果說“直線加速器”,是體育場的一百米直線跑道、一次跑完比賽結束,那麽“回旋加速器”,就是場內的四百米環形跑道,隻要規則允許,進行馬拉鬆比賽也完全可以,無非是增加圈數。


    不過,由於粒子在高速(接近光速)狀態下,會因相對論效應而產生一些質量、性質的變化,這給有效約束帶來了極大的困難。


    結果則是,回旋加速器的體積優勢,與能級受限間的矛盾。


    從粒子加速器的概念一提出,早期的科學家,就想出了回旋加速的創意,多少年來也一直在這方麵努力,但在舊時代末年,科學界普遍認為,要想達到更高的加速能級、探索物質更深層的奧秘,


    就隻能將希望寄托在新一代直線加速器上。


    舊時代的風雲變幻、波瀾起伏,人類世界的滄桑巨變,讓這一切都成為曆史。


    今天,劫後重生的淨土文明,則啟動了人類曆史上最雄心勃勃的“新一代深空粒子加速器”計劃,計劃在未來五十~一百年的時間裏,


    建造長度達十萬公裏、能級達到1,000,000,000,000,000,000電子伏的超級加速器。


    粒子能量達到百億億電子伏,這一目標,已“相當接近”人類有史以來偵測到的最高能粒子——一個想必來自宇宙深處的質子,其能量高達3*10exp20ev。


    即便還沒有達到,但,比起舊時代末年的最強設施:“尤洛浦大型強子加速器”的7,000,000,000,000電子伏,也已經提升了五個數量級,從而有望獲得新的實驗結果,繼而推動高能物理的發展。


    十萬公裏長的設備,加速電子、質子等基本粒子,


    這力量究竟會有多大呢。


    換一種說法,這台預計百年後才能完全竣工的龐大工程,可以向一個質量僅為1.67*10exp-27kg的質子,貫注0.16焦耳的能量。


    0.16焦耳,顯然,還是一個挺微不足道的概念,然而即便是這樣的能量,足以將一瓶五百五十毫升的礦泉水抬高三厘米——一個質子這樣渺小的微觀粒子,具有的動能,足以將礦泉水抬起三厘米,


    這是極其恐怖的概念。


    十萬公裏的“新一代深空例子加速器”,很顯然,蓋亞表麵是無從承載,


    而必須建造在太空中。


    在蓋亞之外的廣袤空間,建造加速器,這是科學界多少年來的一個夢想,畢竟與蓋亞表麵相比,太空一沒有大氣、無須抽真空,二沒有地殼、無須搞土建,


    簡直就是任意馳騁、無拘無束。


    不過,u看書 ww.uuknshu.cm 受舊時代人類之生產力水平的限製,這一宏偉設想,到今天才有望變為現實。


    事關例子加速器,看起來,這似乎應該是物理學家關注、解析的領域,但既然這座龐然大物將部署在太空,自然就與航天機構大有關聯。


    當麵請教任新民這樣的專家,首先,方然就問起加速器的預定軌道。


    軌道,對一座粒子加速器,通常是指被加速粒子的運行軌跡,但“新一代深空粒子加速器”既然要在太陽係內部署,不論主觀上怎樣設計,都必然得圍繞太陽公轉,單從徑向尺寸上,甚至可以排在木星、土星之後,


    成為太陽係第三大的類行星(人造)天體。


    如此一來,即便方然這樣的外行,也能想到深空粒子加速器不宜距離太陽過近,


    否則就會被巨大的引力潮汐效應摧毀。

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