1、世界上有哪些大型的对撞机？

比较大的有以下这几个：

欧洲：LHC（大型强子对撞机，主要位于瑞士和法国，目前世界上最大的强子对撞机）。

日本：ILC（国际直线加速器。在建。）

美国：已有不少大型加速器，如：费米实验室，斯坦福直线加速器等等。超导超级对撞机（Superconducting Super Collider,简称SSC）是史上最大的科学研究建设，因为经费太高昂未建成被放弃。

中国：BEPC（北京正负电子对撞机）、CEPC(Circular Electron Positron Collider，环形正负电子对撞机。在建，建成后将成为世界上最大的对撞机。

2、建造大型强子对撞机有什么用？杨振宁等科学家为何反对我国建造？

提起大型强子对撞机，大家想起的可能是撞出黑洞，有人想起的可能是希格斯玻色子。对撞机撞出黑洞是来自于人们对黑洞这种奇异天体的恐慌，而撞出希格斯玻色子则是欧洲大型强子对撞机（LHC）最辉煌的实验成就。

大型强子对撞机有什么用？

大型强子对撞机是一种大型的实验仪器，通过超强的电磁场在较大的环形轨道里加速带电粒子，把带电粒子加速到接近光速的高能状态下进行对撞实验，用以验证微观力学的理论预言。它的轨道周长直接决定了其所能加速粒子的能量上限，一旦理论预期发现新粒子所需的能级超过现有对撞机的能量上限，这个对撞机的历史使命就算是终结了。

为何我国要建大型强子对撞机？

随着希格斯玻色子的发现，27公里长的欧洲大型强子对撞机的历史使命也算完成，由于轨道周长的限制，它的对撞能级下已经难有重大发现，因此，世界高能物理学界和超弦理论学界期待新一代更强大的对撞机出现，以验证他们的理论，目前计划建造的对撞机轨道周长都是百万公里级的。但建造大型强子对撞机的投入异常巨大，一般的国家都负担不起，作为超级大国的美国已经指望不上了，因为在上世纪美国才因不断追加的超额投入停掉过一个大型对撞机项目。而欧盟那边虽然已经规划建造，但是欧盟的执行力是有目共睹的，从全球卫星定位系统项目就可见一斑……因此各国科学家就把目光投向了GDP全球第二的我国。

于是，以超弦理论界为首高能物理界为辅的全球科学家一致建议我国建造大型强子对撞机，以验证超弦理论的基础超对称理论。

反对者出现

当建造的声音来势汹汹，且都是是国际上极具威望的人物，这时一个人站了出来，站在了他们的对立面，他就是物理学界的泰斗我国科学家杨振宁。他坚决反对我国在现阶段斥巨资建造大型对撞机，他给出了7条理由。我总结了一下他的中心思想是：高能物理能做的事已经不多，难有重大发现；超对称理论是空中楼阁，期望找到超对称粒子很可能竹篮打水一场空；这大型项目的投入将极大地压缩其它领域的科研经费，这将限制了其它领域的发展。

实际上反对建造对撞机的科学家一定不在少数，但由于种种原因，鲜有科学家敢站出来公开叫板高能物理界和超弦界，只有杨振宁坚定地站了出来，凭一己之力对抗整个高能物理界。

孰对孰错？科研经费该去往何方？

“文明不断增长和扩张，但宇宙中的物质总量保持不变。”

这是《三体》里叶文洁提出的第二条公理，罗辑据此发现了黑暗森林法则。今天，我要把这条公理改一改：“科研项目众多，但我国科研经费总量不变。”这正是杨振宁反对建造对撞机的一个重要原因。如果把巨大的经费都投入到一个可能一事无成的项目，这不单是对科研经费的巨大浪费，还同时造成了其它项目因缺乏经费而停顿。作为一个发展中国家，我国应该把经费更多投入到那些有产出的领域。杨振宁指出，高能物理的成就在未来3、50年内，对我们的生活都不会产生什么积极的影响。

美国是怎么做的？

杨振宁的其中一个论据就是上世纪美国把大型强子对撞机项目停掉了。这是由于不断增加的预算，一开始申请44亿美元的预算，建造未过半，预算已经将近翻了一番，达到80亿美元，最终在项目进行的第三任总统克林顿废止了该项目，随即投入200亿美元到国际空间站项目中。很显然，美国不差钱，但他们认为国际空间站更值得花。

我国该怎么做？

我国计划建造的大型强子对撞机首期正负电子对撞机的投入预算为360亿元，第二期的质子对撞机的投入将高达千亿。这还是仅仅初步计划的基础投入，纵使不超支，对撞机建成后的运行投入也依然是个巨大的坑，且不说维护成本，单就耗电量就是个巨坑，目前的欧洲大型强子对撞机的耗电量是200兆瓦，即20万千瓦。这相当于一个大型水电站的发电量……按照1元/度电的电费算，运行一个小时的电费就高达20万，而中国计划建造的对撞机周长是它的4倍……

我国需要科研经费的项目太多了，航天、量子信息、芯片等等，这些都是直接与国防和经济挂钩的科研项目，是否更值得作为发展中国家的我们去投入呢？美国选择了把大型强子对撞机的经费投到了航天领域，我们呢？

航天技术与国防技术是相通的，量子信息技术在信息安全方面意义重大，芯片更加不用说，近年网上已经有足够的信息让我们知道它的重要性，至于其它领域就不一一列举。

你赞成我国建造对撞机吗？

从网上科学兴趣群里了解到，绝大多数非高能物理专业的科学爱好者都是支持杨振宁的，那么你认为我国该建不该建？

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3、有人说，大型强子对撞机是地球上最冷的地方之一，为什么这么说？

液态氦在大型强子对撞机（LHC）内外的复杂管道中不断流动，由于这个低温冷却系统，它比星际空间还要冷。那么，为什么它需要保持如此寒冷呢？欧洲核子研究组织(CERN)的低温团队负责人Serge Claudet说，如果不保持低温，磁铁就无法工作。

缠绕的电缆使大型强子对撞机的强大电磁铁能够携带11,800安培的电流，大致相当于一个小闪电。对于一根手指宽的电缆来说，要承载这么大的电流而不烧毁，它必须是一种超导体。超导体是一种具有零电阻的电流导体。每次你打开灯时，你可以看到有电阻。如果一个灯泡的灯丝是由超导线材制成的，它既不产生热量也不发光，电力直接流过。

大多数工业超导体只有在绝对零度（-273.15摄氏度）以上的低温下才能获得超导的神奇特性。大型强子对撞机位于一个相当温暖的隧道中，大约27摄氏度。为了使超导磁体不受这种温和气候的影响，工程师们用多层绝缘材料来保护核心，每一层都比下一层更冷，就像一个俄罗斯嵌套的娃娃。大型强子对撞机（LHC）是地球上最冷的地方之一。它的主磁铁在1.9K（-271.3°C）的温度下运行，甚至低于外太空的2.7K（-270.5°C）。为了使大型强子对撞机达到这个温度，120吨的液态氦在加速器的静脉中流过一个封闭的循环。

大型强子对撞机的冷却系统由八个氦气冷却器的低温岛组成。加速器上的每个偶数点（2、4、6和8点）都有两个制冷器，一个来自LEP时代，另一个来自LHC启动时期的较新的制冷器。石蜡冰箱由两个盒子组成，一个在隧道上的冷面，另一个在隧道的下游，从室温的20K(-253.15°C)和20K的4.5K冷却氦气--位于洞内的一个装置在1.9K的温度下产生超流体氦气。

4、大型强子对撞机或高能宇宙射线真能撞出黑洞？会吞噬地球吗？

在网上曾经流传着一种说法，欧洲的大型强子对撞机（LHC）会撞出黑洞！这并非空穴来风，这是大型强子对撞机建成初期大众提出的担忧，当时有科学家一本正经地声明LHC并不会撞出黑洞。中科院高能物理研究所所长王贻芳院士表示大型强子对撞机不会撞出黑洞！宇宙射线的能量比大型强子对撞机强百万倍，也没发现撞出过黑洞。

时空的囚笼——黑洞

人们为何对黑洞的出现如此恐惧？这是因为黑洞的特性太可怕了，它是一种由广义相对论预言的天体，当一定的能量（质量）集中到一定的半径范围内时（这个半径被称为史瓦西半径），就会产生一个光速无法逃逸的临界面，被称为事件视界，简称视界。按照现有理论，光速是我们宇宙中的极限速度，这意味着没有任何东西能从视界内向外逃逸，进入黑洞视界就等于与外界宇宙永别了。

终极毁灭者

除了主动进入黑洞以外，它还会主动吞噬一切靠近它的物质，它简直是宇宙的清道夫，无论是任何物质，只要落进去就从外界宇宙里消失无踪，只会使黑洞的质量和半径增加一点点……

高能碰撞能产生黑洞吗？

黑洞如此可怕，那大型强子对撞机和高能宇宙射线所产生的高能碰撞能产生黑洞吗？理论上是可以的。前面说了，只要将一定的能量集中到史瓦西半径范围内，视界就会形成，黑洞就会产生！而这个半径与质量（等价于能量）正相关。由于大型强子对撞机和高能宇宙射线所加速的带电粒子都拥有极大的动能，当碰撞瞬间，极大的能量就会集中到两个粒子的半径范围内，当这个能量所对应的史瓦西半径大于两个粒子的自然半径，就有可能产生黑洞。

但是有一个好消息和一个坏消息，好消息是按照目前理论计算，人类制造的最大的对撞能量都远低于它能产生黑洞所需的能量，也就是说假如现有理论是正确的，人类制造的任何对撞机都撞不出黑洞！而坏消息则是：高能宇宙射线的能量有可能撞出黑洞！那怎么办？会毁灭地球吗？

救命稻草：黑洞的毁灭者——霍金辐射

在人们对大型强子对撞机撞出黑洞毁灭地球表示担忧时，科学家指出即使真撞出了黑洞，也会在霍金辐射下瞬间蒸发。

霍金辐射是霍金在黑洞引力场中考虑量子效应时提出的一种量子物理现象。根据量子力学，真空中会随机产生虚粒子对并随即湮灭，但当这些虚粒子出现在黑洞附近，情况就变得有趣了，虚粒子对很可能会被黑洞强大的潮汐力分开，其中一个落入视界，另一个有可能逃离，因失去湮灭对象而变为实粒子，这样黑洞就仿佛向外辐射了一个粒子，基于能量守恒，黑洞就会减少逃逸粒子所对应的能量从而变小。

按照霍金的推算，越小的黑洞霍金辐射越强烈，黑洞蒸发越快，这是由于小黑洞附近拥有更大的引力梯度从而拥有更大的潮汐力。

万一霍金辐射并不存在呢？

然而，霍金辐射只是一个未经证实的科学假说，虽然他的证明无懈可击，然而证明它所用的理论是两个互相矛盾的科学理论广义相对论和量子力学的合并版——弯曲时空量子场论！实际上这是强行合并，真正的广义相对论和量子力学的统一至今还没实现呢。所以霍金辐射好像靠不住啊……

那万一真的撞出了黑洞而霍金辐射并不存在咋办？放心，还有救……(^_^)

极限碰撞后的剩余速度

救命稻草就是高能碰撞后的剩余速度！在0.99999……9C（即0.99999……9倍光速）的高速碰撞后，假如产生了一个黑洞，那么这个黑洞基本上不可能瞬间停下来，因为在这么高的速度下碰撞后停下来的条件是极其苛刻的，包括：1、两者质量完全相同，2、两者绝对的对心碰撞，3、两者相对地球的速度差极其微小……

以上只要其中一项不符合条件，即使撞出了黑洞，它也会在极大的剩余动量下摆脱地球引力飞向茫茫宇宙。要在0.99999……9C的碰撞后剩余速度小于地球逃逸速度的几率微乎其微。

那飞出去的小黑洞会怎么样？会不断长大祸害其它星球吗？

其它地方产生的微型黑洞又会祸害我们吗？其实并不用担心，因为宇宙很空旷，而对撞产生的微型黑洞质量都相当有限，即使形成了视界，也需要在异常靠近视界的地方才会被其吸引和吸收。宇宙射线撞击静止粒子后形成的黑洞会拥有较高的速度，这会使它在宇宙里飞行时俘获粒子越加困难，所以高能碰撞即使真能产生黑洞，这些产生的微型黑洞要长大也是非常困难的。

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