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為何要研究粒子物理
2009-09-14 |文章來源: | 瀏覽次數(shù):  |

  高能物理的研究目標(biāo)是探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)最基本的單元及其相互作用的規(guī)律。我們暫時(shí)還不知道高能物理的研究成果有什么應(yīng)用前景,就象100多年前居里夫人研究原子核時(shí)并不知道她開創(chuàng)的原子核物理研究的成果會(huì)用來做核武器、發(fā)電、治病。我們認(rèn)識了物質(zhì)微觀世界的這些規(guī)律,未來將可以轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù),形成巨大的生產(chǎn)力。“今天的科學(xué),明天的技術(shù)”,是一個(gè)歷史的規(guī)律。

  物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的研究是各學(xué)科研究的基礎(chǔ)。物理、化學(xué)、材料科學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)… 都離不開物質(zhì)微觀研究的成果。歷史的經(jīng)驗(yàn)證明,物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的每一進(jìn)展都有重大的應(yīng)用,粒子物理也不例外。

  原子物理的應(yīng)用:新材料、激光(治病、手術(shù)、武器)電視、收音機(jī)、發(fā)電站、各種家用電器、通訊…手機(jī)、IC卡、計(jì)算機(jī)…等都來自原子物理。

  原子核物理的應(yīng)用:核電站、核醫(yī)學(xué)、原子彈、氫彈、農(nóng)業(yè)用的示蹤原子等?!?/p>

  粒子物理(高能物理)的應(yīng)用:為發(fā)展粒子物理而建造的加速器可用于工業(yè)探傷、海關(guān)檢查、水果蔬菜保鮮等。環(huán)形加速器發(fā)出的同步輻射可用于光刻、微型機(jī)械加工、光合作用、生化、生物物理等方面的研究。硅條探測器可用于癌變早期診斷。質(zhì)子加速器可用于治癌(質(zhì)子束聚焦在癌變處,質(zhì)子停止時(shí)殺傷力最大,可保護(hù)健康細(xì)胞)。正電子斷層照象(PET)在醫(yī)療診斷和工業(yè)上多有廣泛應(yīng)用?;ヂ?lián)網(wǎng)(internet)由于粒子物理研究的推動(dòng)獲得巨大發(fā)展,現(xiàn)已經(jīng)商業(yè)化。目前世界粒子物理界正在合作建造超大容量、超快速的數(shù)據(jù)傳輸國際互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) GRID。它的傳輸速度可達(dá)每秒100 Gbits,即在一秒鐘內(nèi)可以傳輸一張CD盤的全部數(shù)據(jù),七秒傳輸一張DVD盤的全部數(shù)據(jù)。比目前的寬帶網(wǎng)快一千倍到一萬倍。

  高能物理研究依托大型加速器和探測器等大科學(xué)裝置,建設(shè)這些裝置大量使用各種新技術(shù),如超導(dǎo)、自動(dòng)控制、微波、高頻、精密機(jī)械、高性能技術(shù)和海量儲存、先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)等等,有力地促進(jìn)了這些技術(shù)的發(fā)展。中國高能物理的發(fā)展引進(jìn)了這些高技術(shù),有力地促進(jìn)了這些高技術(shù)在中國的發(fā)展。

  高能物理研究使用的大型加速器還能提供先進(jìn)同步輻射光源和散裂中子源等大型先進(jìn)的研究平臺,為生命科學(xué)、凝聚態(tài)物理、材料科學(xué)、化學(xué)化工、資源環(huán)境、工程技術(shù)等許多領(lǐng)域的交叉前沿研究提供強(qiáng)有力的研究工具。


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