1900：游走在欧洲的物理学霸 第1178节

　　“我发明的加速器，我把它命名为【回旋加速器】。”

　　“它同时利用了磁场和电场作为加速手段。”

　　话音刚落。

　　轰！

　　全场骇然！

　　卢瑟福、考克饶夫等人在听到【回旋】一词时，脑海中仿佛有惊雷在炸响！

　　“天啊！”

　　“我好像知道这是什么样的加速器了。”

　　“布鲁斯教授简直神了！”

　　史上最强仪器，回旋加速器，震撼登场！

第614章 万有理论的希望！环婆罗洲粒子对撞机！撞出物理学的未来！轰！

　　会议室内。

　　在众人的震惊下，李奇维的声音随之响起：

　　“回旋加速器的构造原理如图所示。”

　　“首先，放置一个均匀磁场，带电粒子进入其中后，由于受到洛伦兹力，就会进行圆周运动。”

　　“接着，在圆形平面内，带电粒子每次经过同样的地方时，将越过一个加速间隙。”

　　“间隙里有一个均匀可变电场，它的变化频率与带电粒子的速度匹配，确保粒子每次经过时，都能被加速。”

　　“加速后的带电粒子继续做圆周运动，经过间隙时，将再次被加速。”

　　“这个过程将一直往复运行下去，直到粒子的速度足够大，其运动半径超出环形外壳的范围。”

　　“这时，将带电粒子沿着螺旋形轨道从仪器中引出，就能得到一个加速粒子。”

　　“这就是我设计的回旋加速器。”

　　“它只需要很小的体积，就能实现和直线加速器同等的加速效果。”

　　“而且如果增大回旋加速器的半径，那么带电粒子的加速次数就能增大，最终速度也会更高。”

　　“同体积的回旋加速器，将产生远远超过直线加速器的加速能力！”

　　嘶！

　　房间内众人倒吸一口冷气！

　　回旋加速器的想法实在太巧妙了！

　　简直可以用“巧夺天工”来形容。

　　“天啊！”

　　“回旋加速器比直线加速器好太多了！”

　　“我怎么感觉它可以无限加速？”

　　考克饶夫神色动容。

　　他果然猜对了布鲁斯教授的想法。

　　“利用磁场约束转向，利用电场持续加速。”

　　“回旋加速器是电场和磁场最完美最和谐的搭配设计。”

　　“如此一来，带电粒子将被加速到一个不可思议的速度！”

　　当然，考克饶夫知道回旋加速器也存在极限。

　　那是因为狭义相对论的存在！

　　他回答众人的疑问：

　　“回旋加速器也不能无限加速。”

　　“因为根据狭义相对论，带电粒子的速度越高，它的质量就会越大。”

　　“粒子的绕行半径也增大，会超出磁场的范围，就不能通过电场间隙加速了。”

　　“当然，有一点毋庸置疑，回旋加速器的限制再大，其加速能力肯定超过直线加速器。”

　　众人恍然大悟。

　　考克饶夫果然不愧是加速器领域的专家，一眼就看出回旋加速器的问题所在。

　　李奇维看着考克饶夫，点点头，表示欣赏。

　　不过，他接着笑道：

　　“这个问题也好解决。”

　　“只要同时增大磁场的强度即可。”

　　“这样可以保证不同速度的带电粒子的绕行半径都一样。”

　　“不过，这一切都要看真实的需求。”

　　“有些东西是没必要的。”

　　“根据你想得到的最终速度，就能反推出回旋加速器的尺寸。”

　　考克饶夫激动地点点头。

　　实验物理追求的是有用，而不是完美。

　　在场虽然有很多硕士生博士生，但他们都是同龄人中的佼佼者，自然都能理解布鲁斯教授的解释。

　　回旋加速器的原理很简单，没有复杂的结构设计。

　　但是能第一个想到这种设计的人，绝对是天才中的天才。

　　真实历史上，回旋加速器的概念和理论由美国物理学家劳伦斯在1929年提出。

　　仅仅两年半之后，他就和自己的学生一起，建造了世界上第一台回旋加速器。

　　该加速器的直径只有12厘米，甚至可以直接被拿在手里。

　　但是它的加速粒子能量却可以达到0.8MeV（兆电子伏特）。

　　这个能量已经和动辄几米大小的直线加速器的加速能量持平了。

　　由此可见，回旋加速器的优势多么显著。

　　这里要解释下【eV】这个单位。

　　它表示1个电子经过1V的电位差加速后所获得的动能，换算成标准能量单位焦耳，大约是1eV=1.6×10^-19J。

　　1MeV=1000000eV。

　　那么这个能量到底有多大呢？

　　形象理解，空气中分子的动能约为0.03eV，核爆中带电粒子的动能在0.3~3MeV之间。

　　所以，一台仅仅12厘米的回旋加速器，却产生了相当于核爆级的推动力。

　　不可思议！

　　后世，在2008年之前，世界上最大的回旋加速器是美国费米实验室的Tevatron加速器。

　　它的周长达到了惊人的6.3千米，建在地下约7米深的隧道内。

　　该加速器可以将质子的能量加速到恐怖的0.98TeV（太电子伏特）。

　　1TeV=1000GeV=1000MeV。

　　0.98TeV的质子，差不多是核爆粒子能量的1百万倍。

　　这个能量下的质子，它的速度已经无限接近于光速了。

　　但Tevatron加速器依然不是回旋加速器的极限！

　　直到“它”出世了！

　　此刻，李奇维简单地计算出回旋加速器的加速能量和尺寸，并且和直线加速器对比。

　　全场再次沸腾了！

　　“天啊！”

　　“只有巴掌大的回旋加速器，它的加速能力竟然超过了考克饶夫那台巨无霸！”

　　“这也太牛逼了吧！”

　　“如果要是把直径继续增大，那岂不是能让粒子的速度无限接近光速了？”

　　“这绝对是最牛逼的轰击实验！”

　　“.”

　　卢瑟福神色震动。

　　布鲁斯这一次带给他的震撼，甚至比去年的布鲁斯会议还要更甚。