高能物理对撞机可以按照其加速粒子的种类进行分类,强子对撞机是其中一种,它加速的粒子是强子。由夸克组成的粒子称为强子,它包括重子和介子。介子一般是高能物理过程中的产物,极不稳定,短时间内就会发生衰变,因此不会是对撞机用来加速的粒子。在重子中,相对稳定的是质子和中子,而中子不带电,无法实现加速过程。也就是说,目前可行的强子对撞机所加速的粒子是质子。当前世界上能量最高的强子对撞机是位于美国芝加哥费米国家实验室的质子-反质子对撞机,它能使质子流、反质子流在1.96TeV的质心能量状态下对撞。在2008年5月以后,位于瑞士日内瓦,由欧洲核子研究中心建造的大型强子对撞机将投入运行,届时将成为世界上能量最高的强子对撞机,它能使质子-质子在14TeV的质心能下对撞。 大型强子对撞机磁体高16米,长、宽均有10多米,重达1920吨。工程技术人员专门建造了一个巨型吊架,用4根粗钢缆吊住这个磁体,借助液压顶泵将磁体缓慢放入隧道。它长达27公里的环形隧道可被用来加速粒子,使其相撞,创造出与宇宙大爆炸万亿分之一秒时类似的状态。在高能物理实验中,粒子加速器和探测器是常用设备。探测器用来探测碰撞产生的微小粒子,记录粒子能量、质量等信息。强子对撞机上共有4个对撞点,各装有一个探测器,其中一个为CMS(紧凑型μ介子螺线管)探测器
高能粒子在高速撞击后,会产生碎片。就好像两个汽车相撞以后会撞成一堆零件一样。 这些碎片揭示着这些粒子的构成,同时伴随有很多物理现象的产生,比如质量和能量的转化等等。撞的越狠,揭示的东西可能越多。 所谓撞的越狠就是撞的时候速度越快,而大型强子对撞机就是利用长达几公里,几十公里,几百公里的环形加速器,把粒子加速到惊人的地步。 前段时间出事故的那个欧洲的世界最大的对撞机,就能将粒子加速到接近光速的地步。