繼國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)計(jì)劃啟動(dòng)之后人類又一項(xiàng)大規(guī)模的國際合作計(jì)劃項(xiàng)目。國際直線對(duì)撞機(jī)(InternationalLinearCollider),簡稱ILC,無論是何種粒子,只要是相對(duì)獨(dú)立的粒子,都是具有熱的性質(zhì),溫度既是對(duì)熱的度量,也是對(duì)粒子平均運(yùn)動(dòng)速度的度量。
1、什么是ILC?要多少錢?
國際直線對(duì)撞機(jī)(InternationalLinearCollider),簡稱ILC。是繼國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)計(jì)劃啟動(dòng)之后人類又一項(xiàng)大規(guī)模的國際合作計(jì)劃項(xiàng)目,擬議中的直線對(duì)撞機(jī)是一臺(tái)超高能量的正負(fù)電子對(duì)撞機(jī),它由兩臺(tái)大型超導(dǎo)直線加速器組成。首期目標(biāo)是分別將正負(fù)電子加速到2500億電子伏特的能量,質(zhì)心系能量達(dá)到5000億電子伏特,將建造在總長約30公里的地下隧道里,涉及大量最先進(jìn)的加速器技術(shù)、探測器技術(shù)及其他通用高科技技術(shù),
ILC的威力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過以往任何一臺(tái)正負(fù)電子對(duì)撞機(jī),讓物理學(xué)家有能力深入研究LHC的任何一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)。LHC是為研究質(zhì)子對(duì)撞而設(shè)計(jì)的,質(zhì)子實(shí)際上由夸克和膠子組成。夸克是目前已知的、組成物質(zhì)的最小微粒,來自全世界300多個(gè)實(shí)驗(yàn)室和大學(xué)的1600多名科學(xué)家和工程師,正致力于ILC的設(shè)計(jì)及探測器的研發(fā),這些探測器將用來分析ILC中正負(fù)電子對(duì)撞的產(chǎn)物。
2、問一下“熱”是什么物質(zhì)?
熱不是物質(zhì),而是粒子的無規(guī)運(yùn)動(dòng),因此,熱也可以被稱為熱能。說到熱,一定會(huì)聯(lián)想到溫度,溫度既是對(duì)熱的度量,也是對(duì)粒子平均運(yùn)動(dòng)速度的度量。溫度高時(shí),粒子的運(yùn)動(dòng)過于劇烈,使物質(zhì)的結(jié)構(gòu)遭到了破壞,比如,燒傷會(huì)對(duì)人體的皮膚造成損害。反之,當(dāng)溫度過低時(shí),物質(zhì)的組織,由于缺乏適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng),而無法維持,從而失去了組織的功能,
熱的本質(zhì)是粒子的運(yùn)動(dòng),單個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)被稱之為動(dòng)能,多個(gè)粒子的無規(guī)運(yùn)動(dòng)就被稱為熱能。因此,無論是何種粒子,只要是相對(duì)獨(dú)立的粒子,都是具有熱的性質(zhì),不過,在相同溫度下,單位體積內(nèi)不同粒子的熱運(yùn)動(dòng)所含有的熱能是不同的。比如,同樣是在攝氏二十度的情況下,單位體積內(nèi)水含有的熱能會(huì)大于空氣中的熱能,1965年,美國物理學(xué)家發(fā)現(xiàn),在宇宙中,存在著微波背景輻射溫度,該溫度為絕對(duì)溫度2.7k。
這一發(fā)現(xiàn),具有十分重要的意義,說明在我們的宇宙中,充滿著運(yùn)動(dòng)的粒子。又由于普朗克常數(shù)h的普遍存在,說明由該常數(shù)定義的不可再分的最小粒子——量子,構(gòu)成了宇宙的物理背景,即構(gòu)成了量子空間,于是,離散的基態(tài)量子運(yùn)動(dòng),決定了宇宙空間的溫度,總之,熱的本質(zhì)是粒子的無規(guī)運(yùn)動(dòng),粒子的運(yùn)動(dòng)速度越大,則該粒子所具有的溫度也就越大。