探索原子世界奥秘

【美国《洞察》周刊２月６日一期文章】题：造价６亿美元的加速器可能揭示亚原子的奥秘
粒子环绕一条０．８７５英里长的轨道昼夜不停地高速运行，每秒运转１５亿次，速度加速到光速，目标仅仅是为了一次碰撞。其设想很简单：连续电子束加速器中心以高达６０亿电子伏特的能量把电子打入到原子核里，这一能量足以照明直径为万亿分之一毫米的空间。
该中心首席科学家内森·伊斯古尔说：“连续电子束加速器是世界上用于观察原子核的功率最强的电子显微镜。”连续电子束加速器中心位于弗吉尼亚州纽波特纽斯沙质地面以下２５英尺处。
这台巨大显微镜的目的是观察构成原子核的质子和中子内部，以研究物质的基本组成部分夸克以及使夸克结合在一起的假定的胶子。科学家们认为夸克有６种——每个质子或中子有３个夸克，但是尚未有人观察到它们是怎样结合在一起的。
伊斯古尔说，从原则上说，连续电子束加速器的工作原理与中学生用来研究解剖后的青蛙的显微镜相似。但是，这台造价６亿美元的设备是用电子而不是用光照明，它用计算机辅助的探测器而不是用肉眼观察。
这些电子将于今年４月进行发射，开始首次正式实验。这些电子在５圈内就能达到６０亿电子伏，能量足以供１００瓦电灯照明１０小时。连续电子束加速器在实验中工作性能非常好。
连续电子束加速器中心装备最简单粒子加速器的第三实验厅目前已投入运行，它将是今年春季进行的各项实验的场所。第一实验厅将于明年年底竣工。装有最先进探测器“连续电子束加速器接受光谱仪”的第二实验厅将于明年投入使用。
但是连续电子束加速器甚至在正式投入使用之前，实验计划已经预先排满。
定于今年４月在第三实验厅进行的首项实验将由加州理工学院或阿尔贡国立实验所主持。
但是，伊斯古尔正在考虑其他实验计划，这些计划包括：探测中子和质子内部的电荷分布；在第三和第一实验厅进行寻找“奇异”夸克的实验，时间为６个月；检验胶子。