當(dāng)你掉進(jìn)粒子加速器里時(shí),那會發(fā)生什么?答案不敢想象
現(xiàn)如今,粒子加速器已經(jīng)是科學(xué)家和物理學(xué)家的重要研究工具。自從19世紀(jì)30年代第一臺粒子加速器被建造,依靠它們,人們已經(jīng)做出了大量的重要甚至是具有開拓性的大發(fā)現(xiàn)。但是,在它們的光明的科學(xué)前景背后,這些大型機(jī)器也存在這潛在不可估計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)……這是公眾所知的也是我們?nèi)缃裾诮鉀Q的重大問題。那么如果我們掉進(jìn)粒子加速器里會發(fā)生什么?你是否會癡迷于此呢?你又是否時(shí)常好對此感到好奇呢?既然如此為什么不多支持公開展示的這樣的思考呢?這樣就可以滿足更多的我們所感興趣的主題!
為了了解他們可能存在的潛在危險(xiǎn),我們首先必須了解這些機(jī)器是怎么工作的。粒子加速器能夠加速肉眼不可觀測到的帶電粒子達(dá)到接近光速。這些微小的粒子會被猛烈地撞向彼此(或者不同的目標(biāo))來觀測會發(fā)生什么,依靠實(shí)驗(yàn)的方法和操控電磁場——調(diào)節(jié)系統(tǒng)和設(shè)置,而操控電磁場所需的精度很高以至于極其微小的偏差都會導(dǎo)致電磁場的徹底改變,以此來實(shí)現(xiàn)這不可想象的精確度。
歐洲大型強(qiáng)子對撞機(jī)(簡稱LHC)是世界上最大的粒子加速器,同時(shí)也是人們迄今為止制造的最大的機(jī)器。它位于法國和瑞士交界處的地下,全長27公里。我們可以把它想象成一條大型的充滿了正撞向彼此的微小粒子的隧道。那聽起來很有趣,但是這有什么用呢?粒子加速器能夠幫助我們觀測并記錄那些由高速碰撞所產(chǎn)生的新粒子。
正如愛因斯坦著名的質(zhì)能方程E=MC^2所指出,像這些高能粒子一經(jīng)影響便轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌W?,而通常這些“新的”粒子又具有預(yù)想之外的(或者前所未有的)特性。當(dāng)科學(xué)家們將相對較大的粒子(如原子)撞擊成更小的粒子(如夸克),像發(fā)現(xiàn)希格斯波色子和頂夸克這些具有開拓意義的重大發(fā)現(xiàn)才能夠?qū)崿F(xiàn),而這多虧了粒子加速器。觀測這些粒子使得科學(xué)家們能更好地了解宇宙的運(yùn)行和起源。當(dāng)我們思考我們掉進(jìn)加速器里時(shí)我們應(yīng)該擔(dān)心的不是這些事物本身因?yàn)檫@些事物其實(shí)有著更小的東西在其內(nèi)部。
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最主要的危險(xiǎn)取決于粒子加速器釋放的能量多少。粒子加速器產(chǎn)生的光束聚集成一條極窄的直線,這就是所謂的危險(xiǎn)區(qū)。如果這些光束不管以什么原因通過你的身體,都有可能會造成毀滅性的后果。無論這種光束通過你身體的哪個部分,所到之處都會留下一連串死亡組織的痕跡;如果加速器足夠“兇猛”,它甚至?xí)锌赡苤蓖讣」?,只留下一具弱不禁風(fēng)、危機(jī)四伏、滿是疼痛與小洞的軀殼。
根據(jù)受到光束穿過的位置,無論是你的脊椎、大腦或腹部所有主要器官都存在破裂或損壞的風(fēng)險(xiǎn)。只要受到一個正在運(yùn)行的粒子加速器作用,不論光束主要作用到哪一特定的部位,你也有可能會遭遇某種程度的輻射中毒癥狀。這樣一來,受到副作用的嚴(yán)重程度將與切爾諾貝利核電站泄漏等大規(guī)模嚴(yán)重事件如出一轍。起初,你會感到惡心和頭痛;嚴(yán)重的胃痛會讓你引發(fā)驚厥;在最糟糕的情況下,你會因這一系列痛苦而陷入昏迷。
一開始,加速器對你身體的影響或許并非肉眼可見,但你會很快感知到皮膚開始出現(xiàn)明顯的損壞、發(fā)癢、發(fā)紅和似乎無規(guī)律的切割感,它們迅速成為了一種“灼傷”的形態(tài)。如果你被加速器不慎“糾纏”一段更長的時(shí)間,你會開始脫發(fā),并有嚴(yán)重的內(nèi)出血、骨髓潰爛、甚至是死亡風(fēng)險(xiǎn)。這一切并非說明,掉進(jìn)一個自動的粒子加速器會意味著你就會死亡;只有當(dāng)你暴露在非常危險(xiǎn)的輻射中毒等級中,才會面臨真正的危險(xiǎn)——這些經(jīng)歷看似更少,但會讓你設(shè)法停留在加速器外。
在公眾眼中,盡管粒子加速器依然是相對未知的領(lǐng)域,但它們永遠(yuǎn)與一件事有著千絲萬縷的聯(lián)系——黑洞的形成。很多聲音都聚焦在制造一個人工奇點(diǎn)有關(guān)的假設(shè)中,這一觀點(diǎn)喧囂塵上。如果一個完整的人體掉入加速器(更糟糕的情況是兩個),之后所有的猜想都集中在將要發(fā)生的事情。也許我們會很容易地看到一個人的出現(xiàn)……當(dāng)然這只是可能。這才是加速器內(nèi)有一個與兩個人區(qū)別的核心所在。
假設(shè)當(dāng)你掉入到高能粒子束中,你的朋友或者同事會緊隨其后立刻采取行動救你。但是!實(shí)際上這種英雄氣概是有誤的,會導(dǎo)致更大的災(zāi)難,粒子束會一個接著一個地通過你們兩個人……
現(xiàn)在,一旦通過第一個人時(shí)窄束輻射會擴(kuò)展大小,從另一邊更大程度地以圓錐狀的形狀出來,并且輻射會以更大的擊打第二個人更大的表面積。這就意味著,對于第二個人來說會是更加倒霉(相對而言),因?yàn)樗查g遭受了所有的傷害,比如組織損傷,細(xì)胞損傷和輻射中毒,所有的這些損傷會一瞬間穿過他們的身體,而不像是在原始不變光束范圍里造成的打擊。
在這種情況下,粒子加速器內(nèi)部會進(jìn)行許多聞所未聞的相互作用,無法預(yù)測接下來會發(fā)生什么,這使得一些人猜測會有微型黑洞的形成。不過,當(dāng)一個人墜入粒子加速器的可能性并不是那么的容易假設(shè),而且我們已經(jīng)知道它不會產(chǎn)生黑洞,因?yàn)閷?shí)際上有一個已知的情況真正的發(fā)生過。俄羅斯科學(xué)家阿納托利·普戈斯基(Anatoli Bugorski)是唯一一個親身體驗(yàn)并活著的科學(xué)家,我們可以知道他實(shí)際的體驗(yàn)。
在1978年,普戈斯基在蘇聯(lián)粒子加速器“U-70同步加速器”內(nèi)部工作時(shí),一個安全裝置發(fā)生故障,一束能量轟擊了他的后腦殼并且從他的鼻子前面穿過。
盡管普戈斯基說他沒有感覺到任何疼痛,但他描述他看到了“比1000個太陽還要亮”的光。
對他來說,光束導(dǎo)致普戈斯基的皮膚和頭發(fā)開始脫落;他的左耳失去了聽力并患上了耳鳴;他的左臉先是腫脹,然后被麻痹,并且開始反復(fù)發(fā)作,光束還在他的腦袋上燒出個洞并且殺光了光束經(jīng)過地方的所有腦組織。
萬幸的是,盡管如此,光束并沒有打擊任何主要的區(qū)域,如大腦額葉或海馬體,所以后果并不像可能想象得那么嚴(yán)重,盡管有上述的那些問題,普戈斯基活了很長時(shí)間。不過,普戈斯基被加速器所攜帶的光束擊打,遠(yuǎn)不如今天的大型強(qiáng)子對撞機(jī)所攜帶的光束強(qiáng)大。
那么,如果有人跌入了大型強(qiáng)子對撞機(jī)會發(fā)生什么呢?這很難說,也希望我們永遠(yuǎn)不會發(fā)現(xiàn),但很有可能的是這種影響和傷害將會急劇惡化到極點(diǎn)!無論是粒子束的純粹沖擊,還是它留在身體里巨大的輻射劑量,都讓人體無法承受。以上就是掉進(jìn)這種粒子加速器后人體中可能發(fā)生的事情。你如何認(rèn)為呢?我們有沒有遺漏什么呢?大家可以通過其他一些從公開內(nèi)容中剪輯掉的信息了解清楚,并在評論區(qū)告訴我們,歡迎訂閱我們以確??梢越邮盏阶钚聝?nèi)容。
相關(guān)知識:
大型強(qiáng)子對撞機(jī)(英文縮寫:LHC)是世界上最大并且能量最高的粒子對撞機(jī)。于1998-2008年由歐洲核子研究組織(英文縮寫:CERN)聯(lián)合10000多位科學(xué)家、數(shù)百所大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)以及100多個國家合作興建,位于日內(nèi)瓦附近貫穿瑞士與法國邊境的一個圓周為27公里(17英里)、深達(dá)175米(574英尺)的地下隧道內(nèi)。
第一次粒子撞擊實(shí)驗(yàn)是在2010年以每束3.5兆電子伏(TeV)的能量實(shí)現(xiàn)的,大約是之前世界記錄的四倍。升級后,它達(dá)到了以每束6.5 TeV的能量對撞(總撞擊能量達(dá)13 TeV,是目前的世界紀(jì)錄)。2018年底,為了進(jìn)一步升級,它停機(jī)了兩年。
對撞機(jī)有四個加速粒子碰撞的交叉點(diǎn),并且交叉點(diǎn)周圍放置了七個用于檢測不同現(xiàn)象的探測器。LHC主要用于碰撞質(zhì)子束,但也可以用來加速重離子束:通常每年一個月的鉛-鉛碰撞和質(zhì)子-鉛碰撞也在實(shí)驗(yàn)計(jì)劃之中。
LHC的目標(biāo)是讓物理學(xué)家測試不同粒子物理理論的預(yù)測,,包括測量希格斯玻色子的性質(zhì),尋找超對稱理論預(yù)測的新粒子大家族,以及粒子物理學(xué)中其他尚未解決的問題。
強(qiáng)子是由夸克在強(qiáng)作用力下組成的亞原子復(fù)合粒子(因?yàn)樵雍头肿油ㄟ^電磁力的作用連接在一起)。最著名的強(qiáng)子是重子,如質(zhì)子和中子;強(qiáng)子也包括介子,如20世紀(jì)40年代末和50年代初的宇宙線實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的π介子和k介子。
對撞機(jī)是一種具有兩束定向粒子束的粒子加速器。在粒子物理學(xué)中,對撞機(jī)被用作一種研究工具:它們將粒子加速到非常高的動能并使之撞擊其他粒子,對這些碰撞副產(chǎn)物的分析則為科學(xué)家們提供了亞原子世界結(jié)構(gòu)和自然法則運(yùn)作的充分證據(jù);這些副產(chǎn)品大部分是由高能碰撞產(chǎn)生的,并且會在很短的時(shí)間內(nèi)衰減,因此,這些研究很難甚至幾乎不可能以其他方式進(jìn)行。
by:就就是幾十,Olivia,戴小樂