全球唯一“粲工厂”在中国!每秒对撞1亿次,240米小环碾压欧美!
很多人一听“正负电子对撞机”,脑子里可能就蹦出两个字:高大上。
但说白了,它干的事儿其实特别“细”!
让两束比头发丝还细的粒子,在240米长的环里,每秒精准撞上一亿多次,还得次次“鼻尖对鼻尖”。
这哪是撞粒子?分明是在微观世界里玩“穿针引线”。
今天,陈叔就带大家看看,北京这台“小个子”机器,是怎么干出世界级大事的。
别看粒子跑得快,科学家自有办法“调教”。
BEPC能实现超高频对撞,靠的是四步实打实的技术活儿,每一步都像在刀尖上跳舞。
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首先,得有“弹药”。一根202米长的直线加速器,先用电子轰钨靶,“砰”一下打出正电子;负电子则直接从电子枪来。
两者一起被加速到接近3 GeV的能量——这就相当于给实验备好了高质量“子弹”。
接着,要把这些乱糟糟的粒子“压扁”。
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进入储存环后,各种磁铁像高级镜头一样,把原本松散的束流压缩成竖着只有0.1毫米、横着1毫米的超薄片。
你想想,这比一张纸还薄,却要承载千亿个粒子!越薄,撞上的机会越大。
第三步更绝:不再让正负电子挤一条道,而是各走一个环,在交叉点碰头。
升级后的BEPCⅡ,每个环能塞进93个束团,等于每秒有8600多对“粒子薄片”精准交汇。
亮度一下子翻了上百倍——数据产出能力直接起飞。
最后,还得有人“盯梢”。
环上装了上百个传感器,每毫秒就扫一遍粒子位置、角度和强度,一旦偏了,立刻调整磁铁和高频系统。
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这就像给粒子装了实时导航,哪怕打个“喷嚏”都能马上扶正。
BEPC厉害在哪?不在于它能量最高,而在于它“口味专一”。
全世界那么多对撞机,只有它死磕2到5 GeV这个能量段——也就是物理圈常说的“τ-粲能区”。
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为啥选这儿?因为这个能量刚好能把τ轻子和含粲夸克的粒子(比如J/ψ、ψ(3770))高效“炖”出来。
打个比方,别的对撞机可能火力太猛,一锅烧干;BEPC则是文火慢炖,火候刚刚好。
自打1988年建成,它就在这个冷门赛道默默领跑。
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2009年升级成BEPCⅡ后,亮度冲到10³³量级,不仅甩开日本和美国的同类设备,还成了全球最大的“粲工厂”。
陈叔查了最新消息:截至2025年11月,BEPCⅡ今年已积累超过100亿个J/ψ事例,创历史纪录。
这意味着未来几年,一批关于强相互作用、新物理信号的研究可能集中爆发。
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而且,这台机器不光服务高能物理。它的同步辐射光,还能照透病毒蛋白结构、看清电池内部反应、分析古文物成分……
一台对撞机,养活十几个学科,这才是大科学装置的真正魔力。
240米的环,放在城市里连地铁一站都不到,却撑起了中国在基础物理前沿的一片天。
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它不追热点,不拼规模,只在一个别人忽略的角落,把一件事做到极致。
正是这种“偏执”的专注,让中国在微观世界的探索中,拥有了不可替代的话语权。
说到底,真正的硬核科技,从来不是喊出来的,而是一针一线“绣”出来的。
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