大型强子对撞机首次加速原子：达到接近光速

据国外媒体报道，7月25日，欧洲核研究中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)的研究小组取得了另一项突破，用电子将原子加速到接近光速。这个实验的目的是检验利用LHC产生高强度伽马射线的可行性，从而促进物理学的前沿研究。

也许有些人仍然怀疑这些是否真的是人类加速到接近光速的第一个“原子”，这涉及到语义问题。大型强子对撞机是世界上最大的粒子加速器，它一直在加速原子核，这就是为什么人们有时称这种大型仪器为“原子破碎机”。LHC以前从未处理过原子核和电子。欧洲核子研究中心在声明中解释说，研究人员在相对低能的离子束中加速了铅核，每个铅核周围都有一个电子，持续了“大约一个小时”。铅原子通常有82个电子，研究人员剥离了其中的81个，有效地将铅原子转变成带正电荷的离子。然后，研究人员“将LHC提高到最大功率，在发射前保持离子束约两分钟”。在随后的测试中，研究人员使用一组较小的原子来保持全功率离子束两个小时。

LHC物理学家米凯拉·沙曼说，用电子加速原子是一项挑战，因为“很容易意外剥离电子”...当这种情况发生时，原子核将撞击离子束的壁，因为它的电荷不再与LHC磁场同步

这项耗资数百万欧元的实验有自我保护措施，即当光束变得不稳定时，它将被自动丢弃，以保护大型强子对撞机。

然而，研究人员表示，这些复杂的原子束比最初预期的要稳定得多。肖曼说，这是一个好结果，可以为一系列新实验提供可能性。其中，最有趣的实验应该是用这些复杂的原子作为伽马射线源，把LHC变成一个伽马射线工厂。当LHC将原子加速到接近光速时，激光激发的电子从高能态变为低能态，从而释放光子。在LHC的加速下，这些光子将具有伽马射线的波长和能量。与现有的电子束产生伽马射线的方法相比，LHC产生的伽马射线强度更高，可用于新的粒子物理实验和暗物质探索。