超高速宇宙加速器在实际应用中的用途是什么?
超高能宇宙加速器有什么用?
这是个形象的说法,我们探测到了来自宇宙的高能射线,它的能量很高,于是科学家风趣地说远处有个“超高能宇宙加速器”。但是这个射线的来源是什么,基于什么物理过程,现在还没人知道。这有点像第谷的实验记录:第谷把自己观测的天文学数据都记录下来,开普勒看到后总结出了行星运动三大定律,后来牛顿又提出万有引力来解释。
目前观测到的这个光子能量有多大呢?大概有1拍电子伏特,也就是1.6E-4焦耳。咦,这看上去很小啊?一颗子弹的能量大概有2000焦耳,这能量跟子弹比差远了吧?(What does 7TeV mean?)
子弹里面有多少粒子?假设一摩尔吧,也就是6E23个。如果有6E23个1.6E-4焦耳的光子,那么总能量是1E20焦耳,远大于一颗子弹的动能,甚至大于有史以来人类爆过的最强核弹(2E17焦耳,沙皇炸弹)。咱们的“上海同步辐射光源”,产生的光子能量范围为1E-17~6E-12焦耳
沙皇炸弹威力有多大?
俄罗斯沙皇核弹又被称作“恐怖伊万”。是人类历史上制造的威力最大的武器。
沙皇核弹前苏联一共制造了两颗,一颗被封存用于研究,一颗被投到北极新地群岛进行了试爆。苏联制造沙皇核弹时,美苏冷战正是最激烈的时期。因为美国经常进行核试验,所以苏联领导人也决定进行大核弹实验。并于1961年成功试爆。沙皇核弹下面统称“大伊万”。
上图大伊万
“大伊万”单枚5800万吨TNT爆炸当量,是1945年美国投给日本“小男孩”(约1.7万吨TNT当量)的3300多倍。由图95B战略轰炸机投放,图16喷气式飞机进行统计观测。爆炸后统计,以核爆中心数公里范围内的所有木制房屋都被摧毁,石造房屋也只剩断壁残垣,爆炸产生的风暴冲击波传到了1000公里外,距离核爆点1000公里的芬兰都受到了影响,很多房屋的玻璃都被震碎 ,爆炸后产生的蘑菇云高达67公里,核爆引起的大气扰动环绕地球三次,世界上所有地震局都侦测到地震,最恐怖的是整个亚欧大陆被向南推动了9毫米。据执行任务的飞行员讲:飞机离在核爆点100公里的地方,飞机表面全部被烧焦,飞机内部人员都受到核爆产生的热风灼伤。
上图大伊万爆炸产生的蘑菇云
日本岛37万平方公里,南北总长1300来公里,如果把沙皇核弹投到日本中心,爆炸产生的核辐射会覆盖整个日本岛。大和民族在未来几年内会彻底消失。如果把核弹投到美国纽约,那么以纽约为中心,死伤人员会超过1100万。
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