應該說對撞機是產生新的高能粒子並對它們進行探測的利器。當然了，尋找新粒子不止對撞機這一種儀器。

例如對中微子的尋找：中微子是20世紀初就被預言可能存在的一種新基本粒子，但是由於它體積很小、不帶電，自旋為1/2，質量非常輕（有的小於電子的百萬分之一），以接近光速運動，與其他物質的相互作用十分微弱，因此可自由穿過任何常見物質，號稱宇宙間的“隱身人”。科學界從預言它的存在到發現它，用了20多年的時間。而發現中微子的儀器就是粒子探測器，並不是對撞機。且在2013年，科學家們利用埋在南極冰下的粒子探測器，首次捕捉到源自太陽系外的高能中微子。

既然其它手段也可以捕捉新粒子，那麼為什麼還要用對撞機呢？特別是一些大型對撞機。

這是因為對撞機相比於其它捕捉手段，更直接、且更容易發現新粒子。我們都知道，粒子是由膠子和夸克組成，這些夸克和膠子不能分離開來單獨存在。所以，如果使用大型對撞機使一些高能粒子，比如正負電子相互撞擊，就有可能把這些電子“撞碎”，“碎片”就是“夸克和膠子”。然後這些“碎片”瞬間再次組裝起來，在組裝的過程中，這些“碎片”就可能會採取不同的組裝方式形成新的粒子。這樣，我們就有很大機會發現新粒子了。目前世界上最大的大型強子對撞機對撞機已經發現了‘希格斯粒子的存在，升級後發現‘夸克奇異重子’五種夸克的‘味變’集合體存在。

所以，說白了大型對撞機就是為了讓這些看似不可分割的粒子“撞碎”，然後再次從新組裝形成新粒子。就是因為大型對撞機要供給粒子超大的能量，所以建造這種儀器也十分費時費力費錢，且還不一定有新粒子發現。所以楊振寧院士在前兩年說中國目前還不適合建超大對撞機。

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用“高能粒子對撞機”尋找新粒子，是研究各種“粒子”性質的方法之一。

高能粒子對撞機是利用電場和磁場工作的，產生的物質是電子——負物質。但是“正物質”在哪裡？

正物質——金屬態氫離子特別不易察覺，在電場裡幾乎無法測量。

美國科學家把高速氣流通入“兩顆鑽石”的尖部，獲得了“金屬態氫離子”。在向地下通入高壓流體（二氧化碳、水）的過程中，就會產生金屬態氫離子聚合形成爆炸——地震。

可見產生金屬態氫離子和電子的方法至少有兩種。

研究實驗粒子物理主要有兩種方式，一種是加速器實驗物理，另一種是非加速器實驗物理。加速器物理是使用加速器為手段進行的物理實驗，用加速器將粒子加速到很高的能量後撞擊原子核或其他粒子，可以探索原子核以下層面的物質結構及規律。非加速器物理實驗就是不使用加速器手段進行的粒子物理實驗。

粒子物理實驗最早就是以非加速物理為手段展開的，並且在早期取得了輝煌的成就。像正電子、μ子、K介子、π介子等都是在宇宙射線中最早發現的，這些發現對人類認識微觀世界發揮了非常大的作用。不過用宇宙射線展開粒子物理實驗基本就是靠天吃飯，為了更好的控制粒子進行實驗，上個世紀30年代，勞倫斯發明了迴旋加速器，為粒子物理實驗開闢了一塊新的天地。對撞機就是在迴旋加速器的基礎上逐步發展起來的一種加速器。

勞倫斯最早發明的加速器非常小，可以拿在手掌上。要將粒子加速到更高的能量需要有更大半徑的加速器，於是加速器的半徑一步步的增大，今天世界上最大的加速器歐洲大型強子對撞機LHC的周長達到了27千米，中國規劃建設的大型對撞機CEPC-SppC周長更是達到了100千米。

上圖為世界上幾個加速器的大小對比圖，實線畫的最大的圓為歐洲大型強子對撞機，最小的圓為北京正負電子對撞機，虛線畫的圓弧為中國規劃建造的超大型對撞機CEPC-SppC。

大型對撞機可以說是目前粒子物理實驗中最有力的利器，它比宇宙射線有著非常多的優勢。用它可以將正反電子或正反質子加速到非常高的能量，並且得到的還是高流強可人為控制的粒子流。在更高的能量以及更高流強下，粒子物理學家能夠更好的探索微觀世界的奧妙。

對撞機的整體優勢雖然明顯，但宇宙射線也有讓對撞機高不可攀的地方，宇宙射線中有些粒子的能量可以比對撞機中粒子的能量高出數個數量級。尤其是中微子、磁單極子、質子衰變、暗物質等研究早已轉向到非加速器實驗，並且有些研究成果已經摘得了諾貝爾獎。

上世紀90年代以來，非加速器物理的發展勢頭非常迅猛，尤其是在大型對撞機遇到瓶頸的情況下，一些規模很大、靈敏度非常高、投入也很大的非加速器物理實驗專案投入到執行中。比如南極的冰立方，近百根裝備著感測器的電纜從實驗室延伸到冰洞下2.5千米的深處。非加速器物理能夠和加速器物理有效的互補，共同為人類探索最基本的物質世界效力。