在物理學的發展中，從過去自然界中的觀測到今日使用強大的粒子對撞機來尋找尺度更小的粒子，一直是物理學家的目標。但粒子到底是如何被製造的呢？粒子對撞機制造新粒子的機制是什麼？
人類為了發現比原子更小的新粒子，早期大多藉由觀察來自於宇宙射線與大氣層作用後的產物，例如μ 介子、正電子等；而質量較大的粒子，由於它們容易衰變，生命週期短，因此不易觀測。
隨著加速器的發明和使用，後續大多利用加速器產生高能量的質子束或電子束。在碰撞的過程中，能量足夠的情況下，透過特定反應產生並觀察新粒子。
質量是基本粒子的特性，也是辨認基本粒子最重要的實驗證據，利用加速器所產生撞擊事件產生新粒子，碰撞過程的質心繫能量（center of mass energy）必須大於新粒子的質量，才能透過質能互換，（E=mc^2）產出生成全新粒子。
因此，在找尋質量更大新粒子的過程中，加速器的能量必須不斷地提升，也由從撞擊固定靶的實驗，轉換成對撞機實驗，達到足夠的質心繫能量。
以1974年所發現的J/Ψ粒子為例，其質量大約3 GeV∕c^2，由魅夸克（Charm quark）和反魅夸克所構成，因為魅夸克的質量遠高於當時已知的上夸克（up quark）、下夸克（down quark）及奇夸克（strangequark），受限於加速器能量的提升，在搜尋上拖延了一段時間，甚至讓物理學家猜測是否夸克只有以上的三種。
後續由丁肇中先生所領導的團隊，利用當時美國紐約州布魯克黑文國家實驗室（Brookhaven National Laboratory，BNL）剛完成全世界最高能量的加速器，交變梯度同步加速器（Alternating Gradient Synchrotron，AGS），將質子束加速到30 GeV，與固定鈹靶撞擊，此撞擊質心繫能量大約為7.75 GeV，因此得以產生並觀測到質量大約3.1 GeV∕c^2的J/Ψ粒子。
而同一時間，美國加州SLAC國家加速器實驗室（SLAC National Accelerator Laboratory），透過正負電子湮滅反應，由能量直接生成新粒子，找尋2.6~8 GeV∕c^2區間的新粒子，也同樣在3.1 GeV∕c^2處發現J/Ψ粒子。兩團隊在1974年11月同步宣佈發現，確認第四種夸克的發現，這項科學重要里程碑，在兩年後獲得諾貝爾物理學獎的肯定。因此依靠對撞機發現新粒子就是一個不斷提升撞擊能量的過程，只要能量達到，就會透過質能交換產生新的粒子。
那麼核融合的過程中是否也能觀測到新的基本粒子？
核反應後原子核中不穩定的中子可透過弱相互作用力，轉換成質子成為穩定核結構，稱之為β衰變（下圖）。而W玻色子正是弱相互作用力的交換粒子，但此處的W玻色子在理論構架中只是一個虛粒子（virtualparticle），代表動態量子場中能量和動量的傳遞，該處的質量是變動的而非定值，因此β衰變的發生，並不能視為實際發現弱互作用力中W玻色子的證據。
科學界對於W玻色子的發現與確認，是源於1983年歐洲核子研究組織（Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire，CERN），在400 GeV質子和400 GeV反質子對撞後，所產生能量高達800 GeV，才觀察到質量大約80 GeV/c2的W玻色子，該研究成果在1984年贏得諾貝爾物理學獎，從此W粒子的質量測定成為高能物理實驗的測量準確的檢驗方法之一。
關於核融合反應，事實上是與日常生活息息相關。在太陽內部，每一秒有60億公噸的氫核透過連續核融合反應轉換成氦核，其中的質量虧損轉換成能量形式放出，提供地球上的生物與人類生活上不可或缺的光和熱。
而太陽內部的核融合反應能夠發生，歸功於太陽內部強大的重力場，讓原子核能克服核子間的庫倫斥力，彼此靠近到約10^-15米的距離，讓短距離的核力得以作用。
過去曾嘗試利用加速器或等離子加熱方式，試圖克服核子間的庫倫斥力，以產生核融合反應，但是整個過程中所投入的能量，卻大於核融合反應後所釋放出的能量，無法達到能量的損益平衡，毫無商業運轉的價值。
目前位於法國的國際熱核融合實驗反應堆（International Thermonuclear Experimental Reactor，ITER）計劃正集合來自全球各地35國之力，期望能在2035年底前突破此挑戰，讓人造核融合反應成為人類穩定能量的來源。
在物理學的發展中，從過去自然界中的觀測到今日使用強大的粒子對撞機來尋找尺度更小的粒子，一直是物理學家的目標。但粒子到底是如何被製造的呢？粒子對撞機制造新粒子的機制是什麼？
新粒子的產生是質能互動的過程人類為了發現比原子更小的新粒子，早期大多藉由觀察來自於宇宙射線與大氣層作用後的產物，例如μ 介子、正電子等；而質量較大的粒子，由於它們容易衰變，生命週期短，因此不易觀測。
人類為了發現比原子更小的新粒子，早期大多藉由觀察來自於宇宙射線與大氣層作用後的產物。隨著加速器的發明和使用，後續大多利用加速器產生高能量的質子束或電子束。在碰撞的過程中，能量足夠的情況下，透過特定反應產生並觀察新粒子。
質量是基本粒子的特性，也是辨認基本粒子最重要的實驗證據，利用加速器所產生撞擊事件產生新粒子，碰撞過程的質心繫能量（center of mass energy）必須大於新粒子的質量，才能透過質能互換，（E=mc^2）產出生成全新粒子。
因此，在找尋質量更大新粒子的過程中，加速器的能量必須不斷地提升，也由從撞擊固定靶的實驗，轉換成對撞機實驗，達到足夠的質心繫能量。
J/Ψ粒子的發現以1974年所發現的J/Ψ粒子為例，其質量大約3 GeV∕c^2，由魅夸克（Charm quark）和反魅夸克所構成，因為魅夸克的質量遠高於當時已知的上夸克（up quark）、下夸克（down quark）及奇夸克（strangequark），受限於加速器能量的提升，在搜尋上拖延了一段時間，甚至讓物理學家猜測是否夸克只有以上的三種。
後續由丁肇中先生所領導的團隊，利用當時美國紐約州布魯克黑文國家實驗室（Brookhaven National Laboratory，BNL）剛完成全世界最高能量的加速器，交變梯度同步加速器（Alternating Gradient Synchrotron，AGS），將質子束加速到30 GeV，與固定鈹靶撞擊，此撞擊質心繫能量大約為7.75 GeV，因此得以產生並觀測到質量大約3.1 GeV∕c^2的J/Ψ粒子。
而同一時間，美國加州SLAC國家加速器實驗室（SLAC National Accelerator Laboratory），透過正負電子湮滅反應，由能量直接生成新粒子，找尋2.6~8 GeV∕c^2區間的新粒子，也同樣在3.1 GeV∕c^2處發現J/Ψ粒子。兩團隊在1974年11月同步宣佈發現，確認第四種夸克的發現，這項科學重要里程碑，在兩年後獲得諾貝爾物理學獎的肯定。因此依靠對撞機發現新粒子就是一個不斷提升撞擊能量的過程，只要能量達到，就會透過質能交換產生新的粒子。
1974獲得諾貝爾物理學獎的兩人，左為Sir Martin Ryle，右為Antony Hewish。那麼核融合的過程中是否也能觀測到新的基本粒子？
W玻色子的觀測與核融合技術核反應後原子核中不穩定的中子可透過弱相互作用力，轉換成質子成為穩定核結構，稱之為β衰變（下圖）。而W玻色子正是弱相互作用力的交換粒子，但此處的W玻色子在理論構架中只是一個虛粒子（virtualparticle），代表動態量子場中能量和動量的傳遞，該處的質量是變動的而非定值，因此β衰變的發生，並不能視為實際發現弱互作用力中W玻色子的證據。
β衰變示意圖：透過弱互動作用，中子衰變為質子，而W玻色子為弱互動作用力的交換粒子，釋放出一個電子及一個反電子微中子。科學界對於W玻色子的發現與確認，是源於1983年歐洲核子研究組織（Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire，CERN），在400 GeV質子和400 GeV反質子對撞後，所產生能量高達800 GeV，才觀察到質量大約80 GeV/c2的W玻色子，該研究成果在1984年贏得諾貝爾物理學獎，從此W粒子的質量測定成為高能物理實驗的測量準確的檢驗方法之一。
人類一直在追尋的技術：核融合關於核融合反應，事實上是與日常生活息息相關。在太陽內部，每一秒有60億公噸的氫核透過連續核融合反應轉換成氦核，其中的質量虧損轉換成能量形式放出，提供地球上的生物與人類生活上不可或缺的光和熱。
而太陽內部的核融合反應能夠發生，歸功於太陽內部強大的重力場，讓原子核能克服核子間的庫倫斥力，彼此靠近到約10^-15米的距離，讓短距離的核力得以作用。
太陽內部的質子—質子鏈反應：首先由兩個氫原子核融合為氘，一個質子釋放出一個正電子和一個微中子成為中子，氘再和另一個氫原子合成氦同位素氦-3，最後再與另一氦-3形成氦同位素氦-4。過去曾嘗試利用加速器或等離子加熱方式，試圖克服核子間的庫倫斥力，以產生核融合反應，但是整個過程中所投入的能量，卻大於核融合反應後所釋放出的能量，無法達到能量的損益平衡，毫無商業運轉的價值。
目前位於法國的國際熱核融合實驗反應堆（International Thermonuclear Experimental Reactor，ITER）計劃正集合來自全球各地35國之力，期望能在2035年底前突破此挑戰，讓人造核融合反應成為人類穩定能量的來源。
科學技術的源自於長期累積