对撞机,顾名思义就是实现两束高能粒子对头碰撞的机器。我们知道,如用一束高能粒子去轰击静止靶,那么高能粒子的能量只有一小部分对于发生相互作用有效,即有效能量很低,而使两束高能粒子对头碰撞,其有效能量就会大得多。例如:两束300亿电子伏的质子对头碰撞,其作用约相当于1束19万亿电子伏的质子去轰击静止的质子;两束200亿电子伏的电子对头碰撞,其作用相当于一束1600万亿电子伏的电子去轰击静止的电子。显然,从能量的角度来看,对撞机要比普通的高能加速器优越得多,所以对撞机是进行“超高能”实验的主要手段之一。
正负电子对撞机是一种粒子加速器,粒子加速器这个东西,其实在我们每家每户的房间中都有,比如电视和电脑里面。电视和电脑屏幕中的阴性射线管就是一种粒子加速器,阴性射线管从阴极提取中电子,然后对电子加速并改变它们的方向,让电子撞击到屏幕,最终在显示器上产生亮点。这样的原理,适用于各式各样的粒子加速器,包括人们所说的电子对撞机,简言之,粒子加速器的作用就是让不同粒子撞在一起。