دعونا نتفكر للحظة فيما تتطلبه معجلات الجسيمات فلتعجيل الجسيمات إلى طاقات قدرها عدة عشرات أو مئات من الجيجا إلكترون فولت، سنكون بحاجة إلى مساحة كبيرة. كان في وسع تكنولوجيا منتصف القرن العشرين وأواخره تعجيل الإلكترونات - مثلا - بمعدل يكتسب بموجبه كل إلكترون داخل الحزمة عشرات من الميجا إلكترون فولت لكل متر يقطعه. وهكذا أنتج المعجل البالغ طوله ثلاثة كيلومترات، والموجود في مركز معجل ستانفورد الخطي بكاليفورنيا حِزَمًا من الإلكترونات تصل طاقتها إلى 50 جيجا إلكترون فولت. وفي مختبر سيرن بجنيف، دفعت الإلكترونات إلى الدوران في دائرة طولها 27 كيلومترًا، حتى وصلت إلى طاقة مقدارها 100 جيجا إلكترون فولت. أما البروتونات، نظرًا لضخامتها، فإنها تحقق مستويات أعلى من الطاقة، لكنها لا تزال بحاجة إلى معجلات ضخمة لتحقيق هذا الهدف. وفي النهاية، فإن العلاقة الكمية بين المسافات القصيرة والأطوال الموجية القصيرة المطلوبة لاستكشاف هذه المسافات والطاقات العالية للحزم هي التي تقف وراء هذا التناقض الظاهري المتمثل في ضرورة بناء آلات أضخم وأضخم لاستكشاف أدق المسافات.

كانت هذه هي المقاصد المبكرة لتلك التجارب الهادفة لسبر أغوار نواة الذرة عن طريق قصفها بحزم من الجسيمات العالية الطاقة. وطاقة الجسيمات الموجودة في هذه الحزم هائلة (على مقياس الطاقة المحتواة داخل نواة منفردة، والتي تُبقي على تماسك النواة)، ونتيجة لذلك تنزع الحزم إلى تهشيم الذرة وجسيماتها إربا، وهو ما ينتج عنه إنتاج جسيمات جديدة خلال العملية. هذا هو السبب الكامن خلف التسمية القديمة (مهشمات الذرات)، لكننا اليوم نفعل ما هو أكثر من هذا؛ لذا لم يعد هذا الاسم صالحا.

مواضيع ذات صلة

Normal modes

Waves in three dimensions

Probability amplitudes for particles

The random walk

Nuclei and particles

الزخات الهوائية Air Showers

النيوترينات Neutrinos

النيوكليونات Nucleons

النوى الثقيلة Heavy Nuclei

المركبة الكهرومغناطيسية

الميونات Mouns

الأشعة الكونية الثانوية Secondary Cosmic Rays