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      在由科幻小说《三体》改编的同名电视剧中，对撞机可以说是最重要的道具了——正是因为“三体人”利用它们的高科技产物“智子”影响了地球上对撞机的实验，使得物理实验结果变得无规律可循，才让一部分科学家的信念崩塌，走上了自绝之路。那么，作为真实存在的科研设备，对撞机究竟是怎样的？
      在19世纪末期之前，人类对于世界的运行规律的认知几乎都只停留在宏观物体和现象上。19世纪末，从伦琴发现X射线，J.J.汤姆孙发现电子，卢瑟福发现α射线和β射线等实验起，物理学家们开始专注于微观世界的物理现象。特别是20世纪20年代量子力学建立之后，物理学家们逐渐意识到，在微观的尺度上，存在着一个跟宏观世界很不一样的世界，它的尺度如此之小，所以科学家们不得不借助一些特殊的实验仪器来观测其中的现象。
      早期对于微观世界的研究，通常是对天然的放射性物质或宇宙射线进行观测。那时的科学家，会将微观尺度的现象放大至宏观可见的尺度，然后再进行观测——科学家们会使用能在一些射线中曝光的照片底片，或者使入射粒子在过饱和蒸气中形成一连串的电离原子作为凝结核，进而在粒子轨迹上形成一连串的雾气的“云室”等来观测微观粒子造成的现象，并通过分析这些微观粒子所留下的径迹的结构和形状来推测粒子的性质。
      在20世纪30年代前后，一个更加强大的粒子物理的研究工具出现了——劳伦斯发明了回旋粒子加速器。它的基本结构是两个半圆D型盒，以及D型盒之间的交流电场，两个半圆D型盒上则施加有可以使带电粒子偏转的磁场。在加速器的中心处放置有一个粒子源，其发射出的带电粒子受到电场的作用可以被加速，在进入半圆D型盒的磁场中时，则被磁场所偏转反向，并再次进入D型盒之间的交流电场。若时间调整合适，此时交流电场的方向正好可以翻转，带电粒子则再一次被加速。如此往复很多次，带电粒子就会被加速至带有较高的能量，其能量与方向均可被控制，可以极大地提高对微观粒子的研究能力。
      回旋粒子加速器使得人类能够可控地获得带有较高能量的微观带电粒子，进而可以更准确地研究这些粒子的性质。然而由于相对论效应，高能量的粒子的回旋周期会随能量的增高而发生改变。于是科学家们将回旋粒子加速器的均匀磁场以及电场变化频率也做了调整，使之能够最大程度地让带电粒子获得能量。这种电场及磁场可控的粒子加速器叫做同步加速器。同时改变电场和磁场，也使得带电粒子在加速的时候不必须经历一个连续变化的半径，因此，同步加速器可以被做成环形。
      由于量子效应的存在，想要研究更精细的粒子的结构，就必须获得更高的能量。加速器可以让粒子物理学家们获得前所未有的可控的高能量，于是粒子物理学的主要研究方式就变成了利用高能粒子加速器进行研究、因此，粒子物理学现在也被称为高能物理学。
      早期的加速器主要用来加速带电粒子并轰击原子靶，进而对轰击产物进行统计分析。随着粒子物理实验的进展，粒子物理的理论也得到了蓬勃的发展。一些能量更高的粒子被预言，而想要产生这些粒子，则需要建设更高能量的实验设备。并且，利用被加速的粒子束来轰击固定靶的实验形式会将绝大多数的能量浪费在轰击产物的动能上，于是，实验物理学家们开发了一种能够大大节约能量的办法，那就是加速两束运动方向相反的粒子，以极为精细的操作控制粒子们的位置，让它们在极小的空间内对撞。利用这种办法，可以使粒子的动能最大化地被利用。而这就是目前粒子物理学研究最重要的研究设备——对撞机。
      作为粒子物理学最重要研究设施的对撞机，能够直接决定粒子物理学大多数研究方向的发展水平。而粒子物理学的研究，则会直接面对物质最基本的组成成分，以及物质间的最基本的相互作用这样的研究对象，进而探索质量起源、宇宙演化、暗物质等最深刻、最神秘的课题。对物质的最基本的成分和相互作用的探索不仅仅可以满足人类的好奇心，也会为未来几十甚至上百年后的应用储备知识。
      在一个科学技术健康发展的社会，基础科学的研究水平应该是超越当前的时代的。也只有如此，能够影响人类生活的技术才能在有科学理论指导的情况下发展。如果基础科学研究停滞，那么在一段时间之后，技术的发展也会因为缺乏科学依据而难以进步。也正是因为这样的逻辑，《三体》小说和电视剧才会有“三体人”利用干扰对撞机实验来“锁死”人类科技的情节。
      然而，对撞机不仅仅能够对粒子物理学研究起到至关重要的作用。作为世界上最宏大与最先进的一类基础研究设施，对撞机也经常是最新、最大胆的技术的试验田。就比如，人类第一次大规模使用超导磁铁就是在建设于美国芝加哥郊外的费米实验室的Tevatron对撞机上。
      再比如，万维同的诞生，也与对撞机有密切的联系。虽然因特网在20世纪六七十年代就已诞生，但早期的因特网没有网站，因此，因特网的使用是一个高度技术性和专业性的工作。20世纪80年代末，在位于欧洲核子研究中心的大型正负电子对撞机正式开机运行的前夕，欧洲核子研究中心的数据科学家蒂姆•伯纳斯•李为了让粒子物理学家们更高效地共享信息，设计了超文本传输协议（HTTP）。不久，欧洲核子研究中心的科学家们按照这个协议搭建了人类历史上第一台万维网（WWW）服务器。从此，用户登录服务器上的网站，浏览网页获取信息成为可能。万维网的出现彻底改变了人类信息交流的方式，使得“上网”这件事从高度技术性的专
业工作变成了人人可以完成的轻松小事。
      可见，对撞机这种由成千上万不同组件构成的、汇集了数千科学家与工程师的智慧才能建造而成的设施，其发展也能够带动许多不同应用领域的发展。
（节选自2023年2月9日光明日报中科院高能所特聘青年研究员陈缮真《对撞机，究竟是个什么机》，有删减）（1）下列对材料相关内容的理解和分析，正确的一项是

C

C

A.量子力学建立之后，物理学家们意识到在这之前人类对于世界的运行规律的认知基本上只停留在宏观物体和现象上，于是开始专注于微观世界的物理现象。
B.对天然的放射性物质或宇宙射线进行观测是早期科学家们对跟宏观世界很不一样的微观世界的研究方法。
C.如果回旋粒子加速器中的粒子源发射出的带电粒子在一系列作用之后再次进入此时方向正好可以翻转的D型盒之间的交流电场，那么该带电粒子就会再一次被加速。
D.《三体》小说中“三体人”利用干扰对撞机实验来“锁死”人类科技的情节，缘于能够影响人类生活的技术在具有超越当前时代的基础科学理论指导的情况下发展的逻辑。
（2）下列对材料相关内容的概括和分析，不正确的一项是

D

D

A.回旋粒子加速器能够可控地获得带有较高能量的微观带电粒子，而电场及磁场可控的粒子同步加速器则可以使这种粒子最大程度地获得能量。
B.作者按照事物发展的顺序层次清晰地说明了目前研究微观世界最重要的研究设备——对撞机产生的原因。
C.人类历史上首台万维网（WWW）服务器的出现使得人人都可以浏览网页获取信息成为可能，让人类信息交流的方式彻底改变，而这一切与对撞机有密切的联系。
D.文章由热门科幻小说《三体》引出本文的说明对象，激发读者的阅读兴趣。文中运用了作假设、举例子和列数字等方法来说明了对撞机的作用。
（3）请结合文本简要概括对撞机的特点以及作用。