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带电粒子在电场中会受力而得到加速、提高能量，这是至今为止的粒子加速器采用的原理，中性粒子不可能在这样的原理下得到加速。因此，粒子加速器应定义为：利用电磁场加速带电粒子的装置。粒子加速器可以加速电子、质子、离子等带电粒子，使粒子的速度达到几千公里/秒、几万公里/秒，甚至接近光速（光在真空中的传播速度是30万公里/秒）。根据相对论原理，加速器可以把带电粒子的速度增加到无限接近光速，但无论如何也达不到光速。
现代的加速器应该称其为“加能器”更确切。举例来说，一台电子加速器，注入的电子能量为20GeV（1GeV=109eV，也就是10亿电子伏特），相应的电子速度为0.99999999979倍光速。电子经加速器加速后，能量可达到100GeV，电子速度达到0.999999999987倍的光速。这说明，电子在这台加速器里速度几乎没有增加，而能量增加了4倍。
其实，加速器离人们的生活并不远。现代生活中已经普及的电视、计算机显示器所用的显像管就是一台小小的电子加速器。
《三体》中的环日加速器能制造黑洞。它是利同等相反电荷的两种带电粒子，平行等速同步加速，发射后在太空中互相吸引合成电子中性微粒。对恒星,大行星,行星等天体进行压缩攻击。
环日加速器在超长直线加速器上用超长的时间加速，并进行连续的方向微调。因为相对论大多数动能以目标为静止原点表现为质量，小部分为约同于光速速度。
相对目标天体，发射物因相对论效应有了无限大的质量和无限小的体积，便有了无限大的密度，变成了黑洞。
高能加速器的用途太多了，如下
1）撞击原子核发现新的元素
2）提高原子能量，研究高能原子特性
3）研究电荷运动规律（除了已知核外电子特性）
4）对新型材料的研究（特别是耐高温，高密度密封，高精度轻材料的研究）
高能加速器以接近光速的高速推进带电粒子，如质子或电子。然后，被加速的带电粒子要么被目标打碎，要么在相反方向循环的其他粒子被打碎。通过研究这些碰撞，物理学家能够探索无限小的世界，这就是加速器的重要意义。
当粒子能量足够大时，会出现一种超乎想象的现象，碰撞的物质能量以新粒子的形式转化，其中最大的粒子存在于早期宇宙中。爱因斯坦著名的方程E=mc2描述了这一现象，根据这一理论，物质是能量的集中形式，两者是可以互换的。
大型强子对撞机是世界上最强大的加速器。它促进粒子，如质子，形成我们所知的所有物质。加速到接近光速时，它们会与其他质子碰撞。这些碰撞产生大量粒子，如希格斯玻色子或顶夸克。通过测量它们的性质，科学家增加了我们对物质和宇宙起源的理解。这些巨大的粒子只在一眨眼的时间内持续存在，不能被直接观察到。它们几乎立即转化(或衰变)成更轻的粒子，这些粒子也随之衰变。从衰变链的连续链中出现的粒子在探测器层中被识别。更高能量加速器的出现，标志着人类对微观世界高能物理探测和研究又更近了一步。
中性的原子不能被加速，带电的都可以。我们一般用电压而不是速度来衡量加速器的规模，一般小型加速器都可以加速到十亿伏特，速度可以据此算出。比如正负氢离子速度差不多0.8倍光速。大型加速器最大到几万亿伏特，基本就是0.99倍光速了。
等离子体加速器粒子加速器常被物理学家们用来探究关于宇宙的最根本的问题。
带电粒子在这些庞然大物中被加速至接近光速后互相撞击，这种情况和宇宙诞生时的大爆炸相类似。物理学家们希望能够通过分析这些撞击后产生的碎片，来解释为什么这些性质全然不同的力和粒子能够被一个统一的理论所联系和描绘。但随着谜底的逐步揭开，他们对于加速器的能量要求也越来越高。最近一期《科学美国人》介绍了这方面的最新进展。目前世界上能量最高的加速器即将诞生于欧洲粒子物理研究所(CERN)在法国和瑞士交界处的一个实验室中。这将是一个直径达8600米的大型强子对撞机。2007年这台高能粒子加速器问世后，它将通过两根高达七万亿伏特电压的质子束的碰撞，向人们揭示粒子是如何获得质量的。粒子在回旋加速器里被逐步加速后，其速度越来越快，半径也越来越大，当它的半径等于盒子的半径时（确切地说是等于出口处的半径时），例子就从加速器中出来了。设计加速器时，根据实验研究时需要的粒子能量，确定回旋加速器的大小，因此，不同半径的加速器，加速的粒子的最后的速度是不同的。
带电粒子在电场中会受力而得到加速、提高能量，这是至今为止的粒子加速器采用的原理，中性粒子不可能在这样的原理下得到加速。因此，粒子加速器应定义为：利用电磁场加速带电粒子的装置。粒子加速器可以加速电子、质子、离子等带电粒子，使粒子的速度达到几千公里/秒、几万公里/秒，甚至接近光速（光在真空中的传播速度是30万公里/秒）。根据相对论原理，加速器可以把带电粒子的速度增加到无限接近光速，但无论如何也达不到光速。
现代的加速器应该称其为“加能器”更确切。举例来说，一台电子加速器，注入的电子能量为20GeV（1GeV=109eV，也就是10亿电子伏特），相应的电子速度为0.99999999979倍光速。电子经加速器加速后，能量可达到100GeV，电子速度达到0.999999999987倍的光速。这说明，电子在这台加速器里速度几乎没有增加，而能量增加了4倍。
其实，加速器离人们的生活并不远。现代生活中已经普及的电视、计算机显示器所用的显像管就是一台小小的电子加速器。
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