今天，我們說速度在我們生活的世界中是有速度限制的，那就是光在真空中傳播的速度，當人類在上個世紀學到了這個基本原理時，他們一直在努力接近甚至超過這個極限。
我們知道，光在真空中的速度是每秒2.9979億2，458米，這就是我們常說的C，這是宇宙中所有無品質粒子的自然速度，除了光子之外，還有八個膠子，它們傳輸強大的作用粒子，當然還有引力拉動器，它們天生就是以光速運動的。
不幸的是，構成世界的粒子不是上面的這些玻色子，而是有品質的費米體，隻要有品質，狹義相對論就限制它達到光速，不要超過光速，原因很簡單，因為實體學不允許破壞現實的因果關系， 是以我們必須堅持光速限制的基本原理。
話雖如此，我們仍然想讓品質費米打破速度限制！我相信你已經聽說過中微子超光速的報道，中微子自旋是1/2，半個整數，是以它是費米，像電子一樣，是輕子家族的一部分，是我們迄今為止所知道的品質最低的基本粒子之一，即使是宇宙中第二輕的電子也比中微子重數十萬倍。
是以當中微子超光速報告出來時，震驚了科學界，因為人們認為中微子很小，它可能真的是超光速，但後來發現這完全是一個活潑的，是我們的實驗資料不好。
但人類從未放棄過超光速的概念，雖然我們無法在自然界中找到超輕粒子，但我們在實驗室中也有一個強大的工具，粒子加速器，顧名思義，一種用于提高粒子速度或能量的裝置。
其實，粒子加速器的建造不是為了驗證宇宙的速度極限，也不是為了打破它們，而是為了了解物質的結構，為新粒子尋找大規模的裝置，但這個實驗的過程也是我們人類創造速度極限的地方。問題是，我們如何通過加速器加速粒子？
粒子加速器如何加速粒子？
加速器，也被稱為對撞機，可以追溯到上個世紀在曼徹斯特工作的盧瑟福，大約在1907年，當它用α粒子撞擊金箔時，觀察到金原子散射的大量α粒子的偏轉角，通過這個實驗，他知道原子的品質主要集中在一個非常小的核心中， 圍繞哪些電子運作，是人類對原子結構最重要的探索。
那麼，充當探針的α粒子是如何産生的呢？當時，盧瑟福利用α源是放射性氡元素，氡氣能自然釋放α粒子，速度約為25×1020米/秒，約為光速的1/10，這時盧瑟福利用這種速度α粒子，進而了解原子的内部結構。
但随着科學的發展，如果人們想知道原子内部粒子的結構，甚至想知道粒子本身的結構呢？
很簡單，現在有一輛汽車，你想知道汽車的成分，隻需把它拆開看看，但是亞原子粒子太小了，我們不能做這麼精細的工作，是以有一個簡單的粗略方法來分解它。就像砸核桃一樣，如果你想看看裡面有什麼，你隻需把它敲開。
但是放射性原子釋放的粒子，它的速度還不足以破壞原子核，更不用說破壞構成原子核的粒子了，是以人們認為沒有辦法加速帶電粒子？是以，粒子加速器出現了。
那麼如何加速帶電粒子呢？這很簡單，因為它是實時的，是以我們隻需要給他一個電場，那麼它是如何産生的呢？很簡單，現在您将兩個平行的钣金闆連接配接到正極和負極，即施加電壓，并在闆材之間産生均勻的電場。
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現在我們把一個帶電粒子放入電場中，帶電粒子會受到電場力的作用而産生加速度，即電場力的大小等于電荷粒子乘以電場強度，電場強度可以除以兩塊金屬闆之間的距離， 是以，我們可以簡單地計算出電粒子在電場中的加速度。
我們知道力除了大小之外還有方向，因為我們指定了電場的方向，或者電場線的方向是從正電荷向外再到負電荷，是以帶正電粒子的電場中的力方向與電場的方向相同， 負功率肯定與電場的方向相反。
現在我們知道了如何加速帶電粒子，下一個問題是，究竟如何加速？你看，要讓一個粒子在加速器中獲得最多的能量，它需要通過讓他穿過電場幾次來加速，是以需要更長的時間才能獲得加速度，是以它更快。
如果我們現在把粒子加速器設計成一條直線，可以肯定的是，粒子被加速的機會會非常有限，設計肯定是不合理的。
我們是否有可能将粒子的軌迹限制在圓形跑道上，以便它可以多次穿過環形軌道上的電場，進而給它更多的加速機會？
這是真的，是以設計被稱為回旋加速器，這是目前認證的歐洲核中心的大型強子對撞機。
但問題是，如果我們想彎曲一個粒子的軌迹，我們需要施加垂直于運動方向的力，并且随着粒子的加速，需要不斷調整力以适應粒子的速度，這樣可以保證雖然粒子的速度在增加，但它總是會繞固定的圓周移動而不會撞到加速器的管壁。
有沒有力量可以滿足我們的要求？是的，它是磁場力，靜止的帶電粒子在磁場中不是力，但隻要帶電粒子移動，并且它的運動方向和磁場的方向垂直，它就會垂直于運動方向，并且是最大的磁場力。
在給定的磁場中，磁場力的大小與帶電粒子的電荷和運動速度成正比，是以隻要将磁場施加到加速器環上，帶電粒子就可以彎曲以使環運動。
問題是這個磁場需要在正确的時間改變，是以一個固定的磁場是不可能的，必須使用電磁學來提供磁限制。
電磁體産生的磁場強度與電流成正比，是以我們可以調整電流大小來控制磁場強度，以适應粒子速度的變化，并確定粒子不會撞到加速器的管壁。是以，為了使磁場足夠強，是以我們在加速器中使用超導磁體。
好吧，現在我們把電場加速度和磁限制結合起來， 這就是粒子加速器的基本原理，加速粒子。
我們接着說，人類的速度限制
美國費米實驗室的質子和反質子加速器在其圓形軌道上的周長為6.26公裡，在一個方向上加速真空管中的粒子，在相反方向上加速真空管中的反粒子。
然後讓他們兩個在探測器中碰撞，看看會産生什麼新的亞原子粒子？當然，通過費米實驗室的加速器，我們發現了頂誇克，準确地測量了W玻色子的品質，并發現了陶瓷中微子，同時創造了光速的99.999956%的速度限制。
CERN的大型強子對撞機目前保持着粒子最高能量的記錄，以每秒299.792455米的速度加速質子，C為99.99999991%，僅比光速慢3米。
但這個速度并不是我們創造過的最快的粒子！
LEP大正負電子對撞機，雖然它的能量隻有大型強子對撞機能量的1/33，但質子的品質卻是一個電子的2000倍左右！是以在LEP中，電子的速度達到了每秒2.9979億米245.9964米，C的99.9999988%，比光速慢3.6毫米/秒！是以，構成我們世界的所有質子和電子仍然受到狹義相對論的束縛。