今天，我们说速度在我们生活的世界中是有速度限制的，那就是光在真空中传播的速度，当人类在上个世纪学到了这个基本原理时，他们一直在努力接近甚至超过这个极限。
我们知道，光在真空中的速度是每秒2.9979亿2，458米，这就是我们常说的C，这是宇宙中所有无质量粒子的自然速度，除了光子之外，还有八个胶子，它们传输强大的作用粒子，当然还有引力拉动器，它们天生就是以光速运动的。
不幸的是，构成世界的粒子不是上面的这些玻色子，而是有质量的费米体，只要有质量，狭义相对论就限制它达到光速，不要超过光速，原因很简单，因为物理学不允许破坏现实的因果关系， 所以我们必须坚持光速限制的基本原理。
话虽如此，我们仍然想让质量费米打破速度限制！我相信你已经听说过中微子超光速的报道，中微子自旋是1/2，半个整数，所以它是费米，像电子一样，是轻子家族的一部分，是我们迄今为止所知道的质量最低的基本粒子之一，即使是宇宙中第二轻的电子也比中微子重数十万倍。
所以当中微子超光速报告出来时，震惊了科学界，因为人们认为中微子很小，它可能真的是超光速，但后来发现这完全是一个活泼的，是我们的实验数据不好。
但人类从未放弃过超光速的概念，虽然我们无法在自然界中找到超轻粒子，但我们在实验室中也有一个强大的工具，粒子加速器，顾名思义，一种用于提高粒子速度或能量的装置。
其实，粒子加速器的建造不是为了验证宇宙的速度极限，也不是为了打破它们，而是为了了解物质的结构，为新粒子寻找大规模的设备，但这个实验的过程也是我们人类创造速度极限的地方。问题是，我们如何通过加速器加速粒子？
粒子加速器如何加速粒子？
加速器，也被称为对撞机，可以追溯到上个世纪在曼彻斯特工作的卢瑟福，大约在1907年，当它用α粒子撞击金箔时，观察到金原子散射的大量α粒子的偏转角，通过这个实验，他知道原子的质量主要集中在一个非常小的核心中， 围绕哪些电子运行，是人类对原子结构最重要的探索。
那么，充当探针的α粒子是如何产生的呢？当时，卢瑟福利用α源是放射性氡元素，氡气能自然释放α粒子，速度约为25×1020米/秒，约为光速的1/10，这时卢瑟福利用这种速度α粒子，进而了解原子的内部结构。
但随着科学的发展，如果人们想知道原子内部粒子的结构，甚至想知道粒子本身的结构呢？
很简单，现在有一辆汽车，你想知道汽车的成分，只需把它拆开看看，但是亚原子粒子太小了，我们不能做这么精细的工作，所以有一个简单的粗略方法来分解它。就像砸核桃一样，如果你想看看里面有什么，你只需把它敲开。
但是放射性原子释放的粒子，它的速度还不足以破坏原子核，更不用说破坏构成原子核的粒子了，所以人们认为没有办法加速带电粒子？因此，粒子加速器出现了。
那么如何加速带电粒子呢？这很简单，因为它是实时的，所以我们只需要给他一个电场，那么它是如何产生的呢？很简单，现在您将两个平行的钣金板连接到正极和负极，即施加电压，并在板材之间产生均匀的电场。
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现在我们把一个带电粒子放入电场中，带电粒子会受到电场力的作用而产生加速度，即电场力的大小等于电荷粒子乘以电场强度，电场强度可以除以两块金属板之间的距离， 因此，我们可以简单地计算出电粒子在电场中的加速度。
我们知道力除了大小之外还有方向，因为我们指定了电场的方向，或者电场线的方向是从正电荷向外再到负电荷，所以带正电粒子的电场中的力方向与电场的方向相同， 负功率肯定与电场的方向相反。
现在我们知道了如何加速带电粒子，下一个问题是，究竟如何加速？你看，要让一个粒子在加速器中获得最多的能量，它需要通过让他穿过电场几次来加速，所以需要更长的时间才能获得加速度，所以它更快。
如果我们现在把粒子加速器设计成一条直线，可以肯定的是，粒子被加速的机会会非常有限，设计肯定是不合理的。
我们是否有可能将粒子的轨迹限制在圆形跑道上，以便它可以多次穿过环形轨道上的电场，从而给它更多的加速机会？
这是真的，所以设计被称为回旋加速器，这是目前认证的欧洲核中心的大型强子对撞机。
但问题是，如果我们想弯曲一个粒子的轨迹，我们需要施加垂直于运动方向的力，并且随着粒子的加速，需要不断调整力以适应粒子的速度，这样可以保证虽然粒子的速度在增加，但它总是会绕固定的圆周移动而不会撞到加速器的管壁。
有没有力量可以满足我们的要求？是的，它是磁场力，静止的带电粒子在磁场中不是力，但只要带电粒子移动，并且它的运动方向和磁场的方向垂直，它就会垂直于运动方向，并且是最大的磁场力。
在给定的磁场中，磁场力的大小与带电粒子的电荷和运动速度成正比，因此只要将磁场施加到加速器环上，带电粒子就可以弯曲以使环运动。
问题是这个磁场需要在正确的时间改变，所以一个固定的磁场是不可能的，必须使用电磁学来提供磁约束。
电磁体产生的磁场强度与电流成正比，因此我们可以调整电流大小来控制磁场强度，以适应粒子速度的变化，并确保粒子不会撞到加速器的管壁。因此，为了使磁场足够强，所以我们在加速器中使用超导磁体。
好吧，现在我们把电场加速度和磁约束结合起来， 这就是粒子加速器的基本原理，加速粒子。
我们接着说，人类的速度限制
美国费米实验室的质子和反质子加速器在其圆形轨道上的周长为6.26公里，在一个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。
然后让他们两个在探测器中碰撞，看看会产生什么新的亚原子粒子？当然，通过费米实验室的加速器，我们发现了顶夸克，准确地测量了W玻色子的质量，并发现了陶瓷中微子，同时创造了光速的99.999956%的速度限制。
CERN的大型强子对撞机目前保持着粒子最高能量的记录，以每秒299.792455米的速度加速质子，C为99.99999991%，仅比光速慢3米。
但这个速度并不是我们创造过的最快的粒子！
LEP大正负电子对撞机，虽然它的能量只有大型强子对撞机能量的1/33，但质子的质量却是一个电子的2000倍左右！所以在LEP中，电子的速度达到了每秒2.9979亿米245.9964米，C的99.9999988%，比光速慢3.6毫米/秒！因此，构成我们世界的所有质子和电子仍然受到狭义相对论的束缚。