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高能物理學是物理學的一個分支學科。其研究對象是比原子核更深層次的微觀世界中物質(zhì)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，以及在很高的能量下這些物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象、產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因和規(guī)律。
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粒子加速器是利用電磁場加速帶電粒子的裝置。粒子加速器可以加速電子、質(zhì)子、離子等帶電粒子，使粒子的速度達到幾千公里/秒、幾萬公里/秒，甚至接近光速。
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粒子探測器是用來探測碰撞產(chǎn)生的微小粒子的儀器，可以記錄各種信息，如粒子徑跡、衰變產(chǎn)物、飛行時間、粒子動量、能量、質(zhì)量等。
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在現(xiàn)代物理學發(fā)展史中，宇宙射線的研究占有重要的地位，許多新的粒子都是首先在宇宙射線中發(fā)現(xiàn)的。隨著科技的發(fā)展，宇宙射線研究的手段越來越先進，范圍越來越廣，期待人類能盡早揭開宇宙射線的神秘面紗。
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高能物理對計算環(huán)境提出更高的要求：需要超強的計算能力，海量的數(shù)據(jù)存儲能力，高速的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)，大規(guī)模分布式的協(xié)同處理能力。
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速度接近光速的帶電粒子在磁場中作圓周運動時，會沿著偏轉(zhuǎn)軌道切線方向發(fā)射連續(xù)譜的電磁波。1947年人類在電子同步加速器上首次觀測到這種電磁波，并稱其為同步輻射，后來又稱為同步輻射光。
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