粒子加速器稱得上是名副其實的“超級顯微鏡”。“超級”既是指它功能強大，又指它規模巨大。隨著加速器能量的提高，它的規模也越來越大。現在世界上能量最高的歐洲強子對撞機，周長達27千米，四分之三在法國、四分之一在瑞士；正在設計中的未來大型對撞機，周長達100千米。

　　科學家為(wei) 探索新的、更有效的加速器原理不懈努力，提出了許多方案，並開展實驗研究。其中最有希望達到高加速梯度、實現小型化的，是激光等離子體(ti) 尾場加速器。激光具有很高的電磁場，在等離子體(ti) 裏產(chan) 生的很強尾場（好比船在水裏行駛後麵產(chan) 生的水波），可以達到每米1萬(wan) 億(yi) 伏的加速電場。這樣，就可能把27公裏周長的歐洲強子對撞機做在一個(ge) 幾十平方米的房間裏。

　　但要真正實現，還有許多問題要解決(jue) ，單從(cong) 激光的功率、效率來說，就需要提高1000倍以上。盡管存在許多困難和挑戰，科學家仍然相信，經過不懈的努力，終能建成高加速梯度的新型加速器和新型對撞機，為(wei) 人類探索物質更深層次結構的奧秘提供強大的武器。

　　以上的粒子加速器都是用人工方法產(chan) 生高能粒子的裝置。實際上，每時每刻都有大量宇宙線粒子造訪地球、悄悄穿過我們(men) 的身體(ti) 。宇宙線粒子的能量遠遠高於(yu) 人工建造加速器的能量。在四川稻城4410米的海子山，新建成的國家“十三五”重大科技基礎設施大型高海拔宇宙線觀測站，剛投入運行就探測到能量高達1千萬(wan) 億(yi) 電子伏的伽馬光子，發現在銀河係存在大量天然加速器。這些粒子究竟來自哪裏？他們(men) 是怎麽(me) 產(chan) 生的？又是怎麽(me) 傳(chuan) 播的？這些都是天體(ti) 物理學家和加速器物理學家共同關(guan) 注的問題。

　　宇宙線既是宇宙的信使，又是上天的禮物。利用天然加速器提供的這種免費射線，可以開展科學研究、進行科學教育。在北京市教委的“翱翔計劃”支持下，北京市東(dong) 直門中學在2016年，建成了國內(nei) 第一座中學宇宙線觀測站。現在校園宇宙線觀測聯盟已經成立，在更多學校開展了宇宙線觀測活動。宇宙線觀測涉及物理學和天文學的前沿，實驗的方法和儀(yi) 器包括探測器、電子學、計算機、自動控製、無線電定位、數據傳(chuan) 輸與(yu) 處理等等許多近代物理知識和技術。在中學開展宇宙線研究，學生在科學家和老師的直接指導下，參與(yu) 探測器的製作，操作探測器的運行，進行數據采集、開展物理分析，在真實的科學研究中得到訓練，成為(wei) 探索宇宙奧秘的小小科學家。（鍾蕾蕾 周雨涵）