不能等待自然界的恩施

人们探索微观世界的目标是不断发现新的微观粒子，并研究微观世界的运动规律。然而，要想通过核反应或微观粒子反应，产生一个质量为m的新粒子，那么，参与反应的初始粒子的能量必须大于E=mc2（式中c为真空中的光速），实际做起来还要比这个值高得多。例如，我们若想产生一个微乎其微的电子（它的静止质量只有9.1×10-28克，换句话说，将1万亿亿亿个电子堆在一起，它们的总重量还不到10克），最少得投入51万电子伏的能量。

放射性发现之后，人们测量到天然放射性元素在衰变过程中所放出的α粒子、β粒子等具有较高的能量。例如，居里夫人发现的镭元素在其放射性α衰变中放出的α粒子，平均动能在470万电子伏左右。在20世纪初，人们还无法用人工方法将任何物体加速到具有兆电子伏量级的能量。因此，放射性发现后人们纷纷用这种天然的原子“炮弹”去轰击各种原子核，并获得不少新发现。

可是，随着研究的深入，这种自然界的恩施很快就不管用了。例如，要产生一个中子，所耗费的能量是产生一个电子的能量的2000倍，这样，反应初始能量必须达到10亿电子伏的程度，这是一般的天然放射性元素所无法提供的。