为什么要建粒子加速器？如果要用一句话来回答，可以这样说：粒子加速器是人类认识微观世界的手段。

古人的思考与探索

大千世界是由什么组成的？从古到今，人类不断思考、探索这个问题。古代哲人只能凭自己看到的、感受到的自然现象去推断。古希腊哲学家亚里士多德认为大自然中的物体是由土、火、空气和水四种基本元素组成的。中国古代也有类似的概念，认为万物由金、木、水、火、土五种基本元素构成。随着近代科学技术的发展，人们开始采用各种实验方法来验证自己的思维。

古希腊哲学家

亚里士多德

早期的显微镜

1609年，意大利科学家伽利略听说荷兰有人发现用相隔一定距离的两个玻璃透镜可以放大远方的物体，他经过思考，用风琴管和凸凹透镜制成了望远镜，放大倍率由起初的3提高到33，并在此基础上制成了望远镜和显微镜，分别用来观察天体和微观物体。这是科学发展史上的一个重要的里程碑。人们开始了用自己发明的工具观察物质的宏观世界和微观世界。

意大利科学家伽利略

人们通过显微镜能观察到最小物体的尺寸受到所用光线波长的限制，因此使用可见光的普通光学显微镜最小只能观察到细菌或大的病毒（尺度为0.4微米）。为了突破这个限制，需要用更短波长的波束去照射被探测的物体。

原子结构示意图

19世纪末，由于化学科学的进步，人们已经认识到物质是由分子组成的，而分子是由原子（尺度为10^-8厘米）组成的。自1911年英国物理学家卢瑟福根据放射性同位素产生的α粒子对金箔的散射实验结果提出了原子结构模型后，人类对微观物质的研究便进入了核物理时代。按照这个模型，原子是由原子核（尺度为10^-13厘米）和围绕原子核在一定轨道上旋转的电子组成的。

英国物理学家卢瑟福