ВСТРЕЧНЫЕ ПУЧКИ (УСКОРЕННЫХ ЧАСТИЦ) — новое и весьма перспективное направление в области создания ускорителей частиц сверхвысо­ких энергий — порядка сотен и тысяч миллиардов электронвольт.
Со времен Резерфорда одним из главных направ­лений физических исследований было изучение структуры и тончайших деталей строения вещества методом рассеяния быстрых частиц на ядрах иссле­дуемых атомов и составляющих его частиц. Чем меньше размеры изучаемых частиц, тем больше должна быть энергия бомбардирующих частиц. Отсюда постоянное стремление к увеличению мощности ускорителей, достигших к настоящему времени бук­вально циклопических размеров. Физика элемен­тарных частиц превратилась в физику высоких энергий.
Столкновения элементарных частиц при высокой энергии и скорости движения, близкой к скорости света, являются основой изучения их взаимодейст­вий друг с другом, гибели одних и рождения других частиц, взаимопревращения одних в другие. Энер­гия, которую необходимо сообщить частицам, чтобы произошли реакции, предсказанные экспериментом U и теорией, растет не пропорционально росту энер- шМ гии современных ускорителей, а в десятки раз боль­ших пропорциях. Происходит это потому, что когда скорость налетающей частицы приближается к ско­рости света, основная часть ее энергии при столкно­вении с покоящейся частицей бесполезно перехо­дит в энергию последующего движения всей си­стемы сталкивающихся частиц как целого, и только малая доля идет на реакцию между частицами. На­пример, если разогнанная даже до энергии 1000 млрд. эв частица столкнется с покоящейся частицей, то на долю реакции между ними придется энергия, равная всего лишь 50 млрд. эв, т. е. всего лишь 5% первоначальной энергии. Отсюда возникла идея разгонять исследуемые частицы навстречу друг другу с тем, чтобы их соударения осуществлялись «лоб в лоб», т. е. методом встречных пучков, когда, по существу, мишень движется навстречу потоку бомбардирующих ее частиц. Тогда энергия реак­ции между ними составит не небольшую долю энер­гии, затраченной на разгон только одной частицы, а будет равна их суммарной энергии. Так, при ло­бовом столкновении двух пучков частиц, ускорен­ных до энергии, допустим, 130 млн. эв, можно полу­чить (в результате превращения части массы стал­кивающихся частиц в энергию) частицы с энергией взаимодействия, равной даже не 260 млн. эв, а уже 70 млрд. эв, на что при обычных методах потребова­лась бы энергия такого гиганта, как Серпуховский ускоритель. А эти частицы были получены на уско­рителе диаметром всего около 43 см\
Однако для того, чтобы реакции происходили достаточно часто, в каждом таком пучке должно быть очень и очень много частиц — в миллионы и миллиарды раз больше, чем их способен дать самый мощный ускоритель. В микромире расстояния меж­ду мчащимися в самом плотном потоке частицами оказываются, если принять соответствующие мас­штабы, не меньше, чем между звездами в нашей Галактике. Поэтому, чтобы повысить вероятность столкновений, одни и те же частицы заставляют встречаться друг с другом миллиарды раз. Это осу­ществляется или непосредственно в вакуумной ка­мере (дорожке) кольцевого ускорителя, или в устрой­стве, называемом накопительным коль­цом.
Еще больший интерес вызвали эксперименты на установках со встречными пучками электронов и позитронов. Сконструированная в Институте ядер­ной физики Сибирского отделения АН СССР установка ВЭПП-2 позволяет получать встречные элект-рон-позитронные пучки с энергией 2x670 млн. эв. Пущенная в работу в 1972 г. первая очередь уста­новки ВЭПП-3 позволила поднять уровень энергии встречных пучков до 2x3,5 млрд. эв.

Здесь же были созданы установки для встречных протон-протонных пучков и, наконец, ведутся ра­боты по освоению установки ВЭПП-4 с протон-антипротонными пучками на энергию около 2x25 млрд. эв. Несомненно, метод встречных пучков в ближайшие годы станет одним из главных методов физики элементарных частиц