磁譜儀（magnetic spectrometer）

把一隻球向側面扔出，重力會把它的路徑彎成一道弧；扔得越快，弧就越平緩。磁譜儀對帶電粒子用的是同樣的邏輯，只不過用磁力代替了重力。磁場會把一個運動的帶電粒子向側面推，把它的路徑彎成曲線，而粒子越快（更確切地說，動量越高），那條曲線就越平緩。所以只要你能測出一個粒子的徑跡被彎得有多厲害，就能反推出它的動量。

具體而言，一台徑跡探測器處在一個已知的強磁場之中。當一個帶電粒子飛過時，磁場迫使它的路徑成為一段圓弧；低動量的粒子會捲成一個緊緊的小圈，而高動量的粒子幾乎不偏折。通過記錄徑跡上的若干點、擬合這段弧的半徑，軟體就直接算出動量——半徑越大，動量越大。彎曲的方向還揭示出粒子電荷的正負：動量相同的正粒子和負粒子，會朝相反的方向彎曲。這正是探測器外面要裹上巨大磁鐵的原因；磁場正是讓動量能夠僅憑幾何就被測量出來的東西。

動量測量是任何對撞機探測器的核心工作之一，它支撐著重建粒子的能量動量，並由此重建出產生該粒子之物的不變質量。CMS探測器甚至是以它的磁鐵命名的——緊湊緲子螺線管（Compact Muon Solenoid）——因為它強大的螺線管線圈對整個設計如此關鍵。一個值得知道的誠實限度：由於極快徑跡的彎曲非常輕微，相對動量誤差會隨動量增大而增大。在最高能量下，徑跡幾乎是直的，磁性動量測量因而變難——而這恰恰是隨能量提升而變好的量能器能量測量接手之處。