Co je to akcelerátor částic?

Akcelerátor částic, také známý jako atomový rozbití nebo kolider částic, je zařízení, které urychluje subatomické částice na vysoké rychlosti a udržuje je v malých, konzistentních paprscích. Akcelerátory částic mají mnoho aplikací běžně a při experimentálním a teoretickém výzkumu fyziky. Velký hadron kolider, největší akcelerátor částic v době jeho konstrukce, byl navržen tak, aby srazil částice v naději, že je rozdělí a objeví teoretickou částici Higgs-Boson. Mnoho menších akcelerátorů je přítomno ve formě trubek katodových paprsků v jednoduchých televizních souborech. Televize katodové trubice má vakuovou trubici obsahující jednu nebo více elektronových děl a prostředky k odklonění elektronového paprsku. Paprsek je podle potřeby odkloněn na fluorescenční obrazovce, ze které jsou emitovány obrázkyTed. Rentgenové generátory zrychlují a srazí vysoké množství rentgenových paprsků s cílem těžkých kovů; Všechno mezi generátorem a kovem rozšíří vzorec rentgenových paprsků, které zasáhnou kov. Lékaři to používají k diagnostice problémů uvnitř lidského těla.

Pro vědecké účely se obecně používají urychlovače částic s vyšší energií, jako jsou ty, které jsou schopné spustit jaderné reakce. Akcelerátor částic používaný pro experimenty s fyzikou obvykle urychluje toky subatomických částic v opačných směrech při rychlostech blízko rychlosti světla. Poté tyto paprsky manipulují a srazí; Částice, které tvoří paprsky, se rozbijí proti sobě a rozpadají se. Fyzici používají k analýze rozbitých částic speciální detektory a hledají ještě menší částice. Každá nová částice objevená fyziky poskytuje svět vhledu o příroděa make -up všech hmoty.

Mnoho experimentálních kolidií částic, zejména velký hadron kolider, způsobilo obavy některých fyziků o riziku, které takové zařízení představují nejen pro zúčastněné vědce, ale na Zemi jako celek. Některé matematické teorie ukazují možnost, že urychlovač vysoce výkonných částic by mohl způsobit tvorbu miniaturních černých děr. Většina fyziků se však souhlasí s tím, že tyto mikro černé díry, pokud by byly vyrobeny, by představovaly malou nebo žádnou hrozbu, protože by se buď rozptýlily do neškodného hawkingského záření nebo rostly příliš pomalu na to, aby představovaly jakékoli přiměřené nebezpečí.

Akcelerátor částic se může zdát, že je poněkud primitivním nástrojem, připomínající jeskynní bezepalky, kteří spolu svideli, aby zjistili, co uvnitř existuje. Vědecké znalosti získané z těchto zařízení jsou však obrovské a budou pravděpodobně i nadále, protože akcelerátory částic se stávají stále silnějšími. Například elektron byl objeven prostřednictvímPoužití trubice katodového paprsku. Někteří teoretizují, že částice Higgs-Boson, pokud by byla objevena, by mohla poskytnout klíč k mnohem většímu pochopení fyzického světa jako celku.