Qu'est-ce qu'un smasher d'atome?
"Atom smasher" est un terme familier désignant un accélérateur de particules, un dispositif qui accélère les particules élémentaires (protons, électrons et entre elles, à des fractions significatives de la vitesse de la lumière pour sonder leur constitution interne. Les physiciens construisent des accélérateurs de particules depuis 1931 , lors de la construction d'un smasher d'atome de cyclotron de 9 pouces au Berkeley Radiation Laboratory de Berkeley, en Californie. Les accélérateurs de particules sont des outils essentiels utilisés par les physiciens pour sonder la structure de l'espace, du temps et de la matière. les accélérateurs explorent "l'espace intérieur" de l'atome.
Le dernier et le plus important briseur d’atomes est le grand collisionneur de hadrons (LHC) de 5 milliards de dollars situé sous la frontière franco-suisse, près de Genève, en Suisse. Ce dispositif, qui est l’une des constructions technologiques les plus chères et les plus importantes jamais construites, se trouve dans un tunnel de 27 km de circonférence, jusqu’à 175 m de profondeur. Il accélère les particules jusqu'à 99,9999991% de la vitesse de la lumière, les fracassant avec une énergie plusieurs milliards de fois supérieure à celle des particules typiques dans l'air ou la terre qui entrent en collision par excitation thermique. L'énergie des collisions dans un accélérateur de particules est exprimée en électron-volts, ce qui indique le nombre d'équivalents-électrons de l'énergie des collisions.
Les briseurs d’atomes ont toujours été conçus pour répondre à des questions telles que: "Quel est le comportement de l’antimatière?" "Quelles particules plus petites composent l'atome?" "Quelles sont les caractéristiques précises des forces entre et dans ces atomes?" et "Quelles particules fondamentales existent?" À l'aide d'un briseur d'atomes, les physiciens ont appris beaucoup de choses sur la structure fondamentale de la matière, qui peut trouver des applications dans de nombreux domaines technologiques, notamment notre compréhension de l'énergie nucléaire et la fabrication de cellules solaires à efficacité optimale.
Le plus moderne des smasher, le LHC, a été conçu pour répondre à des questions telles que "Comment les particules obtiennent-elles leur masse?", "L'électromagnétisme et les forces nucléaires fortes et faibles sont-ils des manifestations différentes de la même force sous-jacente?" si faible par rapport aux autres forces fondamentales de la nature? "," Pourquoi existe-t-il des violations apparentes de la symétrie entre la matière et l'antimatière? "et" Qu'est-ce que la matière noire et l'énergie noire? " Ces questions rendent perplexes de nombreux physiciens et sont à la pointe du domaine. Ce n'est qu'avec ces énormes accélérateurs de particules que les physiciens peuvent recréer les conditions dans lesquelles l'univers existait une fraction de seconde après le Big Bang, éclairant ainsi ces questions difficiles.