Wat is een deeltjesversneller?
Een deeltjesversneller, ook bekend als een atoomsmas of een deeltjesbotser, is een apparaat dat subatomaire deeltjes versnelt tot hoge snelheden en deze in kleine, consistente balken onderhoudt. Deeltjesversnellers hebben veel toepassingen bij gemeenschappelijk gebruik en in experimenteel en theoretisch onderzoek naar fysica. De grote Hadron Collider, de grootste deeltjesversneller die bestaat ten tijde van de constructie, was ontworpen om deeltjes te botsen in de hoop ze uit elkaar te breken en het theoretische Higgs-Boson-deeltje te ontdekken. Veel kleinere versnellers zijn aanwezig in de vorm van kathodestraalbuizen in eenvoudige televisiesets.
kathodestraalbuizen en röntgengeneratoren, beide die dagelijks door veel mensen worden gebruikt, zijn beide voorbeelden van lage energie-deeltjesversnellingers. Een kathodestraalbuistelevisie heeft een vacuümbuis met een of meer elektronenpistolen en de middelen om de elektronenstraal af te buigen. De balk wordt indien nodig afgebogen op een fluorescerend scherm, waaruit afbeeldingen worden uitgezondenTed. Röntgengeneratoren versnellen en botsen grote hoeveelheden röntgenfoto's met een doelwit; Alles tussen de generator en het metaal zal het patroon vergroten van röntgenfoto's die het metaal raken. Medische professionals gebruiken dit om problemen binnen het menselijk lichaam te diagnosticeren.
Deeltjesversnellers met een hoger vermogen, zoals die in staat om nucleaire reacties te activeren, worden in het algemeen gebruikt voor wetenschappelijke doeleinden. Een deeltjesversneller die wordt gebruikt voor fysica -experimenten versnellen meestal stromen van subatomaire deeltjes in tegengestelde richtingen in snelheden nabij de snelheid van het licht. Ze manipuleren vervolgens en botsen deze stralen; De deeltjes waaruit de stralen bestaat, slaan tegen elkaar en breken uit elkaar. Natuurkundigen gebruiken speciale detectoren om de afgebroken deeltjes te analyseren, op zoek naar nog kleinere deeltjes. Elk nieuw deeltje ontdekt door natuurkundigen biedt een wereld van inzicht over de aarden make -up van alle materie.
Veel experimentele deeltjesbotsers, vooral de grote Hadron -botser, hebben bij sommige natuurkundigen bezorgdheid veroorzaakt over het risico dat dergelijke apparaten niet alleen voor de betrokken wetenschappers, maar ook voor de aarde als geheel. Sommige wiskundige theorieën tonen de mogelijkheid dat een krachtige deeltjesversneller de vorming van miniatuur zwarte gaten kan veroorzaken. De meeste natuurkundigen zijn het er echter over eens dat deze micro -zwarte gaten, indien geproduceerd, weinig of geen bedreiging zouden vormen, omdat ze zouden verdwijnen in onschadelijke havikstraling of te langzaam zouden groeien om enig redelijk gevaar te vormen.
Een deeltjesversneller lijkt misschien voor sommigen een ietwat primitief hulpmiddel te zijn, dat doet denken aan grotten die stenen samenbladeren om erachter te komen wat er binnen is. De wetenschappelijke kennis die van dergelijke apparaten is opgedaan, is echter enorm en zal waarschijnlijk blijven als deeltjesversnellers steeds krachtiger worden. Het elektron bijvoorbeeld werd ontdekt doorHet gebruik van een kathodestraalbuis. Sommigen theoretiseren dat het Higgs-Boson-deeltje, indien ontdekt, de sleutel zou kunnen bieden tot een veel groter begrip van de fysieke wereld als geheel.