Wat is een Atom Smasher?

"Atom smasher" is een spreektaal voor een deeltjesversneller, een apparaat dat elementaire deeltjes (protonen, elektronen en in elkaar versnelt met significante fracties van de snelheid van het licht om hun innerlijke make-up te onderzoeken. Fysici bouwen deeltjesversnellers sinds 1931 , toen een 9-inch cyclotron-atoomvernietiger werd gebouwd in het Berkeley Radiation Laboratory in Berkeley, Californië. Deeltjesversnellers zijn belangrijke hulpmiddelen die door natuurkundigen worden gebruikt om de structuur van ruimte, tijd en materie te onderzoeken. In plaats van de ruimte te verkennen zoals telescopen, deeltjes versnellers verkennen de "innerlijke ruimte" van het atoom.

De nieuwste en grootste atoomvernietiger is de $ 5 miljard US Dollar Large Hadron Collider (LHC) onder de Frans-Zwitserse grens bij Genève, Zwitserland. Dit apparaat, dat een van de duurste en grootste technologische constructies is die ooit zijn gebouwd, bevindt zich in een tunnel met een omtrek van 27 km (17 mijl) tot ondergronds tot 175 m (570 ft). Het versnelt deeltjes tot 99.9999991% van de lichtsnelheid en slaat ze samen met een energie die vele miljarden keren groter is dan die ervaren door typische deeltjes in de lucht of aarde die met elkaar botsen door thermische excitatie. De energie van botsingen in een deeltjesversneller wordt gegeven in elektronvolt, wat aangeeft hoeveel elektronequivalenten de energie van de botsingen is.

Atoombrekers zijn historisch gebouwd om vragen te beantwoorden als: "Wat is het gedrag van antimaterie?" "Welke kleinere deeltjes vormen het atoom?" "Wat zijn de precieze kenmerken van de krachten tussen en binnen deze atomen?" en "Welke fundamentele deeltjes bestaan ​​er?" Met behulp van een atom-smasher hebben natuurkundigen enorme hoeveelheden geleerd over de fundamentele structuur van materie, die toepassingen kan vinden op tal van technologische gebieden, waaronder ons begrip van kernenergie en hoe we maximaal efficiënte zonnecellen kunnen maken.

De meest moderne atoomvernietiger, de LHC, werd gebouwd om vragen te beantwoorden als: "Hoe komen deeltjes aan hun massa?", "Zijn elektromagnetisme en de sterke en zwakke nucleaire krachten verschillende manifestaties van dezelfde onderliggende kracht?", "Waarom is zwaartekracht zo zwak in vergelijking met de andere fundamentele krachten van de natuur? "," Waarom zijn er duidelijke schendingen van de symmetrie tussen materie en antimaterie? ", en" Wat is donkere materie en donkere energie? " Deze vragen brengen veel fysici in verwarring en lopen voorop in het veld. Alleen met deze enorme deeltjesversnellers kunnen natuurkundigen omstandigheden nabootsen, aangezien het universum een ​​fractie van een seconde na de oerknal bestond en licht werp op deze moeilijke vragen.