Co to jest niszczyciel atomów?
„Niszczyciel atomów” to potoczne określenie akceleratora cząstek, urządzenia, które przyspiesza cząstki elementarne (protony, elektrony i do siebie nawzajem przy znacznych ułamkach prędkości światła w celu zbadania ich wewnętrznego składu. Fizycy budują akceleratory cząstek od 1931 r. , kiedy w Berkeley Radiation Laboratory w Berkeley w Kalifornii zbudowano 9-calowy rozbijacz atomów cyklotronowych. Akceleratory cząstek są kluczowymi narzędziami wykorzystywanymi przez fizyków do badania struktury przestrzeni, czasu i materii. Zamiast badania przestrzeni kosmicznej, takiej jak teleskopy, cząstka akceleratory badają „przestrzeń wewnętrzną” atomu.
Najnowszym i największym niszczycielem atomów jest wielki zderzacz hadronów (LHC) o wartości 5 miliardów dolarów amerykańskich pod francusko-szwajcarską granicą niedaleko Genewy w Szwajcarii. To urządzenie, będące jedną z najdroższych i największych konstrukcji technologicznych, jakie kiedykolwiek zbudowano, leży w tunelu o obwodzie 27 km (17 mil), do 175 m pod ziemią. Przyspiesza cząstki do 99,9999991% prędkości światła, rozbijając je razem z energią wiele miliardów razy większą niż energia doświadczana przez typowe cząstki w powietrzu lub ziemi zderzające się ze sobą na skutek wzbudzenia cieplnego. Energia zderzeń w akceleratorze cząstek jest podana w woltach elektronowych, co oznacza, ile ekwiwalentów elektronów stanowi energia zderzeń.
Niszczyciele atomów od dawna budują odpowiedzi na pytania typu „Jakie jest zachowanie antymaterii?” „Które mniejsze cząstki tworzą atom?” „Jakie są dokładne cechy sił między tymi atomami i wewnątrz nich?” i „Jakie podstawowe cząstki istnieją?” Używając niszczyciela atomów, fizycy nauczyli się ogromnych ilości o podstawowej strukturze materii, które mogą znaleźć zastosowanie w wielu dziedzinach technologicznych, w tym w naszym rozumieniu energii jądrowej i jak wytwarzać maksymalnie wydajne ogniwa słoneczne.
Najnowocześniejszy niszczyciel atomów, LHC, został zbudowany, aby odpowiedzieć na pytania typu: „W jaki sposób cząstki uzyskują swoją masę?”, „Czy elektromagnetyzm oraz silne i słabe siły jądrowe są różnymi przejawami tej samej podstawowej siły?”, „Dlaczego grawitacja tak słaby w porównaniu z innymi podstawowymi siłami natury? ”,„ Dlaczego występują pozorne naruszenia symetrii między materią a antymaterią? ”oraz„ Co to jest ciemna materia i ciemna energia? ” Te pytania wprawiają wielu fizyków w zakłopotanie. Tylko przy pomocy tych wielkich akceleratorów cząstek fizycy mogą odtworzyć warunki, ponieważ wszechświat istniał ułamek sekundy po Wielkim Wybuchu, rzucając światło na te trudne pytania.