Large Hadron Collider คืออะไร?

Large Hadron Collider (LHC) เป็นเครื่องเร่งอนุภาคพลังงานสูง คันเร่งได้รับทุนสนับสนุนจากองค์การเพื่อการวิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรปองค์กรฟิสิกส์อนุภาคที่ใหญ่ที่สุดในโลกและผ่านทั้งฝรั่งเศสและสวิตเซอร์แลนด์ Large Hadron Collider เป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่ทรงพลังที่สุดในโลกและสามารถชนกับโปรตอนด้วยพลังงานได้มากถึงสิบล้านล้านโวลต์อิเล็กตรอนเช่นเดียวกับอนุภาคที่หนักกว่าเช่นนิวเคลียสเหล็ก หวังว่าการทดลองที่เกิดขึ้นที่ Large Hadron Collider อาจช่วยแก้ปัญหาฟิสิกส์พื้นฐานเช่นธรรมชาติของมวลและการมีอยู่ของมิติพิเศษ

Large Hadron Collider ตั้งอยู่ในอุโมงค์กลมใต้ดินที่มีเส้นรอบวงประมาณ 10.5 ไมล์ (17 กม.) ซึ่งครั้งหนึ่งเคยเป็นที่ตั้งของเครื่องเร่งอนุภาคก่อนหน้า อนุภาคจะถูกฉีดเข้าไปในอุโมงค์ด้วยความเร็วสูงในทิศทางตรงกันข้ามและจะถูกเร่งด้วยสนามแม่เหล็กอันทรงพลัง การเก็บอนุภาคไว้ในลำแสงในขณะที่พวกมันหมุนเวียนอยู่รอบ ๆ อุโมงค์ใกล้กับแสงไฟนั้นค่อนข้างยาก จำเป็นต้องมีแม่เหล็กยิ่งยวดยิ่งยวดเพื่อให้ได้แรงตามที่ต้องการ เมื่ออนุภาคสองอนุภาคชนกันพลังงานจลน์ของอนุภาคก็จะสร้างผลิตภัณฑ์ชนกันที่แปลกใหม่และมีอายุสั้น

Large Hadron Collider ได้รวมเอาเครื่องตรวจจับหกแบบไว้ด้วยกันโดยมีเป้าหมายในการค้นหาว่าอนุภาคใหม่เหล่านี้คืออะไรและมันทำงานอย่างไร ทฤษฎีฟิสิกส์ของอนุภาคหลายคนทำนายว่า Large Hadron Collider จะมีพลังมากพอที่จะสร้างอนุภาคใหม่เช่น Higgs boson หรือหุ้นส่วนที่มีความสมมาตรเกินกว่ากับอนุภาคทั่วไป หากตรวจพบอนุภาคเหล่านี้พวกมันจะยืนยันทฤษฎีปัจจุบันของเราเกี่ยวกับโครงสร้างของจักรวาล อนุภาคที่ไม่คาดคิดซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของทฤษฎีปัจจุบันก็อาจปรากฏขึ้นเช่นกัน

มีความกังวลว่า Large Hadron Collider อาจสร้างอนุภาคเช่น strangelet ที่มีความเสถียรซึ่งอาจทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ในเรื่องธรรมดาและจบลงด้วยการทำลายโลก ไม่มีทฤษฎีเอกภาพที่เป็นเอกภาพของฟิสิกส์ของอนุภาคและทฤษฎีบางอย่างชี้ให้เห็นว่าสิ่งนี้อาจเป็นไปได้ในขณะที่คนอื่นปกครองมันออกมาโดยสิ้นเชิง โลกได้รับการสัมผัสกับรังสีคอสมิกมานานแล้วซึ่งมีพลังงานต่ออนุภาคมากกว่าสิ่งใดก็ตามที่เกิดขึ้นที่ Large Hadron Collider; อย่างไรก็ตามรังสีเหล่านี้อาจมีคุณสมบัติแตกต่างจากโปรตอนที่ใช้ในการทดลองทางฟิสิกส์