Skip to main content

Τι είναι ο επιταχυντής σωματιδίων;

Ένας επιταχυντής σωματιδίων, επίσης γνωστός ως ατομικός Smasher ή ένας κολλητής σωματιδίων, είναι μια συσκευή που επιταχύνει τα υποατομικά σωματίδια σε υψηλές ταχύτητες και τα διατηρεί σε μικρές, συνεπείς δοκούς.Οι επιταχυντές σωματιδίων έχουν πολλές εφαρμογές σε κοινή χρήση και στην πειραματική και θεωρητική έρευνα φυσικής.Ο μεγάλος επιθεωρητής Hadron, ο μεγαλύτερος επιταχυντής σωματιδίων που υπάρχει κατά τη στιγμή της κατασκευής του, σχεδιάστηκε για να συγκρουστεί σωματίδια με την ελπίδα να τους σπάσει και να ανακαλύψει το θεωρητικό σωματίδιο Higgs-Boson.Πολύ μικρότεροι επιταχυντές είναι παρόντες με τη μορφή σωλήνων ακτίνων καθόδου σε απλά τηλεοπτικά σύνολα.

Σωλήνες ακτίνων καθόδου και γεννήτριες ακτίνων Χ, και οι δύο που χρησιμοποιούνται από πολλούς ανθρώπους σε καθημερινή βάση είναι και τα δύο παραδείγματα επιταχυντών σωματιδίων χαμηλής ενέργειας.Μια τηλεόραση σωλήνα ακτίνων καθόδου διαθέτει σωλήνα κενού που περιέχει ένα ή περισσότερα όπλα ηλεκτρονίων και τα μέσα για την εκτροπή της δέσμης ηλεκτρονίων.Η δέσμη εκτρέπεται όπως απαιτείται σε μια φθορίζουσα οθόνη, από την οποία εκπέμπονται εικόνες.Οι γεννήτριες ακτίνων Χ επιταχύνουν και συγκρούουν υψηλές ποσότητες ακτίνων Χ με στόχο βαρέων μετάλλων.Οτιδήποτε ανάμεσα στη γεννήτρια και το μέταλλο θα αυξήσει το πρότυπο των ακτίνων Χ που χτυπούν το μέταλλο.Οι επαγγελματίες του ιατρικού τομέα το χρησιμοποιούν για να διαγνώσουν προβλήματα στο εσωτερικό του ανθρώπινου σώματος. Οι επιταχυντές σωματιδίων υψηλότερης ισχύος, όπως αυτοί που μπορούν να ενεργοποιήσουν τις πυρηνικές αντιδράσεις, χρησιμοποιούνται γενικά για επιστημονικούς σκοπούς.Ένας επιταχυντής σωματιδίων που χρησιμοποιείται για πειράματα φυσικής συνήθως επιταχύνει τα ρεύματα υποατομικών σωματιδίων σε αντίθετες κατευθύνσεις σε ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός.Στη συνέχεια χειρίζονται και συγκρούσουν αυτές τις δοκούς.Τα σωματίδια που συνθέτουν τα δοκάρια σπάζουν μεταξύ τους και σπάζουν.Οι φυσικοί χρησιμοποιούν ειδικούς ανιχνευτές για να αναλύσουν τα σπασμένα σωματίδια, αναζητώντας ακόμη μικρότερα σωματίδια.Κάθε νέο σωματίδιο που ανακαλύφθηκε από τους φυσικούς παρέχει έναν κόσμο διορατικότητας σχετικά με τη φύση και τη μακιγιάζ όλων των ύλων.

Πολλοί πειραματικοί κολοκυθάκια σωματιδίων, ειδικά ο μεγάλος κολλώδης Hadron, έχουν προκαλέσει ανησυχία μεταξύ ορισμένων φυσικών για τον κίνδυνο που θέτουν οι συσκευές όχι μόνο για τοΟι επιστήμονες εμπλέκονται αλλά στη Γη στο σύνολό της.Ορισμένες μαθηματικές θεωρίες δείχνουν την πιθανότητα ότι ένας επιταχυντής σωματιδίων υψηλής ισχύος θα μπορούσε να προκαλέσει τον σχηματισμό μικροσκοπικών μαύρων οπών.Οι περισσότεροι φυσικοί, ωστόσο, συμφωνούν ότι αυτές οι μικροκαλλιεργητές, αν παράγονται, θα παρουσιάσουν ελάχιστη ή καθόλου απειλή, καθώς είτε θα διαλυθούν σε αβλαβή ακτινοβολία ή θα αναπτυχθούν πολύ αργά για να παρουσιάσουν οποιοδήποτε εύλογο κίνδυνο.Μερικοί για να είναι ένα κάπως πρωτόγονο εργαλείο, που θυμίζει τις πέτρες του Cavepeople μαζί για να μάθετε τι υπάρχει μέσα.Ωστόσο, οι επιστημονικές γνώσεις που αποκτήθηκαν από τέτοιες συσκευές είναι τεράστια και πιθανότατα θα συνεχίσουν να είναι καθώς οι επιταχυντές σωματιδίων γίνονται όλο και πιο ισχυροί.Το ηλεκτρόνιο, για παράδειγμα, ανακαλύφθηκε με τη χρήση ενός σωλήνα ακτίνων καθόδου.Κάποιοι θεωρούν ότι το σωματίδιο Higgs-Boson, εάν ανακαλυφθεί, θα μπορούσε να παράσχει το κλειδί για μια πολύ μεγαλύτερη κατανόηση του φυσικού κόσμου στο σύνολό του.