Co to jest akcelerator cząstek?

Akcelerator cząstek, znany również jako Smasher Atom lub zderzak cząstek, jest urządzeniem, które przyspiesza cząstki subatomowe do dużych prędkości i utrzymuje je w małych, spójnych wiązkach.Akceleratory cząstek mają wiele zastosowań powszechnych oraz w badaniach fizyki eksperymentalnej i teoretycznej.Duży zderzacz hadronu, największy akcelerator cząstek istniejący w czasie jego budowy, został zaprojektowany do zderzania cząstek w nadziei na rozbicie ich i odkrycia teoretycznej cząstki-bozonu Higgsa.Znacznie mniejsze akceleratory są obecne w postaci rur promieniowych katodowych w prostych zestawach telewizyjnych.

Rurki promieniowe katodowe i generatory rentgenowskie, oba używane przez wiele osób na co dzień, są przykładami akceleratorów cząstek o niskiej energii.Telewizja rurki katodowej ma rurkę próżniową zawierającą jeden lub więcej pistoletów elektronowych oraz środki do odchylenia wiązki elektronów.Wiązka jest odchylona w razie potrzeby na ekranie fluorescencyjnym, z którego emitowane są obrazy.Generatory promieniowania rentgenowskiego przyspieszają i zderzają wysokie ilości promieni rentgenowskich za pomocą celu heavy metal;Wszystko pomiędzy generatorem a metalem zwiększy wzór promieni rentgenowskich uderzających w metal.Specjaliści medyczni używają tego do diagnozowania problemów wewnątrz ludzkiego ciała.

Akceleratory cząstek o wyższej mocy, takie jak te zdolne do wywoływania reakcji jądrowych, są ogólnie stosowane do celów naukowych.Akcelerator cząstek stosowany do eksperymentów fizyki zwykle przyspiesza strumienie cząstek subatomowych w przeciwnych kierunkach z prędkościami w pobliżu prędkości światła.Następnie manipulują i zderzają te wiązki;Cząstki, które tworzą wiązki, rozbijają się o siebie i rozpadają się.Fizycy używają specjalnych detektorów do analizy zepsutych cząstek, szukając jeszcze mniejszych cząstek.Każda nowa cząstka odkryta przez fizyków zapewnia świat wglądu na temat natury i makijażu wszelkiej materii.

Wiele eksperymentalnych koliderów cząstek, zwłaszcza dużego zderzacza hadronowego, spowodowało obawy niektórych fizyków dotyczących ryzyka, jakie stwarzają takie urządzenia nie tylko dla takich urządzeńNaukowcy zaangażowani, ale na ziemię jako całość.Niektóre teorie matematyczne pokazują możliwość, że akcelerator cząstek o dużej mocy może spowodować powstawanie miniaturowych czarnych otworów.Większość fizyków zgadza się jednak, że te mikro czarne dziury, jeśli zostaną wyprodukowane, stanowią niewielkie lub żadne zagrożenie, ponieważ albo rozproszyłyby się do nieszkodliwego promieniowania hawkingowego, albo rosną zbyt wolno, aby przedstawić jakiekolwiek rozsądne niebezpieczeństwo.

Akcelerator cząstek może wydawać się akcelerator cząstek.Niektóre jako nieco prymitywne narzędzie, przypominające jaskiniowe wrzucające kamienie, aby dowiedzieć się, co istnieje w środku.Wiedza naukowa uzyskana z takich urządzeń jest jednak ogromna i prawdopodobnie będzie nadal tak, jak akceleratory cząstek stają się coraz silniejsze.Na przykład elektron został odkryty za pomocą rurki promieniowej katody.Niektórzy teoretyzują, że cząstka-bosonu Higgsa, jeśli zostanie odkryta, może stanowić klucz do znacznie lepszego zrozumienia świata fizycznego jako całości.