Vad är en partikelaccelerator?

En partikelaccelerator, även känd som en atomsmasher eller en partikelkollider, är en anordning som påskyndar subatomära partiklar till höga hastigheter och underhåller dem i små, konsekventa balkar.Partikelacceleratorer har många tillämpningar i vanligt bruk och i experimentell och teoretisk fysikforskning.Den stora Hadron-collideren, den största partikelacceleratorn som finns vid dess konstruktion, var utformad för att kollidera partiklar i hopp om att bryta dem isär och upptäcka den teoretiska Higgs-Boson-partikeln.Mycket mindre acceleratorer finns i form av katodstrålarör i enkla tv-apparater.

Katodstrålrör och röntgengeneratorer, båda som används av många människor dagligen, är båda exempel på partikelacceleratorer med låg energi.En katodstråle -tv har ett vakuumrör som innehåller en eller flera elektronpistoler och medel för att avleda elektronstrålen.Strålen avböjs efter behov på en fluorescerande skärm, från vilken bilder släpps ut.Röntgengeneratorer accelererar och kolliderar höga mängder röntgenstrålar med ett tungmetallmål;Allt mellan generatorn och metallen kommer att förstärka mönstret för röntgenstrålar som slår metallen.Läkare använder detta för att diagnostisera problem inuti människokroppen.

med högre effektpartikelacceleratorer, såsom de som kan utlösa kärnreaktioner, används vanligtvis för vetenskapliga ändamål.En partikelaccelerator som används för fysikexperiment påskyndar vanligtvis strömmar av subatomära partiklar i motsatta riktningar mot hastigheter nära ljusets hastighet.De manipulerar sedan och kolliderar dessa balkar;Partiklarna som utgör strålarna krossar mot varandra och bryter isär.Fysiker använder specialdetektorer för att analysera de nedbrutna partiklarna och söka efter ännu mindre partiklar.Varje ny partikel som upptäcks av fysiker ger en värld av insikt om arten och sammansättningen av all materia.

Många experimentella partikelkollider, särskilt den stora Hadron -collideren, har orsakat oro bland vissa fysiker över risken som sådana anordningar inte bara för deForskare involverade men till jorden som helhet.Vissa matematiska teorier visar möjligheten att en högeffektpartikelaccelerator kan orsaka bildning av miniatyr svarta hål.De flesta fysiker är emellertid överens om att dessa mikro svarta hål, om de produceras, skulle utgöra lite eller inget hot eftersom de antingen skulle spridas till ofarlig hawking -strålning eller växa för långsamt för att utgöra någon form av rimlig fara.

En partikelaccelerator kan tyckas tyckas varaVissa är ett något primitivt verktyg, som påminner om grottfolk bashing stenar tillsammans för att ta reda på vad som finns inuti.Den vetenskapliga kunskapen som erhållits från sådana enheter är emellertid enorm och kommer troligen att fortsätta vara när partikelacceleratorer blir mer och mer kraftfulla.Elektronen upptäcktes till exempel genom användning av ett katodstrålrör.Vissa teoretiserar att Higgs-Boson-partikeln, om den upptäcks, kan ge nyckeln till en mycket större förståelse för den fysiska världen som helhet.