Máy gia tốc hạt là gì?

Một máy gia tốc hạt, còn được gọi là bộ va chạm nguyên tử hoặc máy va chạm hạt, là một thiết bị tăng tốc các hạt hạ nguyên tử thành vận tốc cao và duy trì chúng trong các chùm nhỏ, nhất quán.Máy gia tốc hạt có nhiều ứng dụng được sử dụng phổ biến và trong nghiên cứu vật lý thực nghiệm và lý thuyết.Máy va chạm Hadron lớn, máy gia tốc hạt lớn nhất tồn tại tại thời điểm xây dựng, được thiết kế để va chạm các hạt với hy vọng phá vỡ chúng và khám phá hạt Higgs-Boson lý thuyết.Máy gia tốc nhỏ hơn nhiều có mặt dưới dạng ống tia catốt trong các bộ truyền hình đơn giản.

Ống tia catốt và máy phát tia X, cả hai đều được nhiều người sử dụng hàng ngày, đều là những ví dụ về máy gia tốc hạt năng lượng thấp.Một tivi ống tia catốt có ống chân không chứa một hoặc nhiều súng electron và phương tiện để làm chệch hướng chùm electron.Tia bị lệch khi cần thiết trên màn hình huỳnh quang, từ đó hình ảnh được phát ra.Máy phát tia X tăng tốc và va chạm số lượng tia X cao với mục tiêu kim loại nặng;Bất cứ điều gì ở giữa máy phát và kim loại sẽ làm tăng mô hình tia X tấn công kim loại.Các chuyên gia y tế sử dụng điều này để chẩn đoán các vấn đề bên trong cơ thể con người. Các máy gia tốc hạt công suất cao hơn, chẳng hạn như những người có khả năng kích hoạt các phản ứng hạt nhân, thường được sử dụng cho các mục đích khoa học.Một máy gia tốc hạt được sử dụng cho các thí nghiệm vật lý thường tăng tốc các luồng của các hạt hạ nguyên tử theo hướng ngược lại với vận tốc gần tốc độ ánh sáng.Sau đó, họ thao túng và va chạm với những dầm này;Các hạt tạo nên các dầm đập vào nhau và phá vỡ.Các nhà vật lý sử dụng các máy dò đặc biệt để phân tích các hạt bị hỏng, tìm kiếm các hạt nhỏ hơn.Mỗi hạt mới được phát hiện bởi các nhà vật lý cung cấp một thế giới hiểu biết sâu sắc về bản chất và trang điểm của tất cả các vật chất.Các nhà khoa học liên quan nhưng đến trái đất nói chung.Một số lý thuyết toán học cho thấy khả năng máy gia tốc hạt công suất cao có thể gây ra sự hình thành các lỗ đen thu nhỏ.Tuy nhiên, hầu hết các nhà vật lý đều đồng ý rằng các lỗ đen vi mô này, nếu được tạo ra, sẽ đưa ra ít hoặc không có mối đe dọa nào vì chúng sẽ biến thành bức xạ Hawking vô hại hoặc phát triển quá chậm để đưa ra bất kỳ mối nguy hiểm hợp lý nào.Một số là một công cụ hơi nguyên thủy, gợi nhớ đến những người Cavepeople đánh đá lại với nhau để tìm hiểu những gì tồn tại bên trong.Tuy nhiên, kiến thức khoa học thu được từ các thiết bị như vậy là rất lớn và có khả năng sẽ tiếp tục là khi các máy gia tốc hạt ngày càng trở nên mạnh mẽ hơn.Ví dụ, electron được phát hiện thông qua việc sử dụng ống tia catốt.Một số giả thuyết rằng hạt Higgs-Boson, nếu được phát hiện, có thể cung cấp chìa khóa cho sự hiểu biết lớn hơn nhiều về thế giới vật lý nói chung.