Tip:
Highlight text to annotate it
X
Jednym z największych osiągnięć nauki
jest zderzacz cząstek.
Naprawdę jest wielki!
Największy dotychczas
Wielki Zderzacz Hadronów
to pierścień o średnicy 27 km.
To więcej niż Manhattan.
Czym jest zderzacz atomów?
To urządzenie zderzające jądra atomów
z bardzo wysoką energią.
To najpotężniejsze urządzenie
podgrzewa materię do olbrzymich temperatur,
takich jak w jednej trylionowej sekundy
po Wielkim Wybuchu.
Akceleratory mają wszystko "naj-".
Wiązki podróżują w próżni,
o ciśnieniu niższym niż otoczenie
stacji kosmicznej ISS
i o temperaturze -236 C,
niższej niż w kosmosie.
Poprzedni akcelerator w tunelu LHC
ma rekord prędkości.
Przyśpieszył elektron tak,
że w wyścigu z fotonem,
fotonowi zajęłoby 14 minut
zdobycie 3 metrowej przewagi.
Nie robi wrażenia? Foton jest najszybszy we Wszechświecie.
Nie robi wrażenia? Foton jest najszybszy we Wszechświecie.
Porusza się z prędkością 300 m/s.
Jak działa akcelerator cząstek subatomowych?
Stosując pole elektryczne
steruje się naładowanymi cząstkami,
analogicznie do oddziaływania grawitacji.
Siła pola elektrycznego
wymusza ruch cząstki.
Jej prędkość stale rośnie,
aż do niesamowitych wartości.
Prosty akcelerator otrzymamy łącząc
dwie równoległe metalowe płyty z baterią.
Ładunek z baterii
płynie przez płyty
wywołując pole elektryczne oddziałujące na cząstki.
Tylko tyle
i macie akcelerator cząstek.
Jednak taki akcelerator jest bardzo słaby.
Gdyby tak budować duży akcelerator,
potrzeba by 5 bilionów baterii D.
Naukowcy używają mocniejszych baterii,
ustawiając je w szeregu.
Poprzedni akcelerator
miał półtora kilometra,
co równało się 30 miliardom baterii.
Akcelerator o mocy
5 bilionów baterii
musiałby mieć 240 km.
Potrzebny był inny sposób.
Pole elektryczne przyspiesza cząstki,
a pole magnetyczne powoduje ich ruch kołowy.
Umieszczając pole elektryczne w okręgu,
nie potrzeba szeregu pól elektrycznych;
wystarczy jedno i to samo, w kółko.
Wiązkom podróżującym po okręgu
zwiększa się energię.
Akceleratory wysokoenergetyczne
to pola elektryczne przyśpieszające cząstki
połączone z polami magnetycznymi
utrzymującymi cząstki w ruchu kołowym.
Siła magnesów
i promień okrężnej ścieżki
określa maksymalną energię wiązki.
Gdy wiązka już zasuwa,
zaczyna się prawdziwa zabawa.
Zderzanie.
Fizycy chcą przyśpieszyć
te cząstki do dużych prędkości,
żeby móc je zderzać ze sobą.
Te zderzenia mogą wyjawić
podstawowe zasady rządzące materią.
Byłoby to niemożliwe bez cudu inżynierii
jakim jest akcelerator cząstek.