Ученые уже давно исследуют физику на грани, нагнетая высокую энергию на компоненты атомов. К примеру, электроны и протоны, ускоряя эти частицы почти до скорости света и сталкивая пучки частиц друг с другом в надежде открыть что-то новое.
Большой адронный коллайдер (LHC) - потому и большой, что номер один. Знакомьтесь, это самый мощный ускоритель частиц в мире. Впервые его запустили еще в 2008 году. Он представляет собой 27-километровое кольцо сверхпроводящих магнитов вместе с другими сложными в техническом понимании механизмами.
Внутри ускорителя запускают 2 пучка частиц высокой энергии, которые движутся почти со световой скоростью, прежде чем их заставят столкнуться. Интересно, что эти частицы так малы, чтобы добиться их столкновения, все равно что, выстрелить двумя иголками навстречу друг другу с расстояния 10 километров и попасть. Эти лучи запускают в противоположных направлениях навстречу друг другу и в обеих трубах поддерживается сверхвысокий вакуум. Они направляются по кольцу ускорителя благодаря сильному магнитному полю.
Тысячи магнитов разных сортов и размеров используются для направления пучков по контуру ускорителя. Например, дипольный магнит, для отклонения пучка частиц, размерами до 15 метров.
Их на всем пути больше тысячи.
Непосредственно перед самым столкновением используют другой тип магнитов, чтобы максимально сжать пучки частиц и повысить таким образом вероятность их столкновения. Электромагниты выполнены из катушек удивительного "электрокабеля", который в сверхпроводящем состоянии, проводит электричество без сопротивления и без потери энергии.
Эта задача решается с помощью охлаждения магнитов до -271,3 °C. Охлаждение магнитов до температуры ниже, чем в космосе, достигается системой распределения жидкого гелия. Частицы обычно сталкивают в четырех местах коллайдера, где непосредственно и расположены детекторы -ATLAS, CMS, ALICE и LHCb.
Можно предположить, что этот процесс столкновения частиц довольно шумный.
Несомненно, наблюдатель этого события не услышит самого столкновения частиц. Фактически, основные звуки ускорителей частиц исходят от всех механизмов, которые обслуживают коллайдер: двигателей для поддержания низких температур, вентиляторов, гудящих и охлаждающих суперкомпьютерные платы, и конечно от воды, стекающей по трубам, чтобы электроника не перегревалась.
Но одним из наиболее заметных звуков является нежелательный «свист» гашения сверхпроводящих магнитов.
Но иногда эти магниты могут "погаснуть", что означает, что провод, создавший магнитное поле, внезапно теряет свои сверхпроводящие свойства. Быстрое увеличение сопротивления вызывает нагрев этого сегмента провода. Гелий начинает выкипать, и его объем сильно увеличивается, вызывая повышение давления в системе охлаждения. Газообразный гелий начинает выходить по трубам к резервуарам для хранения.
Так что, даже побывав на экскурсии, где физики творят магию науки, мы не сумеем услышать столкновения субатомных частиц. А вот один композитор побывал в CERNе в 2013 году и все-таки услышал, да взял и создал музыкальное произведение.
По материалам -
1. https://gizmodo.com/what-does-a-particle-collider-sound-like-1834732496
2.https://home.cern/science/accelerators/large-hadron-collider