Привет!
Сегодня постараюсь максимально простым языком рассказать о том, для чего человечеству нужен Большой адронный коллайдер (БАК), что это вообще такое и зачем нам понадобилось ускорять частицы.
Что это такое?
Давайте разбираться. Все вокруг, например наше тело, состоит из клеток, клетки - из молекул, молекулы - из атомов, атомы - из электронов и ядер, ядра - из протонов и нейтронов.
Протоны и нейтроны являются элементарными частицами, относящимися к классу адронов.
Большой адронный коллайдер — это самый большой (отсюда и название) ускоритель частиц в мире. Длинна основного кольца составляет 26 659 метров. Слово «коллайдер» в названии — от английского collider (сталкивать). Физики со всей планеты пытаются найти единый подход к строению и взаимодействию элементарных частиц. Они сталкивают различные частицы на разных скоростях и смотрят, какие частицы получаются, в какие стороны и с какой энергией они разлетаются.
Установка находится на глубине 100 метров, чтобы избежать влияние радиации и солнечных лучей на результаты экспериментов.
Зачем это все нужно?
Этот невероятных масштабов проект необходим для того, чтобы ученые могли понять, какие конкретно законы физики нарушаются, а какие соблюдаются на маленьких расстояниях и наиболее точно зафиксировать какие-либо расхождения с принятой Стандартной моделью в физике.
Эти исследования и последующие за ними открытия помогут нам лучше понять как Вселенная появилась, как развивалась, что влияет на неё сегодня и что произойдёт с ней в будущем.
Как устроен коллайдер?
Условно коллайдер можно разделить на две части:
1) Ускоритель
Это череда колец, по которым ускоряются частицы перед столкновением. Взгляните:
2) Детекторы
Частицы разгоняют почти до максимально возможной в природе скорости — 300 000 км в секунду! Их направляют на встречу друг другу и сталкивают в тех местах, где и стоят детекторы.
То есть детекторы — это устройства, которые фиксируют результат распада частиц (траекторию, по которой частицы разлетаются). Немного напоминает камеру на фотофинише. На Большом адронном коллайдере 4 основных детектора. Вот, например, процесса рождения бозона Хиггса в одном из них:
Про бозон Хиггса можно почитать здесь.
Для полного понимания масштабов детектора прикрепляю картинку ниже
Выглядит здорово. А есть ли какие-то результаты?
На самом деле да. Ученым удалось «поймать» новые частицы: тетракварки, пентакварки и тот самый бозон Хиггса. А на данный момент физики занимаются поиском тёмного фотона, который может оказаться доказательством существования тёмной материи.
Факт о Большом адронном коллайдере
При столкновении двух пучков протонов выделяется тепловая энергия, в 100.000 раз превышающая температуру ядра солнца, сконцентрированную на очень маленьком пространстве. Охлаждающая система ускорителя поддерживает температуру кольца на отметке минус 271,3 градуса Цельсия
Спасибо, что дочитали до конца. Пока!
