Многое уже известно человечеству: таблица Менделеева, элементы органической и неорганической химии. Да чего уж там, уже до кварков и тау добрались. А все ли мы открыли? Сегодня разберемся, где берут новые частицы и как это работает. Погнали.
Элементы стандартной модели получили в огромном ускорителе - большом адронном коллайдере.
Здесь сталкивают протоны разных веществ, ионизирую их атомы (то есть, отнимаю электрон). Протоны запускают пучками по 30 см (или "банчами") в линейный ускоритель (по сути, электромагнит, служащий первым толчком).
Затем протоны запускают в бустер, разгоняя их до 91% от скорости света. Потом - синхротрон, где частицы разгоняются до 99.9% от скорости света, далее - супер синхротрон разгоняет малышей еще быстрее и потом их пуляют в основное кольцо, где они на скорости 99.99999999997% от скорости света сталкиваются.
Представьте: 27 км магнитных труб, чтобы дать частицам направление, разогнать их, удержать вместе и столкнуть на бешеной скорости. После столкновения надо фотографировать получившийся результат. Но тут нужны особые фотоаппараты. Как вот этот:
Всего основных детекторов четыре: Атлас (46 метров в длину, на нем зафиксировали Бозон Хиггса), Элис (здесь создают большой взрыв в миниатюре),LHCb (здесь проходит изучение вопроса, почему мир и антимир не симметричны) и CMS (компактный мюонный солюноид, с помощью которого получают данные по итогам столкновения частиц).
Видите маленькие точечки (фото с CMS) и кучу маленьких квадратиков (снимок с Alice)? Это и есть частицы, которые получились в результате столкновения протонов. Здесь на квантовом уровне происходит настоящая магия: сталкивая протоны водорода, можно получить частицы, которых не было изначально. Это получается из-за огромной энергии, выделяемой при столкновении (ведь скорость частиц почти на уровне скорости света). Грубо говоря, сталкивая пару ягод малины, вы получаете киви, фейхоа, авокадо или даже арбузы.
Именно таким образом и нашли тот самый бозон Хиггса. Почему я начал не с самого бозона? Необходимо понимать, откуда в принципе берутся все эти частицы. Бозон Хиггса получить в чистом виде нереально сложно. В нашем мире эта частица просуществовала всего одну септилионную долю секунды (24 ноля после единицы), но нам удалось ее поймать. В следующей статье более подробно коснемся самого бозона Хиггса и почему это самая важная частица. Сильно не разгоняйтесь, а то, ненароком, устроите большой взрыв. До встречи.
