Адронный коллайдер, также известный как адронный столкновитель, представляет собой мощное устройство, созданное для изучения физики элементарных частиц путем ускорения адронов (частиц, состоящих из кварков) до очень высоких энергий и их сталкивания друг с другом. Принцип действия адронного коллайдера основан на использовании электрических и магнитных полей для ускорения и направления этих частиц вдоль замкнутого кольца.
История создания адронного коллайдера началась в середине XX века. Одним из первых коллайдеров был "Эксперимент K" в СПбГТУ (ныне Политехнический университет Петра Великого), который был запущен в 1963 году. Он позволил исследовать столкновения протонов и оловянных ядер при низких энергиях.
Однако, первым крупномасштабным адронным коллайдером стал Кольцевой ускоритель протонов (коротко, Tevatron), который был построен в Ферми Национальной Лаборатории в США и начал свою работу в 1983 году. Tevatron был первым коллайдером, способным достигать энергии столкновения протонов в тераэлектрон-вольтах (TeV). Он играл важную роль в обнаружении верхних и нижних кварков, а также впоследствии подтвердил существование бозона Хиггса.
Сегодня самым мощным и крупным адронным коллайдером является Большой адронный коллайдер (БАК), построенный в Европейской организации ядерных исследований (CERN) в Женеве, Швейцария. БАК начал свою работу в 2008 году и имеет энергию столкновения протонов в 13 ТеВ, что является самым высоким значением в мире. Он стал площадкой для открытия таких фундаментальных частиц, как бозон Хиггса, исследования дополнительных измерений пространства и времени, а также прогнозируемых новых физических явлений и элементарных частиц.
Некоторые интересные факты об адронных коллайдерах:
- Большой адронный коллайдер имеет окружность 27 километров и расположен на глубине около 175 метров под землей.
- При столкновениях частиц в адронных коллайдерах возникают очень высокие энергии, которые соответствуют условиям, существовавшим вскоре после Большого взрыва (большого взрыва, по которому возник Вселенная).
- Для сборки и поддержания работоспособности адронного коллайдера требуется огромное количество инженеров, физиков и технических специалистов.