Що таке коллайдер

Що таке коллайдер

Прискорювач часток, що дозволяє розганяти їх до дуже високих швидкостей — це коллайдер. З його допомогою можна вивчати поведінку цих частинок, відтворюючи умови, що існували в світі мільярди років тому, майже відразу після Великого вибуху. Ці установки дозволяють здійснювати фундаментальні відкриття, які в майбутньому дозволять створити єдину фізичну теорію.

Інструкція

Коллайдер — це прискорювач частинок, який дозволяє досліджувати їх властивості з допомогою зіткнень. Слово утворено від collide, що означає стикатися. У коллайдерах частинкам надається висока кінетична енергія, завдяки чому вони набувають велику швидкість, тому результати таких зіткнень реєструються на приладах і потім можуть бути досліджені. Від розміру коллайдера залежить те, наскільки велика енергія може бути передана частці, а значить і те, наскільки маленькі частинки можуть бути помітні. Чим більше прискорювач, тим менше розмір «піддослідних».

Колайдери бувають двох типів: кільцеві та лінійні. До кільцевих відноситься Великий адронний коллайдер, побудований в Швейцарії, неподалік від французького кордону.

Влаштований коллайдер так. У тунелі або кільці розташовується простір, в якому нічого немає, це вакуум. Щоб домогтися цього, вже потрібні дуже значні зусилля. Частка розганяється за допомогою надпотужних магнітів, розташованих по всій довжині прискорювача. Утворюється магнітне поле буде підганяти частку, надаючи їй необхідну швидкість.

У тунелі є спеціальні точки, де обладнання дозволяє звести розганяються частки один з одним «лоб в лоб». Від зіткнення виникає згусток або, іншими словами, спалах енергії, яка обурює вакуум. По ньому у всі боки розлітаються нові частинки, і їх можна зафіксувати за допомогою особливих детекторів. Кожен з них дозволяє «вловити» частинки з певною енергією. Реєстрація різних частинок дозволяє встановити їх властивості, заради яких затівався експеримент.

Колайдери дозволяють проводити експерименти, в яких беруть участь частинки з дуже великими енергіями, близькими до тих, якими вони володіли в той час, коли вік Всесвіту становив одну секунду або менше. Наприклад, нещодавно був проведений експеримент, в ході якого була отримана кварк-глюонна плазма. Цей стан речовини, в якому перебувала Всесвіт у перші 10 в мінус шостому ступені секунди після Великого Вибуху. Виявилося, що це рідина з дуже великою щільністю, набагато більше, ніж у твердих речовин, які ми можемо спостерігати навколо.

Будівництво великого адронного коллайдера викликало ажіотаж у пресі. Висловлювалися побоювання, що є небезпека появи чорної діри, що речовина змінить свій стан, і інші думки з цього приводу. Багато хто говорив, що якщо стикаються частинки з великою енергією, то може утворитися маленька чорна діра, яка почне поглинати речовину. Але насправді з космосу прилітають частинки, що мають ще більш високу енергію, вони проводять крізь Землю, крізь нас, стикаються з іншими частками, і чорних дір не виникає. Ймовірність такого розвитку вкрай мала.