Πώς μπορούμε να δημιουργήσουμε και να μελετήσουμε στοιχειώδη και υποατομικά σωματίδια;
Η ιδέα είναι πολύ απλή…
Παίρνουμε σωματίδια και τους δίνουμε την υψηλότερη δυνατή ενέργεια.
Από αυτή την απλή ιδέα έχει προέλθει η Φυσική Υψηλών Ενεργειών, η τεχνολογία των επιταχυντικών συστημάτων
και η επανάσταση της γνώσης μας πάνω στην ύλη, χώρο και χρόνο.
Για να το κατορθώσουμε αυτό χρησιμοποιούμε επιταχυντές.
⚛️Τι είναι οι επιταχυντές;
Γενικά επιταχυντής σωματιδίων είναι μια ειδική μηχανική διάταξη που μπορεί και επιταχύνει σωματίδια σε μεγάλες ταχύτητες, που μπορεί να πλησιάσουν την ταχύτητα του φωτός.
Στη πραγματικότητα ο επιταχυντής σωματιδίων επιταχύνει δέσμες φορτισμένων σωματιδίων (π.χ. πρωτονίων και ηλεκτρονίων) με τη βοήθεια ηλεκτρομαγνητικών πεδίων κατά μήκος μιας τροχιάς.
Όταν οι δέσμες των σωματιδίων αυτών αναπτύξουν πολύ μεγάλη ταχύτητα συγκρούονται με άλλα σωματίδια-στόχους, ή συγκρούονται με δέσμες κινούμενες σε αντίθετη κατεύθυνση.
⚛️Γιατί χρησιμοποιούμε επιταχυντές;
Με τους επιταχυντές μπορούμε να “δούμε” καλύτερα μέσα στο άτομο και να δημιουργήσουμε σωματίδια που θέλουμε να μελετήσουμε. Αποτελούν τα “μικροσκόπια” των υποατομικών σωματιδίων. Γύρω από το σημείο σύγκρουσης τοποθετούμε ανιχνευτικά συστήματα για να μελετήσουμε τα αποτελέσματα των αντιδράσεων ή γεγονότων.
Με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να ανακαλύψουμε και νέα σωματίδια.
Έτσι, το σωματίδιο Higgs, ένα μποζόνιο που ευθύνεται για τη ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΤΗΣ ΜΑΖΑΣ των σωματιδίων έχει ανακαλυφθεί στα πειράματα ATLAS και CMS του επιταχυντή LHC του CERΝ. Στις 4 Ιουλίου 2012 επιβεβαιώθηκε από τους επιστήμονες η ανακάλυψή του με βεβαιότητα 99,99995%.
⚛️Το Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών (CERN) έχει ήδη εγκρίνει την κατασκευή ενός νέου κυκλικού υπερ-επιταχυντή σωματιδίων μήκους 100 χιλιομέτρων που θα αρχίσει να κατασκευάζεται το 2038.
https://home.cern/science/accelerators/large-hadron-collider