Великий Адроний Колайдер: Основні поняття про Адроний Колайдер

Як працює і навіщо потрібен Адроний Колайдер ?

По суті адронний коллайдер є складним прискорювачем елементарних частинок. З його допомогою фізикам вдається розігнати протони і важкі іони. Спочатку адронний коллайдер створювався для підтвердження існування бозон Хіггса, невловимої елементарної частинки, яку фізики часом жартома називають «частинкою Бога». Тож, існування цієї частинки було підтверджено експериментально за допомогою коллайдера, а сам її першовідкривач Пітер Хіггс отримав за це Нобелівську премію з фізики у 2013 році.

Зрозуміло, одним лише бозоном Хіггса справа не обмежилася, крім нього фізиками були знайдені і деякі інші елементарні частинки. Тепер ви знаєте відповідь на питання, навіщо потрібен адронний коллайдер.

Перш за все, слід зазначити, що великий адронний колайдер не виник на порожньому місці, а з’явився як еволюція свого попередника – великого електрон-позитронного коллайдера, що представляє собою 27-ми кілометровий підземний тунель, будівництво якого почалося ще в 1983 році. У 1988 році кільцевий тунель зімкнувся, причому цікаво те, що будівельники підійшли до справи дуже ретельно, настільки, що розбіжність між двома кінцями тунелю становить лише 1 сантиметр.

Так виглядає схема адронного коллайдера.

Електрон-позитронний колайдер пропрацював до 2000 року і за час його роботи у фізиці був зроблений з його допомогою цілий ряд відкриттів, серед яких відкриття W і Z бозонів та їх подальше дослідження.

З 2001 року на місці електрон-позитронного коллайдера розпочалося вже будівництво коллайдера адронного, яке закінчилося в 2007 році.

Великий адронний коллайдер знаходиться на кордоні Швейцарії та Франції, в долині женевського озера, всього лише в 15 км від самої Женеви. І розташовується він на глибині 100 метрів.

Місце розташування адронного коллайдера.

У 2008 році почалися його перші випробування під патронатом ЦЕРН – Європейської організації з ядерних досліджень, яка на даний момент є найбільшою лабораторією в світі в галузі фізики високих енергій.

За допомогою цього гігантського прискорювача елементарних частинок фізики можуть проникати так глибоко всередину матерії, як ніколи раніше. Все це допомагає, як підтверджувати старі наукові гіпотези, так і створювати нові цікаві теорії. Детальне вивчення фізики елементарних частинок допомагає нам наблизитися у пошуках відповідей на питання про будову Всесвіту, про те, як він зародився.

Глибоке занурення у мікросвіт дозволяє відкрити революційно нові просторово-часові теорії, і як знати, може бути, навіть вдасться проникнути в таємницю часу, цього четвертого виміру нашого світу.

Тепер давайте опишемо, як власне працює великий адронний коллайдер. Про засади його роботи говорить назва, так як саме слово «коллайдер» з англійської перекладається як «той, хто зіштовхує». Головне його завдання – влаштувати зіткнення елементарних частинок. Причому частинки в коллайдері літають (і стикаються) на швидкостях, близьких до швидкостей світла. Результати зіткнень частинок фіксують чотири основних великих детектора: ATLAS, CMS, ALICE і LHCb та безліч допоміжних детекторів.

Більш детально принцип роботи адронного коллайдера описаний в цьому цікавому відео.