urychlovače Částic udělali jejich cestu do mainstreamových médií — když se Large Hadron Collider (LHC) v CERNU objevili pět nových baryony „hiding in plain sight“, to bylo dost, aby se titulky po celém světě. Co je však často vynecháno, jsou některé základní vědy za funkcemi urychlovače částic, jak se v průběhu let vyvíjely a co by mohlo přijít dál pro tyto vysokorychlostní subatomární nárazníky.
Stručná Historie Dělat Malé Věci Jít skutečně (Opravdu) Fast
urychlovače Částic pracují pomocí elektrického pole k urychlení skupin částic při vysokých rychlostech. Dva základní modely — lineární a kruhové — existovat, a oba vyžadují extrémně chladné, čisté vakuové trubice, které umožňují částice urychlit bez rušení a umožňují elektromagnety řídit a zaměřit se na paprsek. Dosud byli vědci schopni zvýšit částice na 0,99997 násobek rychlosti světla, než je rozbijí na kovovou fólii nebo jiné předměty a zaznamenají výsledky.
Jak poznamenal Symetrie Časopis, první moderní kruhový urychlovač byl vytvořen v roce 1930 a je méně než pět centimetrů. O rok později vytvořili Ernest Lawrence A M. Stanley Livingston 11palcový akcelerátor. Porovnejte to s kruhovým LHC v CERNu, který má průměr pět mil (osm kilometrů), nebo lineárním urychlovačem v Národní laboratoři SLAC Accelerator Laboratory, který je dlouhý téměř dvě míle (asi tři kilometry). Urychlovače již učinila významné příspěvky k lidské vyspělosti — některé se používají k úpravě vlastností materiálů nebo plastů nebo harden spoje používané v polovodičích, zatímco jiné se používají k výrobě silně nabité částice, pro lékařské ošetření, nebo zkontrolujte, zda náklad pro účely národní bezpečnosti.
zajímavé výsledky
spolu s objevením nových částic mohou být urychlovače použity také k výrobě kvark-gluonového plazmatu (v 7 .2 biliony stupňů Celsia), což je myšlenka mít dominuje prvních okamžicích vesmíru a je tak horký, že i quark dluhopisy jsou rozbité. Tlačení částic do blízkosti rychlosti světla vytváří jedinečné výsledky: oba získávají efektivní hmotnost a prožívají čas pomaleji ve srovnání s pozorovateli mimo urychlovač částic. To lze vidět v životech pí mezonů, které se obvykle rozpadají v miliontinách sekundy. Zrychlené na vysokou rychlost, nicméně, tyto částice mohou existovat mnohem déle, což naznačuje, že pravděpodobně zažívají pomalejší relativní časový rámec.
budoucnost Subatomárního rozbíjení
takže co bude dál pro urychlovače částic? Stephen Hawking navrhl, že jsou základem pro cestování v čase do budoucnosti-jděte dostatečně rychle a vše se začne zpomalovat. Zatímco pozemské urychlovače nemusí fungovat pro dostat člověka až na rychlost, akci, rychle obíhá objekt (jako kruhový urychlovač), nebo bude opravdu rychlé v přímce (jako lineární urychlovač) přinesla pozitivní výsledky. Podle Phys jsou v současné době v CERN přezkoumávány dva projekty: 31 mil (50 km) dlouhé lineární tunel a kruhový urychlovač o průměru asi 50 až 62 mil (80 až 100 kilometrů). Už, vědci vyvinuli přístroj, který může produkovat elektrické impulsy 180 000 voltů, které minulý přesně 140 miliontin sekundy bez přerušení od „špičky impulsů.“A jak poznamenala Populární mechanika, vývoj mikro-vyrobených dielektrických laserových urychlovačů (DLAs) umožnil vytvoření milimetrových řešení, která by mohla soupeřit s výkonem CERN přes pouhých 100 stop. Jak se vyvíjejí nové technologie ukládání a přenosu, výsledky by mohly být“ stolní “ urychlovače a potenciál pro komercializaci těchto výrobců částic.
na celém světě se v současné době používá více než 30 000 urychlovačů částic a jejich počet neustále roste, protože dochází k novým vědeckým průlomům a komerční aplikace jsou méně nákladné. Trh se zde zmenšuje a rozšiřuje, protože výzkumné týmy hledají nové způsoby, jak urychlit subatomární částice, snížit stopu zařízení a pokračovat v pohonu lidstva do budoucnosti.
Northrop Grumman má dlouhou historii výzkumu a vývoje, což vede k inovacím a objevům. Hledejte příležitosti k vytvoření další velké věci: NorthropGrumman.com/careers.
