acceleratoarele de particule și — au făcut drum în mass-media-când Large Hadron Collider (LHC) de la CERN a descoperit cinci noi barioni „ascunși la vedere”, a fost suficient pentru a face titluri în întreaga lume. Ceea ce este adesea omis, totuși, este o parte din știința de bază din spatele funcțiilor acceleratorului de particule, modul în care au evoluat de-a lungul anilor și ce ar putea urma pentru aceste distrugătoare subatomice de mare viteză.
o scurtă istorie de a face lucrurile mici merge foarte (foarte) rapid
acceleratoarele de particule funcționează prin utilizarea câmpurilor electrice pentru a accelera grupuri de particule la viteze mari. Există două modele de bază — liniare și circulare-și ambele necesită tuburi de vid extrem de reci și curate, care permit particulelor să accelereze fără interferențe și permit electromagneților să direcționeze și să focalizeze fasciculul de particule. Până în prezent, oamenii de știință au reușit să mărească particulele la 0,99997 ori viteza luminii înainte de a le sparge în folie metalică sau alte obiecte și de a înregistra rezultatele.
după cum a remarcat revista Symmetry, primul accelerator circular modern a fost creat în 1930 și avea o lățime mai mică de cinci centimetri. Un an mai târziu, Ernest Lawrence și M. Stanley Livingston au creat un accelerator de 11 inci. Comparați acest lucru cu LHC circular de la CERN, care are un diametru de cinci mile (opt kilometri) sau acceleratorul liniar de la Laboratorul Național de accelerare SLAC, care are o lungime de aproape două mile (aproximativ trei kilometri). Acceleratoarele au adus deja contribuții semnificative la progresul uman-unele sunt folosite pentru a modifica proprietățile materialului sau materialele plastice sau pentru a întări articulațiile utilizate în semiconductori, în timp ce altele sunt utilizate pentru a produce particule puternic încărcate pentru tratament medical sau pentru a inspecta încărcătura în scopuri de securitate națională.
rezultate interesante
împreună cu descoperirea de noi particule, acceleratoarele pot fi folosite și pentru a produce plasmă quark-gluon (at 7.2 trilioane de grade Fahrenheit), despre care se crede că a dominat primele momente ale universului și este atât de fierbinte încât chiar și legăturile quark sunt rupte. Împingerea particulelor aproape de viteza luminii creează rezultate unice: ambele câștigă masă eficientă și experimentează timpul mai lent în raport cu observatorii din afara acceleratorului de particule. Acest lucru poate fi văzut în durata de viață a mezonilor pi, care de obicei se dezintegrează în milioane de secunde. Cu toate acestea, accelerate la viteză mare, aceste particule pot exista mult mai mult timp, sugerând că probabil se confruntă cu un interval de timp relativ mai lent.
viitorul zdrobirii subatomice
deci, ce urmează pentru acceleratoarele de particule? Stephen Hawking a sugerat că acestea sunt baza pentru călătoria în timp în viitor — mergeți suficient de repede și totul începe să încetinească. În timp ce acceleratoarele legate de pământ s-ar putea să nu funcționeze pentru a aduce oamenii la viteză, acțiunea de a orbita rapid un obiect (ca un accelerator circular) sau de a merge foarte repede în linie dreaptă (ca un accelerator liniar) a dat rezultate pozitive. Potrivit Phys, două proiecte sunt în prezent în curs de revizuire la CERN: Un tunel liniar lung de 31 de mile (50 de kilometri) și un accelerator circular cu un diametru de aproximativ 50 până la 62 de mile (80 până la 100 de kilometri). Deja, cercetătorii au dezvoltat un dispozitiv care poate produce impulsuri electrice de 180.000 de volți care durează exact 140 de milioane de secunde, fără întreruperi de la „impulsurile de vârf”.”Și, după cum a remarcat Popular Mechanics, dezvoltarea de acceleratoare laser dielectrice micro-fabricate (DLAs) a permis crearea de soluții de dimensiuni milimetrice care ar putea rivaliza cu performanța CERN pe doar 100 de picioare. Pe măsură ce se dezvoltă noi tehnologii de stocare și transmisie, rezultatele ar putea fi acceleratoarele „de masă” și potențialul de comercializare a acestor producători de particule.există mai mult de 30.000 de acceleratoare de particule în prezent în uz la nivel mondial, iar numărul este în continuă creștere ca noi descoperiri științifice apar și aplicații comerciale devin mai puțin costisitoare. Piața de aici se micșorează și se extinde pe măsură ce echipele de cercetare caută noi modalități de a accelera particulele subatomice, de a reduce amprenta instalațiilor și de a continua să propulseze omenirea în viitor.Northrop Grumman are o lungă istorie de cercetare și dezvoltare, rezultând în inovare și descoperire. Căutați oportunități pentru a crea următorul lucru mare: NorthropGrumman.com/careers.
