Iš Kur Jie Gauna Daleles Greitintuvams?

{h1}

Suimti daleles dėl susidūrimo nėra taip paprasta, kaip tiesiog numoti rankas ir pūsti kai kurias subatomines daleles į lhc. Taigi kaip tai vyksta?

Kai fizikai nori dalelių greitintuvams, jie naršo svetainėje, pavadintoje „OK Quark“, kur atsako į daugybę klausimų apie tai, ko ieško. Ar norėtumėte dalelės, turinčios teigiamą asmenybę, ar tos, kurios energija apie ją būtų neutralesnė? Toks dalykas.

Tada fizikas dalelę išgeria išgerti (niekas nenori, kad visą vakarienę būtų užstrigęs purvo dalelėmis). Jei viskas klostosi gerai, fizikas klausia dalelės, ar ją domina pagreičio procesas. Ir štai kaip buvo pagamintas Higso bozonas!

Jei tik. Skirtingai nei mokslo pusbroliai biologai (kurie interneto svetainėse gali naršyti po visus graužikų, apvaliųjų kirmėlių ir panašius užsakymus, kad būtų lengviau apsipirkti dideliais kiekiais), fizikai turi patys sukurti savo tiriamuosius dalykus. Paaiškėja, kad sugriebti dalelę greitajam susidūrimui nėra taip paprasta, kaip tiesiog suplojus rankas ir nupūstant kai kurias subatomines daleles į Didįjį hadronų kolliderį, kaip tiek daug nematomų snaigių.

Prieš įsitraukdami į tai, ką iš tikrųjų dedame į dalelių greitintuvą, galbūt pravartu šiek tiek papasakoti apie tai, ką gi mes ketiname daryti su savo dalelėmis, kai jas turėsime. Kas yra greitintuvai, ir kodėl mes vis tiek negalime įmesti į ką nors, kas yra šiek tiek svarbiau už dalelę?

Labiausiai žinomas kietųjų dalelių greitintuvas yra turbūt 17 mylių (27 km) žiedinis behemotas giliai po žeme - didelis hadronų susidūrėjas. Įsikūręs Šveicarijoje, LHC valdo Europos branduolinių tyrimų organizacija arba CERN. (Patikėkite mumis - santrumpa turėjo prasmę originaliam prancūzų pavadinimui.) LHC tapo „Big Accelerator On Campus“ 2012 m., Kai dalelių susidūrimai CERN atskleidė neįmanomo Higgso bozono įrodymus. Higso atradimas leido fizikams užtikrintiau patvirtinti Higso lauko egzistavimą, kuris mums davė keletą atsakymų apie tai, kaip visatoje materija įgijo masę.

Bet jei LHC yra greitintuvo pasaulio „Beyoncé“, yra nemažai studijos žaidėjų, kurie taip pat mielai prisijungia. Iš tikrųjų visame pasaulyje yra apie 30 000 kitų greitintuvų, ir būtent už dirbančius Joes reikia dėkoti už visokius praktinius išradimus [šaltinis: Dotson]. Apsvarstykite vystyklą.

Teisingai, bet kurio kenčiančio tėvo draugas yra vienkartinis vystyklėlis. Mokslininkams, norintiems ištirti vienkartiniuose produktuose naudojamus superabsorbuojančius polimerus, buvo sunku tyrinėti juos šlapiais, taigi - ta-da! - jie atliekami rentgeno mikroskopu (naudojant dalelių pagreitį) [šaltinis: Clements]. Gebėjimas identifikuoti ir ištirti šių molekulinių grandinių struktūrą paskatino juos susitvarkyti su formule ir išlaikyti mūsų šiuolaikines sauskelnes tokias sausas, kaip pats dalelių pagreičio paaiškinimas.

Greitintuvai taip pat randa kelią į medicininę aplinką, pavyzdžiui, vėžio gydymą. Linijiniai greitintuvai (kai dalelės susiduria su taikiniu nuvažiavę tiesią liniją) siunčia elektronus susidurti su metaliniu taikiniu, todėl gaunami tikslūs, didelės energijos rentgeno spinduliai, švitinantys auglius [šaltinis: RadiologyInfo.org]. Taigi dabar, kai mes šiek tiek žinome, kam naudojami greitintuvai, pakalbėkime apie tai, kuo juos maitiname.

Kaip jau minėjome anksčiau, tokios įstaigos kaip CERN mokslininkai yra įpareigoti (ha!) Patys gaminti daleles - tai panašu į prašymą buhalteriui paprašyti pastatyti skaičiuoklę, kad būtų galima sumokėti kliento mokesčius. Bet kietųjų dalelių fizikai yra skirtingi; jiems tai nėra vargas. Viskas, ką jie turi padaryti, yra pradėti nuo vandenilio, elektronų juostos, naudojant duoplazmatroną, ir galų gale su protonais. Nesvarbu. Nėra didžiojo.

Ir štai mes pastebime, kad paprasčiausia dalelių pagreičio dalis - darninių dalelių gavimas - vis dar atrodo beprotiškai bauginanti tuos, kurie negauna atostogų kortelės iš Stepheno Hawkingo. Bet tai tikrai nėra taip baisu, kaip atrodo. Vandenilis yra tik dujos, kurios tiekiamos į pirmąjį dalelių greitintuvo žingsnį - duoplazmatronas. Tai gali atrodyti kaip kažkas iš „Mystery Science Theatre 3000“, tačiau duoplazmatronas yra gana tiesus. Vandenilio atomai turi vieną elektroną ir vieną protoną; Duoplasmatrono viduje vandenilio atomai pašalinami iš jų elektronų, naudojant elektrinį lauką [šaltinis: CERN]. Liko protonų, elektronų ir molekulinių jonų plazma, einanti per daugiau ekstrahavimo tinklelių, taigi liko tik protono pluoštas [šaltinis: O'Luanaigh, CERN].

LHC ne tik naudoja protonus dienos darbui. CERN fizikams taip pat yra smagi užduotis - susidurti su švino jonais, kad būtų galima ištirti kvarko-gluono plazmą, o tai yra tik dalis to, ką plaukė pati, labai ankstyvoji visata [šaltinis: CERN]. Sumušdami sunkiųjų metalų jonus (taip pat veikia auksas), mokslininkai akimirką gali suformuoti kvarko-gluono plazmą.

Bet dabar jūs per daug sudėtingas, kad galėtumėte tikėti, kad švino jonai stebuklingai atsiranda dalelių greitintuvuose. Taigi, kaip tai nutinka: CERN fizikas, kuriam pavesta surinkti švino jonus, iš tikrųjų prasideda kietu švinu, švinu-208, specifiniu elemento izotopu. Kietas švinas pašildomas iki garų - maždaug 1472 laipsnių F (800° C) [šaltinis: O'Luanaigh]. Tada švino garai sukimba elektros srove, kuri jonizuoja mėginį, kad susidarytų plazma. Naujai sukurta jonai (Atomai, kurių grynasis elektrinis krūvis įgavo arba prarado elektronus), tada suplakami į linijinį greitintuvą, kuris suteikia jiems šiek tiek sprinto ir sukelia dar daugiau elektronų praradimo [šaltinis: Yurkewicz]. Po to, kai jie vėl kaupiasi ir pagreitėja, švino jonai yra paruošti tokiam pačiam keliui kaip ir protonai ir gali be jokio priežiūros pasaulyje užsiblokuoti per Didįjį hadronų susidūrimo įrenginį.

Taigi jūs jį turite. Dalelės greitųjų dalelių greitintuvams neperkamos juodojoje rinkoje, o sukuriamos įmonėje.

Autoriaus pastaba: iš kur jie gauna daleles dalelių greitintuvams?

Galbūt šiame straipsnyje jums liko dar vienas niūrus klausimas: ar gali kas nors, be dalelių, pereiti per greitintuvą? Į kurį Fermi nacionalinės greitintuvo laboratorijos mokslininkai pasakė: "Žinoma. O kaip šeškas?"

Dar neskambinkite į PETA. Pirmiausia, jie nebuvo įsibėgėję Felicijos šeškams arti šviesos greičio. (Taip, ji turėjo vardą. Eime, tai ne ūkis.) Vietoj to, jie naudojosi ja kaip tarnaite. Šeškai yra žinomi dėl to, kad jie banguoja ir kursto kelią per ankštas erdves. Felicia turėjo skudurą valymo tirpalo, kurį mokslininkai surišo ant apykaklės. Jie leido Swifferiui praeiti pro siaurus vamzdžius, kol jie nebuvo sujungti statybos metu [šaltinis: Gustafson]. (Jie galiausiai gavo robotą akseleratoriaus valymui.)


Vaizdo Papildas: Mokslo sriuba: Merkurijaus tyrimai.




Tyrimas


Robotas „Exosuit“ Daro Sunkų Kėlimą
Robotas „Exosuit“ Daro Sunkų Kėlimą

Nauji Aukštųjų Technologijų Augalai Galėtų Aptikti Bombas Ar Cheminius Ginklus
Nauji Aukštųjų Technologijų Augalai Galėtų Aptikti Bombas Ar Cheminius Ginklus

Mokslas Naujienos


Smegenų Vėžys: Priežastys, Simptomai Ir Gydymas
Smegenų Vėžys: Priežastys, Simptomai Ir Gydymas

Kas Nutiktų Aplinkai, Jei Jav Federalinėse Žemėse Būtų Galima Gręžti Naftą?
Kas Nutiktų Aplinkai, Jei Jav Federalinėse Žemėse Būtų Galima Gręžti Naftą?

Kodėl Taip Sunku Numatyti Kinijos Kosminės Stoties Avariją?
Kodėl Taip Sunku Numatyti Kinijos Kosminės Stoties Avariją?

Japonijos Žemės Drebėjimo, Padaryto Anglijoje, Įrašas
Japonijos Žemės Drebėjimo, Padaryto Anglijoje, Įrašas

Paauglių „Unearths“ Pieno Skardinės, Turinčios Antrojo Pasaulinio Karo Palikimus Iš Aristokratų Prūsų Šeimos
Paauglių „Unearths“ Pieno Skardinės, Turinčios Antrojo Pasaulinio Karo Palikimus Iš Aristokratų Prūsų Šeimos


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com