Kaj je Atom Smasher?

“Atom smasher” je pogovorni izraz za pospeševalnik delcev, napravo, ki pospešuje osnovne delce (protone, elektrone in drug v drugega s pomembnimi delci svetlobne hitrosti, da bi sondirala njihovo notranjo sestavo. Fiziki gradijo pospeševalnike delcev od leta 1931 , ko je bil v laboratoriju za sevanje Berkeley v Berkeleyju v Kaliforniji zgrajen 9-palčni ciklotronski razbijalec atomov. Pospeševalniki delcev so ključno orodje, ki ga fiziki uporabljajo za sondiranje strukture prostora, časa in snovi. Namesto raziskovanja vesolja, kot so teleskopi, delci pospeševalniki raziskujejo »notranji prostor« atoma.

Najnovejši in največji atomski razbijalec je Veliki hadronski trkalnik (LHC), vreden 5 milijard ameriških dolarjev, pod francosko-švicarsko mejo blizu Ženeve v Švici. Ta naprava, ki je ena najdražjih in največjih tehnoloških konstrukcij, ki so bile kdaj zgrajene, leži v predoru z obsegom 27 km (17 milj) in do 175 m (570 ft) pod zemljo. Delce pospeši do 99.9999991 % svetlobne hitrosti in jih razbije skupaj z energijo, ki je mnogo milijard krat večja od energije, ki jo imajo tipični delci v zraku ali zemlji, ki trčijo drug ob drugega zaradi toplotnega vzbujanja. Energija trkov v pospeševalniku delcev je podana v elektron voltih, kar pove, koliko elektronskih ekvivalentov je energija trkov.

Razbijalci atomov so bili v preteklosti zgrajeni za odgovarjanje na vprašanja, kot so: “Kakšno je obnašanje antimaterije?” “Kateri manjši delci sestavljajo atom?” “Kakšne so natančne značilnosti sil med temi atomi in znotraj njih?” in “Kateri osnovni delci obstajajo?” Z uporabo atomskega razbijalca so se fiziki naučili ogromno o temeljni strukturi snovi, ki se lahko uporablja na številnih tehnoloških področjih, vključno z našim razumevanjem jedrske energije in kako narediti maksimalno učinkovite sončne celice.

Najsodobnejši razbijalec atomov, LHC, je bil zgrajen za odgovore na vprašanja, kot so: »Kako delci dobijo svojo maso?«, »Ali so elektromagnetizem ter močne in šibke jedrske sile različne manifestacije iste osnovne sile?«, »Zakaj je gravitacija tako šibka v primerjavi z drugimi temeljnimi silami narave?”, “Zakaj so očitne kršitve simetrije med snovjo in antimaterijo?” in “Kaj je temna snov in temna energija?” Ta vprašanja zmedejo številne fizike in so v ospredju tega področja. Samo s temi ogromnimi pospeševalniki delcev lahko fiziki poustvarijo razmere, ko je vesolje obstajalo delček sekunde po velikem poku, in osvetlijo ta težka vprašanja.