Der Large Hadron ColliderPhoto: Maximilien Brice/Julien ordan gewebt/CERN
Sie können sich zweckmäßigerweise etwas innerhalb des weltweit größten Physik-experiment, CERN, Large Hadron Collider in der Schweiz, so lange wie es sein kann, verdampft. Man könnte sogar halten einen sandwich. Aber zum ersten mal haben Wissenschaftler eine beschleunigte einen Atomkern mit Elektronen immer noch an.
Der Large Hadron Collider Ziel ist, kurz gesagt, zu verleihen subatomaren Teilchen mit Energien, die sonst unerreichbar auf der Erde, in der Hoffnung zu entdecken, die grundlegende Natur des Universums. Der LHC ist in der Regel beschleunigt Protonen, die positiven Teile von Atomkernen oder ganzen Atomkernen. In der Regel diejenigen Kerne genommen worden, Ihre negativ geladenen Elektronen, aber in diesem Fall, ein Strahl von Blei – “Atome”—technisch sind Ionen—reiste durch die Beschleuniger mit mindestens einem Elektron befestigt. Die Physiker hoffen, dass Sie eines Tages verwenden Sie diese beschleunigten Atome in einem next-generation-experiment.
“Wir untersuchen neue Ideen, wie wir könnten erweitern die vorliegenden CERN-Forschungsprogramm und Infrastruktur,” LHC-Ingenieur Michaela Schaumann, sagte in einer Pressemitteilung. “Herausfinden, was möglich ist, ist der erste Schritt.”
Der LHC startet in der Regel mit den neutralen Blei-Atomen oder eine Flasche Wasserstoff-gas, die die Reise durch eine Kette von kleineren Teilchenbeschleunigern. Oszillierende magnetische Felder Streifen viele der Elektronen, die von der Blei-Atome. Aber die Atome verlieren Ihre restlichen Elektronen beim Durchgang durch eine Metallfolie vor dem betreten des 17-mile-round ring. Schaumann und Ihr team justiert die Breite der Folie, so dass ein Elektron blieb befestigt, um die Blei-atom. Die Wissenschaftler dann angepasst, den LHC zu erhalten, der Strahl von Teilchen mit einer mehr Elektronen als die Blei-Ionen im experiment in der Regel haben.
Die Forscher waren in der Lage zu halten, der Strahl zirkuliert in den Large Hadron Collider für zwei Stunden, nach dem release.
Abgesehen, die zum ersten, das experiment ist ein proof-of-concept für einen Vorschlag, die potenziell drehen Sie den LHC in einem gamma-ray-Fabrik. Wenn realisiert, die der LHC erzeugen würde, die den höchsten Energie-künstlichen Beigeschmack. Dieses Licht könnte sich in Sekundärstrahlen für alle möglichen Zwecke der Forschung, einschließlich der Untersuchung der dunklen Materie. Es “könnte neue Forschungsmöglichkeiten in eine große Domäne von uncharted Grundlagenforschung und industrieller Anwendung Territorien”, so der Vorschlag.
Solch ein gamma-ray-Fabrik würde bedeuten, das schlagen einer dieser single-electron-atom-Strahlen mit einem laser, wodurch die Elektronen, springen auf eine höhere Atomare Energie-Ebene. Das Elektron würde dann wieder fallen zu seinen Grundzustand, die Freigabe einer Licht-Partikel. Aber da der atom ist schon unterwegs an nahe der Licht-Geschwindigkeit, der Licht-Teilchen-Wellenlänge wäre gepresste, stark erhöht seine Energie.
Mindestens ein CERN-Beschleuniger-Physiker, der nicht anwesend war, für diese Studie, John Jowett, sagte Gizmodo er war beeindruckt von Schaumann Arbeit und dachte, es war eine spannende Veranstaltung. Dies war nur ein Erster test, Schaumann will nun führen Sie den Strahl an einer höheren Intensität.
Wissenschaftler am LHC werden oft neue Dinge ausprobieren—im letzten Jahr, Sie beschleunigten xenon Atomen anstelle der üblichen Blei. Das experiment ist auch erhalten ein upgrade, mit denen Physiker sammeln mehr Daten schneller. Es wird noch viele weitere Experimente wie diese zu entwirren die Geheimnisse der Teilchenphysik.
[CERN]