Large Hadron ColliderPhoto: Maximilien Brice/Julien Ordan/CERN
Du kan indpasses sætte noget i verdens største fysik-eksperiment, CERN ‘ s Large Hadron Collider i Schweiz, så længe det kan være fordampet. Du kan selv stikke en sandwich i der. Men for første gang, forskere har fremskyndet en atomkerne med elektroner, der stadig er fastgjort.
Large Hadron Collider er mål, kort sagt, er at skænke subatomare partikler med energier, som ellers ville være uopnåelige på Jorden, i håb om at afdække de grundlæggende kvaliteter i universet. LHC typisk accelererer protoner, den positive stykker af atomkerner, eller hele atomkerner. Normalt disse kerner er blevet frataget deres negativt ladede elektroner, men i dette tilfælde, en stråle af bly “atomer”—teknisk set er de ioner rejste gennem accelerator med mindst én electron er knyttet til. Fysikerne håber, at en dag bruge disse accelereret atomer i en næste-generation eksperiment.
“Vi er ved at undersøge nye ideer om, hvordan vi kunne udvide den nuværende CERN programmet for forskning og infrastruktur,” LHC ingeniør Michaela Schaumann sagde i en pressemeddelelse. “At finde ud af, hvad der er muligt, er det første skridt.”
LHC begynder typisk med neutral føre atomer eller en flaske af brintgas, der rejser gennem en kæde af mindre partikel-acceleratorer. Oscillerende magnetiske felter strip mange af elektroner fra den ledende atomer. Men atomerne mister deres resterende elektroner, når de passerer gennem et metal, folie, før du indtaster den 17-mile-runde ring. Schaumann og hendes team justeret bredden af folien, så at en elektron forblev knyttet til bly-atom. Forskerne har så justeret LHC at opretholde en stråle af partikler med en mere electron end bly-ioner i forsøget normalt har.
Forskere var i stand til at holde den stråle, der cirkulerer i Large Hadron Collider for to timer, efter frigivelsen.
Til side for at være et første eksperiment er en proof-of-concept for et forslag, der kan potentielt blive LHC i en gamma ray fabrikken. Hvis indså, LHC ville producere den højeste energi menneskeskabte lys nogensinde. Dette lys kan omdannes til sekundære bjælker til alle former for forskning, herunder studiet af mørkt stof. Det “kunne åbne nye muligheder for forskning i et stort område af uncharted grundlæggende fysik og industriel anvendelse områder”, ifølge forslaget.
Sådan en gamma ray fabrik, vil indebære, at ramme en af disse enkelt-elektron atom bjælker med en laser, der forårsager elektron til at hoppe op i en højere atomic energi niveau. Elektronen vil derefter falde tilbage til sin grundtilstand, frigive en lys partikel. Men da atomet er allerede rejser nær lysets hastighed, lys partikel bølgelængde ville blive presset, i høj grad øge sin energi.
Mindst én CERN acceleratoren fysiker, der ikke var til stede til denne undersøgelse, John Jowett, fortalte Gizmodo, at han var imponeret af Schaumann ‘ s arbejde og troede, det var en spændende begivenhed. Som det blot var et første test, Schaumann håber nu at køre bjælken ved en højere intensitet.
Forskere ved LHC er ofte forsøger nye ting,—sidste år, de accelererede xenon atomer i stedet for de sædvanlige føre. Forsøget er også at modtage en opgradering, der vil lade fysikere indsamle flere data hurtigere. Det vil tage mange flere eksperimenter som disse til at opklare mysterier i partikelfysik.
[CERN]