大型强子对撞机返回在线

它已经发现了“上帝粒子”。暗物质粒子可能是接下来的。

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离线三年多后,大型强子对撞机(LHC)又回来了。

自从在2010年粉碎其第一个粒子以来,LHC已导致了一些最大的发现物理学。这是您需要了解的有关庞大机器的所有信息,为什么自2018年以来一直倒闭,以及接下来可能会带来什么突破。

它是什么?

LHC是一种粒子加速器,它使颗粒移动的机器非常非常快。全球有成千上万的粒子加速器,但LHC是最大,最强大的。

虽然某些粒子加速器是线性的,但LHC是圆形管。在管子内和周围的粒子内部的颗粒梁外面有成千上万的磁铁,以达到越来越大的速度 - 我们正在谈论只是避开光速

欧洲核研究组织(CERN)与来自100多个国家的科学家合作,在法国和瑞士边界下的地下隧道中建造LHC,这是大量的,周长为17英里,直径为5英里。

这个大小帮助加速。圆形粒子加速器中的角度更清晰,以高速控制其内部粒子梁的难度越大。更大的圆圈意味着更多的逐渐弯曲,而颗粒偏离路线的机会更少。

LHC的直径为5英里。学分:库恩

不过,LHC不仅是粒子加速器 - 它是粒子对撞机

这意味着科学家可以在相反的方向上向LHC周围和周围周围发送两束颗粒,然后一旦达到目标速度,它们彼此粉碎。这甚至可能使LHC成为工程奇迹的事实。

“这些颗粒是如此小,以至于使它们相撞的任务类似于将两针相距10公里,以至于它们中途相遇了,”库恩写道

为什么要粉碎颗粒?

LHC的碰撞发生在里面探测器,它们位于加速器周围的不同点。这些检测器记录了有关碰撞过程中产生的所有颗粒的数据,例如它们的速度和质量。然后,科学家使用这些数据重建碰撞。

这可能会更好地理解亚原子世界的运作方式,甚至可以发现新粒子的发现 - 最著名的例子是发现希格斯玻色子,有时在2012年也称为“上帝粒子”。

创建希格斯玻色子的碰撞的计算机模拟。图片来源:卢卡斯·泰勒(Lucas Taylor / Cern)

在1960年代,物理学家提出,与整个宇宙中发现的无形力场相互作用后,颗粒仅获得质量(HIGGS场)。

确认该领域的存在及其相关的粒子(希格斯玻色子)对于确认该领域至关重要粒子物理的标准模型,这是目前对宇宙所制成的最佳解释以及其基本构建块的相互作用。

60年代时代的科学家预测了希格斯玻色子的外观,但是直到2012年的LHC实验终于观察到了与他们的预测相匹配的粒子,赢得了提出Higgs Boson a的科学家诺贝尔物理奖

展望未来

2018年12月,LHC发生了休假,以便研究人员可以升级并为其加速器和检测器提供服务,并为机器添加新实验。4月22日,这次中断以CERN再次重新启动LHC结束。

“ LHC本身……现在将以更高的能量运行,并且由于注射器复合体的重大改进,它将为升级的LHC实验提供更多数据,”CERN加速器和技术总监Mike Lamont。

自2018年以来,LHC经历了很多变化。信贷:CERN

接下来的几个月将花在为LHC准备它的第三次实验- 该运行将包括更多对希格斯玻色子的研究以及研究人员希望将揭示另一个难以捉摸的粒子:一个构成的粒子暗物质

“当这是一个美好的星空之夜,您仰望天空时,您所看到的一切只有5%的东西 - 其他95%的人仍然不了解,” Cern运营主管Rende Steerenberg,告诉流行力学。“如果我们能找到这种暗物质是什么,也许找到暗物质粒子的暗示,那将是非常好的。”

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