Niewidzialna siła nadaje nowy rytm Wielkiemu Zderzaczowi Hadronów

Kategorie: 

Źródło: CERN

Wielki Zderzacz Hadronów, największy akcelerator cząstek na świecie, nieustannie zaskakuje naukowców odkrywanymi zjawiskami. Tym razem badacze natrafili na coś zupełnie nowego - niewidzialną strukturę, która wpływa na ruch cząstek przemieszczających się w tunelach akceleratora. To odkrycie może pomóc rozwiązać problemy, z którymi borykają się nie tylko fizycy pracujący przy LHC, ale także twórcy innych akceleratorów cząstek na całym świecie.

 

Podczas gdy naukowcy nieustannie zderzają w LHC cząstki subatomowe, by obserwować powstające w tych zderzeniach nowe obiekty, nieustannie rejestrują one degradację wiązki cząstek i utratę niektórych z nich, zanim dotrą one do celu.

 

To sprawia, że parametry wiązki nie zawsze spełniają wymagania eksperymentów. Dotychczas przyczyna tego zjawiska pozostawała niejasna. Teraz badacze z zespołu prowadzącego eksperymenty w Wielkim Zderzaczu Hadronów donieśli, że za ten problem odpowiedzialny jest rezonans.

 

Rezonans to zjawisko znane nie tylko fizykom cząstek elementarnych. Możemy je zaobserwować także w skali makro, choćby w Układzie Słonecznym. Księżyce gazowych olbrzymów wchodzą ze sobą w rezonans grawitacyjny, synchronizując swój ruch wokół planet. Podobne zjawiska zachodzą również w akceleratorach cząstek.

 

Jak wyjaśniają naukowcy, wiązka cząstek w LHC jest kierowana przez silne pola magnetyczne generowane przez magnesy otaczające tunel akceleratora. Jednak komponenty każdego akceleratora muszą być wykonane z niezwykłą precyzją, a nawet niewielkie niedoskonałości magnesów mogą powodować powstawanie struktur, które odkształcają tor lotu cząstek. To właśnie te struktury rezonansowe są odpowiedzialne za degradację wiązki i utratę cząstek.

 

Odkrycie to ma fundamentalne znaczenie, ponieważ problem utraty cząstek dotyczy praktycznie wszystkich akceleratorów cząstek działających na bazie magnesów. Uwzględnienie zjawiska rezonansu w projektowaniu i budowie tych urządzeń może pomóc rozwiązać ten problem raz na zawsze. Może to również otworzyć nowe możliwości w badaniach prowadzonych przy użyciu akceleratorów, pozwalając na uzyskiwanie jeszcze lepszych wyników.

 

Naukowcy podkreślają, że to przełomowe odkrycie to efekt niezwykle dokładnych pomiarów przeprowadzonych w synchrotronie superprotonowym (SPS), będącym jednym z elementów gigantycznego laboratorium LHC. Po raz pierwszy w historii udało się im zmierzyć i opisać tę niewidzialną strukturę, która do tej pory skutecznie umykała obserwacji.

 

Choć Wielki Zderzacz Hadronów wciąż kryje wiele tajemnic, to odkrycie zjawiska rezonansu, wpływającego na ruch cząstek w akceleratorze, jest niewątpliwie ważnym krokiem naprzód. Pozwala ono lepiej zrozumieć procesy zachodzące w tych potężnych urządzeniach i otwiera drogę do udoskonalenia ich konstrukcji. To z pewnością nie ostatnie słowo naukowców pracujących przy LHC, którzy nieustannie poszerzają granice naszej wiedzy o świecie cząstek elementarnych.

 

Ocena: 

Nie ma jeszcze ocen
Dodaj komentarz

loading...

Skomentuj