บาคาร่า ในการรวมอนุภาคเข้าด้วยกันอย่างโกลาหล คุณต้องมีพื้นที่มาก … และมีพลังมาก | เผยแพร่เมื่อ 16 เมษายน 2015 23:04 น ศาสตร์ดอน โฟลีย์แบ่งปัน Inside The Large Hadron Collider
เครื่องเร่งอนุภาคที่ทรงพลังที่สุดในโลก Large Hadron Collider (LHC) พลิกโฉมฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงด้วยการค้นพบ Higgs boson ที่หามายาวนานในปี 2012 แต่มันทำงานเพียงครึ่งกำลังเท่านั้น ตั้งแต่นั้นมา LHC ก็ได้ผ่านการอัพเกรดครั้งใหญ่ และในฤดูใบไม้ผลินี้ LHC จะกลับมาวิ่งรอบที่สองโดยแทบไม่มีพละกำลัง ในอีกสามปีข้างหน้า นักวิทยาศาสตร์มากกว่า 12,000 คนจะใช้ LHC เพื่อสำรวจคำถามที่ลึกที่สุดและแปลกประหลาดที่สุดในฟิสิกส์อนุภาค สิ่งที่พวกเขาจะพบ – อนุภาค กองกำลัง หรือแม้แต่มิติใหม่ – ใครๆ ก็เดาได้
1. การเร่งความเร็ว:เครื่องชนกันใช้อุโมงค์ทรงกลม
เกือบ 17 ไมล์ ลำแสงโปรตอนสองลำเคลื่อนที่ไปรอบวงแหวนในทิศทางตรงกันข้าม แข่งผ่านท่อที่เก็บไว้ที่สุญญากาศสูงมาก และนำทางโดยแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดที่แช่เย็นจนมีอุณหภูมิที่เย็นกว่าของนอกโลก โปรตอนเคลื่อนที่ด้วยความเร็วใกล้แสง โปรตอนสร้าง 11,245 วงจรต่อวินาที
2. การชนกัน:คานขวางในเครื่องตรวจจับหลักสี่ตัว โดยที่อนุภาคชนกัน 800 ล้านครั้งต่อวินาที ในระหว่างการวิ่งที่จะเกิดขึ้น การชนเหล่านั้นจะสร้างโวลต์อิเล็กตรอน 13 เทราอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อน นั่นคือพลังงานของยุงที่เคลื่อนที่ 13 เท่า แต่ถูกบีบเข้าไปในพื้นที่ที่เล็กกว่าล้านเท่า—ซึ่งมีความหนาแน่นใกล้เคียงกับช่วงเวลาหลังบิ๊กแบง
3. การสร้าง:ตามที่ไอน์สไตน์สร้างทฤษฎีไว้ใน E=mc2 พลังงานสามารถเปลี่ยนเป็นมวลได้ (และในทางกลับกัน) ดังนั้นพลังงานของโปรตอนสองตัวที่ชนกันสามารถรวมกันและแปลงเป็นอนุภาคใหม่ขนาดมหึมา ซึ่งรวมถึงท็อปควาร์ก ซึ่งเป็นอนุภาคย่อยที่หนักที่สุดเท่าที่เคยมีมา เนื่องจากมันไม่เสถียร อนุภาคเหล่านี้จึงสลายตัวเป็นอนุภาคใหม่อย่างรวดเร็ว
4. การตรวจจับ:ในขณะที่อนุภาคทุติยภูมิเหล่านี้บินออกจากจุดชนกัน เครื่องตรวจจับจะวัดคุณสมบัติของพวกมัน ซึ่งรวมถึงตำแหน่งในอวกาศ พลังงาน โมเมนตัม มวล และประจุ นักฟิสิกส์ใช้ข้อมูลนี้ในการอนุมานตัวตนของอนุภาคที่สร้างขึ้นในขณะที่เกิดการชนกัน และค้นหาข้อมูลเพื่อหาความผิดปกติที่อาจบ่งบอกถึงสิ่งใหม่ทั้งหมด
เครื่องตรวจจับ ATLAS
เครื่องตรวจจับ Atlas
ที่ 28,750 ลูกบาศก์เมตร ATLAS เป็นเครื่องตรวจจับอนุภาคปริมาณมากที่สุดที่เคยสร้างมา และได้รับการออกแบบมาเพื่อทำการทดลองที่หลากหลายที่สุด เมื่ออนุภาคชนกัน ส่วนประกอบสี่ส่วนจะบันทึกผลลัพธ์: ตัวตรวจจับภายในจะวัดโมเมนตัม แคลอรีมิเตอร์วัดพลังงาน มิวออนสเปกโตรมิเตอร์ติดตามมิวออน (ผลพลอยได้จากการชน); และระบบแม่เหล็กจะโค้งงออนุภาคที่มีประจุ เนื่องจากอัตราการรับส่งข้อมูลเท่ากับ 5 หมื่นล้านการโทรพร้อมกัน จึงมีระบบตัดสินใจว่าควรบันทึกหรือละเว้นข้อมูลใด
บทความนี้ถูกตีพิมพ์ครั้งแรกใน นิตยสาร Popular Science ฉบับเดือนเมษายน 2015 ซึ่งเป็นส่วน หนึ่งของ แพ็คเกจHow It Worksประจำปีของเรา
เราทุกคนเคยไปที่นั่น บอลลูนโผล่ออกมาโดยไม่คาดคิด และปฏิกิริยาของเราคือกระโดดออกจากผิวหนังของเรา
ทีวี 4K ที่ดีที่สุดในปี 2022
แต่เมื่อเราทุกคนผ่านพ้นความกลัวต่อเสียงดัง และความหายนะที่เป็นบอลลูนแตกแล้ว ก็มีคำถามทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจบางอย่างที่จำเป็นต้องตอบ
ในการศึกษาใหม่ ที่ ตีพิมพ์ในPhysical Review
Lettersนักวิจัยพบว่าปริมาณความดันภายในบอลลูนส่งผลโดยตรงต่อการที่บอลลูนจะแตก ผู้เขียนได้ถ่ายทำการทดลองด้วยกล้องความเร็วสูง ทำให้พวกเขาเห็นว่าลูกโป่งแตกอย่างไรในการเคลื่อนไหวช้ามาก
วันเหล่านั้นของการซบเซาที่ด้านข้างของโคนไอศกรีมที่ละลายอย่างรวดเร็วของคุณอาจจะจบลงในไม่ช้า นักวิจัยได้ค้นพบโปรตีนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่สามารถเพิ่มลงในอาหารว่างฤดูร้อนที่ทุกคนโปรดปรานเพื่อให้คงอยู่ได้นานขึ้นตามข่าวประชาสัมพันธ์จากมหาวิทยาลัยเอดินเบิร์กในสกอตแลนด์
คนส่วนใหญ่รู้ดีว่าโดยพื้นฐานที่สุดแล้ว ไอศกรีมทำจากนมและน้ำตาล แต่มีส่วนประกอบอื่นๆ ที่ทำให้มันมีความสม่ำเสมอ เช่น ไขมัน (มักเป็นน้ำมัน) ฟองอากาศ และผลึกน้ำแข็ง โปรตีนที่นักวิจัยค้นพบเรียกว่า BslA เคลือบทั้งสามตัวเพื่อชะลออัตราการละลายของน้ำแข็งและอากาศจะหลบหนี ในการศึกษาโปรตีนชิ้นหนึ่งซึ่งตีพิมพ์เมื่อต้นปีนี้ นักวิจัยเรียก BslA ว่าเป็น “เสื้อกันฝน” ที่ไม่ชอบน้ำ ซึ่งสามารถทำหน้าที่เป็นฟิล์มเพื่อถนอมทุกอย่างภายในโปรตีนให้นานขึ้นเพียงเล็กน้อย คุณภาพเดียวกันนี้จะป้องกันไม่ให้ผลึกน้ำแข็งก้อนใหญ่ก่อตัวขึ้น ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้หากคุณทิ้งไอศกรีมไว้ในช่องแช่แข็งนานเกินไป บาคาร่า
