Large Hadron Collider
Partikkelakseleratoren LHC (engelsk: Large Hadron Collider; tysk: Großer Hadronen-Speicherring; fransk: Grand collisionneur de hadrons) er verdens største partikkelakselerator. Den er en del av CERN, på den fransk-sveitsiske grensen nær Genève. LHC er en sirkulær akselerator som brukes til å akselerere både protoner (for partikkelfysikk) og blykjerner (for tungionefysikk). Den var designet for proton-proton kollisjoner med en massesenterenergi på 14 TeV. Høyeste energi som er oppnådd er 8 TeV.
Begrepet hadron refererer til partikler som er bygget opp av kvarker.
Innhold |
Tidslinje [rediger]
- LHC skulle etter planen settes i drift 26. november 2007, men åpningen ble utsatt til 10. september 2008.
- Den 19. september 2008 ble prosjektet satt på vent, på grunn av en alvorlig feil. Å reparere følgende skader, pluss å oppgradere sikkerheten tok ett år, men fra og med midten av november 2009 så var prosjektet i gang igjen.
- 30. mars 2010 kolliderte to stråler med massesenterenergi 7 TeV, og markerte dermed starten på LHC-forskningen. Dette var rekord med hensyn til energimengde relatert til partikkelkollisjon.[1]
Formål [rediger]
Fysikere håper at LHC kommer til å bidra til oppklaring av fundamentale spørsmål innen fysikk, blant annet:
- Finnes det et eller flere Higgs-boson?
- Finnes det supersymmetri nær den elektrosvake skalaen?
- Finnes det nye vektorbosoner?
- Finnes det ekstra dimensjoner, slik forutsett av diverse modeller innen strengteori, og kan de påvises?
Beskrivelse av virkemåte [rediger]
For å akselerere partiklene opp til hastigheter tett oppunder lysets hastighet, sendes partiklene gjennom rør i en 27 kilometer lang tunnel, som opprinnelig ble bygget for et annet eksperiment på 1980-tallet. Man lager to partikkelstrømmer som hver går i egne rør, motsatt vei. Inne i tunnelen blir partiklene ledet rett vei av magneter. De magnetiske kreftene må være nøyaktig avstemt slik at de avbøyer de ladde partiklene akkurat så mye som avbøyningen i røret tilsier. Når partiklene har nådd sin høyeste hastighet, regner man med at de vil gå 11 000 runder i tunnelen pr. sekund, og når dette er oppnådd vil man så bringe partikkelstrålene til å kollidere inne i detektorene, hvor den største av disse detektorene er ATLAS, som vist på bildet.
Deteksjon av partikkelkollisjon [rediger]
ATLAS består blant annet av åtte sterke elektromagneter[2], det vil si elektriske ledere som ved hjelp av elektrisk strøm skaper et magnetfelt som holder partikkelstrålene på plass inne i det vesle metallrøret hvor selve kollisjonen finner sted. Magnetfeltet vil ha en styrke på 4,9 Tesla, som er et veldig sterkt felt: jordens magnetfelt er ca. 0,00005 Tesla. For å oppnå dette kjøles alt ned til –269 °C ved hjelp av flytende helium. Dette gjør de elektriske lederne superledende, og hindrer dem i å overopphetes og smelte. Se ellers elektromagnetisme.
Inni magnetene og rundt magnetfeltet er det plater i metall koblet til elektriske kretser som vil detektere partikler som passerer, eller fange dem opp og registrere hvordan de oppfører seg. For eksempel vil noen partikler dele seg opp i mindre biter, og ved å plassere kollisjonene inne i et sterkt magnetfelt, kan man utnytte den magnetiske kraftens påvirkning på visse partikler. Når en ladd partikkel blir plassert i et magnetfelt og gitt en hastighet inne i feltet, vil den magnetiske kraften virke på partikkelen og bøye den av – ved å måle radien i sirkelen partikkelens bane danner, kan man regne seg frem til hvor stor masse partikkelen må ha – og dermed kan man finne ut hvilket stoff eller hvilken partikkel man har med å gjøre. Om massen og radien ikke stemmer med noe man kjenner fra før, har man kanskje oppdaget en helt ny partikkel. Mange partikler er funnet i CERNs laboratorier nettopp ut fra denne sammenhengen.
Se også [rediger]
- Holger Bech Nielsen (Vitenskapsmann som fremmet en teori om hvorfor LHC-partikkelakseleratoren kanskje ikke kom til å fungere. )
Referanser [rediger]
- ^ news.bbc.co.uk: CERN LHC sees high-energy success
- ^ http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2006/PR17.06E.html
Eksterne lenker [rediger]
