Можем ли мы разгадать тайны Вселенной, ускоряя частицы?

В начале 20-го века ученые установили, что атом имеет сложную структуру, состоящую из электронов и ядра. Для дальнейшего изучения строения атома и взаимодействий частиц потребовались устройства, способные разгонять частицы до высоких скоростей. Так зародилась идея создания ускорителей частиц.
Можем ли мы разгадать тайны Вселенной, ускоряя частицы?
Изображение носит иллюстративный характер

Первым значимым шагом стало искусственное расщепление атома в 1932 году. Ученые, разогнав протоны, бомбардировали ими литий. Это позволило управлять частицами, открыв новые возможности в физике элементарных частиц. Ускорители частиц используют электрические поля для ускорения заряженных частиц и магнитные поля для управления их движением.

Эволюция ускорителей привела от первых компактных циклотронов к мощным синхротронам. Идея изменения магнитного поля в такт с ускоряемыми частицами позволила достичь более высоких энергий, удерживая пучок частиц в пределах кольцевой камеры. Метод сильной фокусировки, заключающийся в чередовании магнитов, позволил строить ускорители меньшего размера с большей мощностью.

Современные ускорители, такие как Большой адронный коллайдер, являются результатом развития концепции «большой науки», объединяющей усилия ученых и государственную поддержку. Ускорители частиц сегодня применяются не только в физике высоких энергий, но и в медицине, материаловедении и других областях. Ученые продолжают разрабатывать новые ускорители, такие как плазменные, которые могут быть более компактными и экономичными.


Новое на сайте