Теватрон, коллайдер в лабораторії Фермі, прискорювач

Найбільшим з діючих в даний момент прискорювачів заряджених частинок є Теватрон. Теватрон це кільцевий прискорювач-колайдер, розташований в національній прискорювальної лабораторії ім. Енріко Фермі в містечку Батавія штату Іллінойс, недалеко від Чикаго. У прискорювачі розганяються протони і антипротони до енергії в 980 Гіга ев. що теж 0.98 Тера ев. Іноді слова Тера ев. замінюють на прото Тев. - звідси і пішла назва Теватрон. Цей прискорювач працює з 1987 року і з тих пір кілька разів модернізувався.

Прискорення частинок в Теватроні відбувається в кілька етапів. На першій стадії 750 кеВ передприскорювачі прискорює негативно заряджені іони водню. Іони пролітають 150-метровий лінійний прискорювач (Лінак), що прискорює частинки за допомогою змінного електричного поля до енергії 400 МеВ. Потім іони проходять через вуглецеву фольгу, втрачають електрони і вже протони влітають в Бустер.

Теватрон прискорює протони і антипротони до енергії 980 ГеВ, це означає, що кінетична енергія частинок в 1000 разів більше, ніж їх маса, а швидкість практично дорівнює максимальної в Природі - швидкості світла. Теватрон - машина коллайдерного типу. Це означає, що протони і антипротони летять в протилежних напрямках і стикаються в декількох точках прискорювального кільця, де розташовуються детектори частинок. Всього в тунелі Теватрона встановлено 2 детектора. Саме за допомогою цих детекторів вчення дізнаються про те, що сталося при зіткненні.

За допомогою Теватрона вдалося провести безліч досліджень. Одне з них - вивчення структури протона. Було достовірно встановлена ​​це протон не є елементарною частинкою в звичайному розумінні цього слова. Справа в тому, що заряд всередині протона розподілено нерівномірно, а зосереджений в так званих кварках. Кварки це, якщо так можна висловитися, субелементарних частки. Вони ніколи не можуть бути виявлені у вільному стані так як завжди укладені всередині самого протона. Нейтрони і деякі інші частинки (все вона називаються адрони) також складаються з кварків. Явище, при якому кварки укладені в частинках і не можуть існувати поза них називається Конфаймент.

Вчені вважають, що явище конфайменту може бути пов'язано зі структурою нашого простору. Ще в першій половині 20 століття спостерігався процес так званої анігіляції. При зіткненні частинки з антічестацей обидві зникають залишаючи після себе лише два кванта енергії у вигляді двох фотонів. Пізніше, з використання прискорювачів було виявлено, що високоенергетичних фотони здатні народжувати з пустого простору (з вакууму) різні частки. У хоті цих експериментів стало ясно, що сам простір володіє якоюсь структурою. Повідомляючи енергію вакууму ми може народжувати з нього частки. Для вивчення цієї структури потрібен більш мощьний прискорювач. Такий прискорювач вже майже побудований в самому серці Європи в Женеві. Він називає Великий Адронний Коллайдер або англійською LHC (Large hadron colluder)

Великий адронний колайдер

">