Що відбувається всередині коллайдера
Коллайдер є основним інструментом у фізиці елементарних частинок: потоку частинок надають прискорення до по-справжньому високого рівня кінетичної енергії, і направляють їх в ціль. Залежно від типу експерименту, відбуваються всілякі екзотичні речі. Більшість експериментів направлено на отримання нових частинок, які вже передбачені теоретично, і вивчення їх характеристик.
У Великому адронному колайдері, або БАК, два пучки протонів спрямовані в зустрічному напрямку по всій протяжності 27 км, кожен з них має прискорення до 7 ТеВ (трильйонів електрон-вольт) енергії і рухається зі швидкістю, що дорівнює 99,999999% швидкості світла. Це дуже високий рівень енергії, і вчені очікують, що ці експерименти дозволять їм дізнатися багато нового і цікавого про Всесвіт. Але найбільше вчені сподіваються відкрити теоретично передбачений бозон Хіггса Бозон Хіггса: останній цеглинка світобудови?
Але деякі люди висловлюють побоювання, що зіткнення частинок в БАК призведе до створення крихітних чорних дір Чорна діра - принцип дії
Побоювання, протести і лякаючі перспективи
І, якщо навіть ознайомившись з іншими можливими великого коллайдера, ви як і раніше стурбовані тим, що 14 ТеВ - це апогей небезпеки, просто подивіться на природні зіткнення частинок, які відбуваються навколо нас кожен день. Атмосфера безперервно, протягом 4 мільярдів років, піддається впливу космічних променів, що мають енергію, яку можна порівняти з енергією ВАК. Зіткнення променів і шарів атмосфери відбувається за тим же типом, що в колайдері. Енергія деяких з цих променів, які називаються «космічними променями з надвисокою енергією», перевищує 1020 електрон-вольт, що в десять мільйонів разів перевершує максимальну енергію ВАК. Хоча ця величина здається неймовірною, вона порівнянна з кінетичної енергією бейсбольного м'яча, що летить зі швидкістю 100 км / год. Це велика енергія для одного протона, але навряд чи достатня для руйнування планети.
Таким чином, Великий адронний коллайдер - це всього лише маленька невинна макаронина в порівнянні з найбільшим суперколайдера з усіх - Всесвіту. Суперколайдер природи працює вже протягом мільярдів років, а його енергія в мільйони разів перевищує енергію, про яку може мріяти людина.
До сих пір ні Земля, ні інші планети, ні навіть занадто щільні небесні тіла, такі як нейтронні зірки, не постраждали від зіткнень частинок. Більш того, за словами доктора Брайана Кокса з CERN, у Всесвіті кожну секунду відбуваються зіткнення частинок, енергія яких еквівалентна сумарній енергії ВАК, помноженої на десять трильйонів, і все це триває протягом мільярдів років, і без будь-яких очевидних катастрофічних наслідків.
Основна причина в тому, що чорні мікродири, до утворення яких можуть привести зіткнення частинок, поводяться зовсім інакше, ніж гігантські наднові чорні діри, які нам показують в кіно. Вони нічого не поглинають. Вони вибухають з крихітним мікрохлопком. Більшість людей хоча б краєм вуха чули про випромінювання Хокінга - процесі випускання чорною дірою різноманітних елементарних частинок, переважно фотонів. Чорні діри дійсно поглинають простір навколо, але при цьому випаровуються у вигляді випромінювання Хокінга. Чим менше чорна діра, тим інтенсивніше це випромінювання. У чорній мікродире це випаровування відбувається в момент її утворення, або, по крайней мере, так прийнято вважати: зокрема, чорна мікродира миттєво розпадається на струмені адронів і лептонів з високим значенням PT. Саме це і є однією з цілей роботи Великого адронного коллайдера.