Scientia

Astăzi abordăm în 60 de secunde subiectul acceleratoarelor de particule. Adesea denumite „distrugătorii de atomi”, acestea utilizează câmpuri electrice puternice pentru a propulsa fascicule de particule subatomice - de obicei protoni sau electroni - la  viteze uriaşe.

Mii de acceleratoare funcţionează la ora actuală în întreaga lume. Fasciculele de particule pe care le generează sunt folosite pentru distrugerea tumorilor, ajută la diagnosticarea medicală, precum şi la analiza şi controlul proceselor de fabricaţie în industrie. În acceleratoare specializate, cunoscute sub numele de „surse de lumină”, particulele circulă de-a lungul unui inel pentru a genera raze X strălucitoare care iluminează structuri biologice complexe, dar pun în evidenţă şi alte fenomene.

Cele mai puternice acceleratoare sunt destinate cercetării fundamentale, ajutând astfel la dobândirea de noi cunoştinţe cu privire la structura materiei şi natura Universului. Aceste maşinării funcţionează ca nişte super-microscoape şi dezvăluie cele mai mici componente ale materiei. Ele lovesc particulele de ţinte imobile sau accelerează două fascicule de particule până aproape de viteza luminii, ciocnindu-le frontal. Particulele se transformă instantaneu în energie, conform faimoasei ecuaţii a lui Einstein E=mc². Apoi toată energia eliberată în urma ciocnirii se transformă înapoi în materie, creând noi particule care poate nu mai fuseseră detectate anterior.

Credit: Sandbox Studio

Cu cât un accelerator poate genera mai multă energie, cu atât mai grele sunt particulele pe care le poate crea şi cu atât mai detaliate sunt studiile care se pot realiza cu ajutorul lui cu privire la legile fizicii la scară subatomică. La acceleratorul Tevatron de la laboratorul Fermilab (Statele Unite), ciocnirile au loc în mod repetat la o energie corespunzând la 2 mii de miliarde de volţi. În viitorul apropiat, acceleratorul Large Hadron Collider din Europa va explora materia utilizând de 7 ori mai multă energie decât acceleratorul Tevatron (articolul original a fost scris în anul 2008 - n.tr.).

Textul de mai sus reprezintă traducerea, cu acordul editorului, a articolului Particle accelerators (SymmetryMagazine), de Leon Lederman.
Traducător: Mălina Iorga.