Le CERN est un laboratoire de physique des particules situé sur la frontière française-suisse près de Genève. Le nom vient du Conseil Europeen Français pour la Recherche Nucleaire, et son nom anglais est l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire. Il abrite le Grand collisionneur de hadrons, un accélérateur de particules qui Poutres deux courants de particules nucléaires, appelées hadrons, ensemble pour faire les particules entrent en collision à des vitesses très élevées. Les physiciens étudient les résultats pour obtenir de nouvelles informations sur les particules.
Particle Physics Basics
La physique des particules est l'étude des particules élémentaires qui composent l'atome. Les particules élémentaires sont soit des leptons, des particules légères telles que des électrons ou des neutrinos, ou quarks, qui sont des particules plus massives. Ces particules plus lourdes sont appelées hadrons, et ils comprennent les mésons qui sont une paire de quarks, des neutrons et des protons constitués chacun de trois quarks, et pions composés de deux quarks. Le CERN Large Hadron Collider étudie ces particules et aidant à découvrir comment ils interagissent et s'il y a des particules supplémentaires qui ne sont pas encore trouvés.
Début du CERN avec la physique des particules
premier accélérateur linéaire du CERN, le Synchrocyclotron, a aidé la physique européenne des particules d'étude des scientifiques à partir de 1957, avec des expériences plus puissantes menées avec le Proton Cyclotron en 1959. Ces machines ont permis au CERN de développer de nouvelles méthodes de détection des particules, plus sensibles en 1968. En 1971, CERN a construit le premier collisionneur proton-proton qui a fait deux faisceaux de protons de particules entrent en collision plutôt que de faire un faisceau a frappé une cible fixe. Cette collision a publié plus d'énergie, ce qui permet aux particules élémentaires résultant à étudier de manière plus approfondie.
Base expérimentale pour les grands collisionneurs
En 1976, le CERN a construit le premier accélérateur similaire au Grand collisionneur de hadrons, le Super Proton Synchrotron. Il regarda la structure interne des protons. Des expériences ont conduit à la découverte des particules W et Z, pour lesquels les scientifiques du CERN ont reçu un prix Nobel. Ces particules sont plus faibles dans la masse et ont force interactive faible qui aide à maintenir ensemble les composants nucléaires.
En 1989, le CERN a terminé le Grand collisionneur électron-positon et a entrepris plusieurs expériences qui étudient W et particules Z, et la force faible. Il est devenu clair qu'un collisionneur avec des énergies encore plus élevées serait en mesure de répondre à certaines des questions soulevées par des anomalies qui ont conduit à la prédiction de l'existence de particules supplémentaires. La conception du Grand collisionneur de hadrons a été l'étape suivante.
Large Hadron Collider
Le Grand collisionneur de hadrons est deux tubes disposés dans un tunnel circulaire de 16 mile environ 300 pieds sous terre. Deux poutres ou des faisceaux d'ions plomb protons se déplacent autour du cercle à l'intérieur des tubes dans des directions opposées. Lorsque les faisceaux atteignent près de la vitesse de la lumière, ils changent de direction légèrement de sorte qu'ils entrent en collision, libérant haute énergie. L'énergie plus élevée du Grand collisionneur de hadrons signifie que les collisions entraînent plus de débris et, lorsque les physiciens analysent les produits de collision résultant, ils peuvent acquérir de nouvelles connaissances sur la composition de protons, de neutrons et d'autres particules et comment ils restent ensemble.