Så här gör de det:
1. Accelererande partiklar: Partikelacceleratorer använder elektromagnetiska fält för att påskynda laddade partiklar (som protoner, elektroner eller joner) till mycket höga hastigheter, nära ljusets hastighet.
2. Kollisionsexperiment: Dessa partiklar med hög energi kollideras sedan med stationära mål eller andra partiklar. Denna kollision genererar nya partiklar och gör det möjligt för fysiker att studera sina interaktioner.
3. Mätning av resultaten: Resultatet av dessa kollisioner mäts genom olika detektorer. Dessa detektorer spelar in:
* De resulterande partiklarnas vägar och energier: Detta avslöjar information om krafter och partiklar som är involverade i kollisionen.
* De typer av partiklar som produceras: Genom att analysera förfallsprodukter från nya partiklar kan fysiker förstå sina egenskaper och deras interaktion med andra partiklar.
Vilka är de viktigaste sakerna som partikelacceleratorer kan "mäta" på detta sätt?
* Grundläggande partiklar och krafter: De hjälper oss att förstå byggstenarna i materien (kvarkar, leptoner) och de krafter som styr deras interaktioner (starka, svaga, elektromagnetiska och gravitationskrafter).
* Strukturen hos atomer och kärnor: De hjälper till att bestämma sammansättningen och egenskaperna hos kärnan, inklusive dess storlek, form och energinivåer.
* Nya partiklar och fenomen: De har lett till upptäckten av nya partiklar som Higgs Boson, vilket ger insikter om massans ursprung.
Sammantaget är partikelacceleratorer kraftfulla verktyg för:
* Testa grundläggande teorier: Genom att studera partiklarnas beteende vid höga energier kan vi testa och förfina vår förståelse för fysik.
* Utforska det okända: De tillåter oss att fördjupa sig i riket av de mycket små och söka efter nya partiklar och fenomen som kan leda till en djupare förståelse av universum.
Även om de inte direkt mäter specifika mängder som längd eller vikt, ger partikelacceleratorer ovärderliga insikter om universums natur genom att låta oss utforska materialets byggstenar och de grundläggande krafterna som styr dem.
