Urychlovač částic LHC v tunelu pod Ženevou

Základem LHC jsou dvě proti sobě postavené urychlovací trubice. Ty mají za úkol "vystřelit" proti sobě částice s vysokou energií (ty vznikají v tzv. iontovém zdroji), aby vědci mohli poté zkoumat parametry takové srážky a částice při tomto jevu vznikající a zanikající. Urychlení těchto částic mají na svědomí silné elektrické pole, které vytváří urychlovací elektrody, udržování a změny směru pohybu iontů soustava supravodivých magnetů. Supravodivost je ve stručnosti stav, při kterém má médium maximální možnou vodivost (neklade odpor průchodu elektrického proudu) a tedy nevzniká teplo vlivem odporu. Současně se v okolí média vytváří silné magnetické pole. Takového stavu je možno dosáhnout jen při velmi nízké teplotě. Proto je součástí urychlovačů, a tedy i LHC, chladící systém. Teplota, při které magnety urychlovače pracují musí být velmi blízká absolutní nule. Konkrétně -270 stupňů Celsia.

Další nutnou podmínkou pro práci LHC je vakuum v prostoru, kterou se vysokoenergetické částice pohybují. To proto, aby se zamezilo srážkám částic s částicemi okolního plynu. Dalším dílem urychlovače jsou tedy vakuové pumpy. Při práci zařízení, jakým je LHC, vznikají v jeho okolí různé druhy záření. Čtenáře jistě napadne záření radioaktivní. I to se může v okolí vyskytnout a nikoho tedy nepřekvapí, že je výskyt RA záření pečlivě elektronicky hlídán.

Tolik tedy velmi krátce a stručně k funkci samotného urychlovače. Zkusme ještě nahlédnout do tunelu v okamžiku srážky dvou částic. Rychlosti a energie jsou vysoké a tedy i srážka takových dvou rychlíků je doprovázena uvolněním vysoké energie. Zda se vytvoří či nevytvoří tolik diskutovaná černá díra (těleso nulových rozměrů a velké hmotnosti) si můžeme pouze představovat. Ještě méně jasný je její případný osud. Struktura částic, vzniklých a zaniklých při a po srážce je neméně záhadná. A proto takové částicové urychlovače vědci na naší planetě navrhují a staví. Jsou snad někomu z Vás tyto jevy nad Slunce jasnější? Nebo si snad dokonce opravdu někdo myslí, že bytosti z jedné z miliard a miliard planet v naší Galaxii jsou schopny zničit celý Vesmír?
S. Hawking, A. Einstein a další světoznámí vědci se tohoto problému dotkli. Kdo z nich má pravdu? Má cenu hledat kompromis? Nebo snad ještě ta správná teorie nespatřila světlo na konci urychlovací trubice? Doufejme, že se LHC podaří tyto nezodpovězené otázky alespoň částečně objasnit.

Netradiční způsob popularizace - klip o urychlovači ve stylu rap.
Některé zajímavosti o LHC:

Umístění: Podzemí Švýcarska, cca 100m pod povrchem Země.

Délka tunelu: 30km

Předpokládaná energie částic: 7000 GeV

Rychlost částic: Velmi blízká rychlosti světla (99,9% c)

Typ urychlovače: kruhový (částice jsou urychlovány po kruhové dráze, tedy každá jedna elektroda se podílí na urychlení vícekrát)

Teplota v tunelu: -271,5 stupňů Celsia

Vakuum v tunelu: vyšší než v samotném Vesmíru

Cíle výzkumu: povaha temné hmoty, podmínky v době Velkého třesku, hledání nových dimenzí světa a další.