
地图集实验是最大的粒子检测器大型强子对撞机(LHC),世界上最大的原子粉碎机。 Atlas实验(“环形LHC设备”的简短)检测到粒子束相互撞向LHC后彼此粉碎后产生的微小亚原子颗粒,该颗粒由欧洲核研究组织(CERN)运营。最著名的是,LHC的物理学家发现了希格斯玻色子在2012年,在很大程度上要感谢Atlas实验的结果。
地图集粒子探测器
LHC处的颗粒梁周围在日内瓦附近的17英里长(27公里)的地下环上旋转,然后互相粉碎。这些碰撞会产生各个方向飞出的粒子,这是粒子探测器的任务(围绕碰撞点的大量高科技设备),以捕获有关它们的尽可能多的信息。库恩。
颗粒通常会直线传播,但是如果它们具有非零的电荷,则可以通过施加强度来弯曲它们的路径磁场。在Atlas的情况下,这是使用一系列称为圆环的巨大强大的,甜点形的电磁体来实现的。根据这些图形的名字Atlas打开数据。曲率的量取决于粒子的动量,因此可以通过跟踪粒子的精确轨迹来计算这一点。
这是由Atlas的内部检测器完成的,该检测器根据库恩的说法由三层组成。首先,距离中央梁仅1.3英寸(3.3厘米),是近1亿个硅像素的阵列,每个像素小于一粒沙子,以检测到带电的颗粒从碰撞点射出时。围绕像素探测器的是由数百万“微曲线”传感器组成的半导体跟踪器,该传感器可进一步跟踪发射的颗粒。最后,一个由300,000个充满气体的管制成的过渡辐射跟踪器,每个直径为0.17英寸(4毫米),用于检测和识别带电的颗粒,它们在电离气体时。
内部检测器被一系列量热量器,停止和吸收颗粒测量能量的设备所包围。最后,系统的最外部由三层,高精度光谱仪组成,该光谱仪旨在检测一种特别难以捉摸的粒子,称为MUON。
大型强子对撞机的地图集实验
据英国称科学技术设施委员会。它位于地下328英尺(100 m)的地下洞穴中,靠近瑞士的Meyrin村。它最独特的特征是其巨大的磁铁系统,采用八个超导环形的形式,每个磁带的长度为82英尺(25m)。
根据探测器的心脏发生的粒子碰撞以每秒约亿美元的速度进行。Atlas实验网站。这些碰撞中的数据使用超过1亿个电子渠道记录,然后在全世界分散的科学家团队进行分析之前。 Atlas社区拥有超过5500名成员,是历史上最大的科学合作之一。
Atlas实验结果
地图集是LHC的两个通用检测器之一,紧凑型恒线电磁阀(CMS)实验,根据库恩。尽管两个探测器的技术方法和磁铁设计有所不同,但它们具有相同的基本科学目标。根据Atlas团队的说法伦敦大学学院,其中包括解决科学家对宇宙的一些最大的未解决问题,例如暗物质,为什么物质比反物质,以及空间是否具有其他未发现的维度。
阿特拉斯(Atlas)迄今为止最伟大的时刻无疑是希格斯玻色子(Higgs Boson)的发现。预计该粒子在1960年代就存在,但是由于其质量较大和短暂的存在,从未在前几代粒子探测器中观察到。然而,漫长的搜索最终在2012年结束,当时Atlas和CM都检测到具有“ 5 Sigma”的意义的希格斯粒子,这意味着该检测的可能性少于10万百万的机会是由随机波动引起的。据认为,2012年7月4日的宣布是如此备受期待库恩。
自希格斯发现以来,阿特拉斯一直很忙。根据2021年6月,Atlas合作提交了第1,000篇科学论文,以发表。库恩。这是一项真正令人惊讶的尖端研究,可以在10年的时间内从一个设施中出来。但是它的工作还没有完成,因为科学家仍在寻找Higgs Boson以外的下一个大发现。
长期以来,人们认为这可能涉及整个理论上预测的“超对称”粒子。但是阿特拉斯研究人员的2021年研究没有发现现场科学先前报道。这对理论家来说是个坏消息,但对我们其他人来说不一定是坏消息,因为这意味着突破,当它最终到来时,这可能是完全出乎意料的。
其他资源
- 探索自己的Atlas实验网站。
- 看到阿特拉斯科学家的世界克拉拉·纳利(Clara Nellist)在她的YouTube频道上。
- 在Cern上查看数百个图像文档服务器。
参考书目
Anthony,K。(2021年6月18日)。Atlas庆祝1000次碰撞文件的结果。 Atlas实验,Cern。https://atlas-public.web.cern.ch/updates/news/1000-collision-papers
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