في كل أنحاء الكون، والبشر هي واحدة من أكبر أسرار في الفيزياء. وتتكون البشر من جزيئات من المعتاد، مثل الالكترونيات، ولكن كل هذه ديه شريك الجسيمات المضادة، وشريك المادة المضادة في الواقع أنها هي نفسها، ولكن مع تهمة العكس. عندما مسألة الاتصال والمادة المضادة، وأنها إبادة بعضهم البعض. ويعتقد علماء الفيزياء أن عدد المادة والمادة المضادة التي تم إنشاؤها في الانفجار الكبير يساوي تقريبا. لماذا، إذن، اليوم فقط ما يقرب من جوهر ذلك؟ الآونة الأخيرة، وعلماء البحوث جديد من العلماء لبناء نوع جديد من مسرع، الذي يقوم على أساس معجل للجسيمات تسمى الميزون، التي يمكن أن تساعدنا في العثور على الجواب.

الميزون

ما يقرب من الميزون والإلكترون كما أنه يزن فقط 207 مرات أسرع من الإلكترونات. الأهم من ذلك، سوف تضمحل إلى جسيمات أخرى داخل 2/1000000 ثوان. ورغم أن هذا الوقت قصير جدا بالنسبة لنا، ولكن لجسيمات أولية غير مستقرة الى حد بعيد فترة طويلة من الزمن، وهو ما يفسر لماذا ميزون اتهم كلها تقريبا تشكل الأشعة الكونية التي تصل إلى سطح الأرض.

درسنا قدرة هيكل مادي في أقصر مسافة تعتمد إلى حد كبير على التصنيع وتسارع بهم إلى الطاقة شعاع عالية. ومع ذلك، فقط أربعة من الجسيمات يمكن أن استقرت على هذا النحو، والإلكترون جسيم مضاد (البوزيترون)، والبروتون وجسيم مضاد (المضادة للبروتونات) لها. وقد استخدمت هذه الجسيمات التي تتكون من حزم الجسيمات لسنوات عديدة، ولكن لديهما عيوب شعاع الجسيمات. الإلكترونيات وشركائها خفيفة جدا، عندما نحاول تسريع لهم، وأنهم تشع الطاقة الكهرومغناطيسية، مما يجعل من الصعب تحقيق هذا النوع من الطاقة ونحن بحاجة إلى تحسين فهم الكون.

الالكترونيات مختلفة، البروتونات والبروتونات المضادة للهي جسيمات أكثر الأساسية التي تتكون من - كوارك وغلوونس. في اصطدام بين البروتونات والبروتون المضاد، وهذا هو بالضبط هذه الجسيمات الأولية تتصادم، مما أدى إلى اصطدام البروتون الطاقة أقل من الجسيمات الأساسية الحقيقية.

بسبب ما يكفي الميزون الثقيلة، وبالتالي فإن الطاقة من الإشعاع أقل من ذلك بكثير، بل هي الوحدة الأساسية، بدلا من جسيمات أصغر مؤلفة من، لذلك كل طاقتهم يمكن أن تستخدم لأغراض البحث. عندما استخدم العلماء بروتون لخلق هيغز جسيم الحائز على جائزة نوبل، انهم في حاجة الى 10 كم آلة قطر: في مصادم هادرون الكبير. ومع ذلك، فإن محيط 200 متر الميزون آلة طالما يمكنك أن تفعل ذلك.

العيب الميزون هو أن الإلكترونات والبروتونات مختلفة، فهي غير مستقرة، ضرورة أن تصنع، ثم الاستفادة منها قبل أن كل الاضمحلال بسرعة. يمكننا استخدام بروتون شعاع حزمة من الضيق، الحادث عالية الكثافة على الهدف وهو مصنوع من معدن، مثل التيتانيوم، لإنتاج ميزون. وهذا يخلق شعاع آخر من الجسيمات الأولية، ودعا ميزونات. Fanout الميزون شعاع تشكيل. إذا كان يبدو بروتون شعاع الأولية مثل مؤشر ليزر، باقة تبدو أكثر مثل شعاع الشعلة الميزون، شدته تتناقص بسرعة مع البعد عنه. ثم الميزون الميزون الاضمحلال، مما أدى إلى شعاع أوسع يسافر، مثل المصباح الكهربائي.

ونحن لا يمكن أن يسرع هذا الشعاع من الآلة هذه في مصادم هادرون الكبير، لذلك نحن بحاجة إلى إنشاء شعاع أقل انتشارا. هذا هو التحدي، لأن لدينا سوى اثنين من المليون من ثانية لإنتاج، وتسريع وتحطم ذلك. فريق من الفيزيائيين والمهندسين من جميع أنحاء العالم - والمعروفة باسم "التأين الميزون التجارب التبريد" (MICE) - أثبت الآن أن هذا أمر ممكن. واستخدم العلماء طريقة تسمى التبريد لمساعدة ضغط شعاع. وهذا ينطوي على تمرير الهيدروجين السائل الميزون -250 C في وعاء، والجزيئات تباطأت. ثم تركنا لهم من خلال تجويف الكهرومغناطيسي، اتجاه شعاع نحو تسريع المطلوبة.

من خلال تكرار هذه العملية عدة مرات، فمن الممكن لخلق انتشار أقل، أكبر التنوي كثافة شعاع. ويمكن حقن هذه الحزم في معجل الجسيمات، يتم إنشاء شعاع الميزون الطاقة العالية. هذا شعاع النيوترينو يمكن أن تكون إما الاصطدام، يمكن أن تستمر في الانتشار حتى تسوس ميزون إلى شعاع النيوترينو الشديد - أكثر بكثير من أي النيوترينو شعاع الحالية يمكن أن تتولد.

استكشاف الكون

في الواقع، فإن شعاع الميون نيوترينو التي ينتجها مصنع النيوترينو هو جزء من الخطة، والتي سوف تسمح لنا الإجابة على أسئلة كثيرة عن أصل وتطور الكون، مثل الخلل غامض بين المادة والمادة المضادة.

نيوترينو يمكن أن تساعد أيضا على فهم العناصر الأساسية للحياة، مثل الأكسجين والكربون والسليكون، التي تتشكل في النجوم، هو كيف تنتشر في الكون. لا يتم إنتاج هذه العناصر الأثقل في الانفجار الكبير، ولكن كل الحياة والكوكب الذي نعيش حولنا وترتبط ارتباطا وثيقا. ونحن نعلم أن الإفراج عن انفجار نجمي (سوبر نوفا) هو المذنب في اندلاع النيوترونات.

نحن يمكن أن تستخدم أيضا في طريقة كبيرة هادرون تصادم اثنين من بروتون المصادم اصطدام الزوج الميزون شعاع. على سبيل المثال، لأن الميزونات أبسط من البروتون يمكن قياس أكثر دقة طبيعة هيغز. أيضا يجعل الميزون طبيعة منه أداة قيمة في مجال الفيزياء المواد. القدرة على إنشاء شعاع أكثر تركيزا قد تحسين طرق القياس الحالية، وفتح طرق جديدة للتشخيص. يمكن أن تستخدم أيضا لدينا وسيلة للمساعدة على زيادة كثافة من أي شعاع الجسيمات المشحونة الأخرى. هذا هو على المدى الطويل واستمر المشروع أكثر من عقد من الزمان، فإن مستقبل معرفة المزيد عن الميزون الغموض. وفي نهاية المطاف ومن المتوقع أن تكشف عن طبيعة البشر والطبيعة والكون.