Máy gia tốc hạt lớn – LHC: Đi tìm khởi nguồn của vũ trụ | Serumi

Mang sứ mệnh tìm ra nguồn gốc vũ trụ, máy gia tốc hạt lớn thực hiện những sứ mệnh nghiên cứu đặc biệt. Là cỗ máy hiện đại lớn nhất được chế tạo trên thế giới, LHC đóng góp đáng kể vào việc khám phá ra vật lý lượng tử – một lĩnh vực gần đây đã được con người chú ý và nghiên cứu. Hãy cùng Serumi tìm hiểu thêm về chiếc máy mang tính cách mạng này nhé!

Máy gia tốc hạt lớn là gì?

Máy va chạm Hadron Lớn (LHC) là máy gia tốc lớn nhất và mạnh nhất trên thế giới. Một tên khác của máy gia tốc này là Atom Collider. LHC được thiết kế để ném các hạt nhân nguyên tử vào nhau với năng lượng cực cao. Trong quá trình va chạm, các nhà khoa học sẽ quan sát và ghi lại mọi diễn biến và nghiên cứu chúng.

Một phần bên trong máy gia tốc hạt LHC (Nguồn: Internet)
Một phần bên trong máy gia tốc hạt LHC (Nguồn: Internet)

Mục tiêu chính của cỗ máy hiện đại này là vượt qua những hạn chế và sai sót tiêu chuẩn – những lý thuyết cơ bản hiện tại của vật lý hạt. Nói một cách đơn giản, chiếc máy này sẽ đi sâu vào nghiên cứu các hạt, nghiên cứu vật lý lượng tử. Đồng thời, nó cũng chứng minh sự tồn tại của hạt Higgs – hạt Thần.

Đọc thêm:   #study account | tổng hợp video tạo động lực học tập #6❤|| TIKTOK Việt Nam | Khái quát các kiến thức nói về động lực học tập mới cập nhật

Thiết kế của máy tạo hạt lớn

Máy tạo hạt LHC được cấu tạo như một đường ống tròn khép kín băng qua cả lãnh thổ Pháp và Thụy Sĩ. Với chu vi gần 30 km, LHC có 4 điểm giao nhau với biên giới của hai quốc gia này. Máy gia tốc này được đặt ở độ sâu từ 50 đến 175 m so với mặt đất. Đường kính của đường hầm, nơi chứa máy gia tốc, là 3,8 m. Nó được xây dựng hoàn toàn bằng kết cấu bê tông cực kỳ chắc chắn, có thể chịu được động đất và các thảm họa khác.

Sơ đồ của máy gia tốc hạt LHC lớn trên bản đồ (Nguồn: Internet)
Sơ đồ của máy gia tốc hạt LHC lớn trên bản đồ (Nguồn: Internet)

Mở đầu cho việc khám phá vật lý nguyên tử, máy gia tốc hạt lớn được trang bị những công nghệ tiên tiến nhất hiện nay để đáp ứng các yêu cầu của công việc khắt khe nhất. Toàn bộ máy được trang bị các thiết bị hỗ trợ khác nhau như máy nén, quạt, thiết bị điều khiển và thiết bị làm mát.

Bên ngoài máy gia tốc hạt - nơi các nhà khoa học làm việc (Nguồn: Internet)
Bên ngoài máy gia tốc hạt – nơi các nhà khoa học làm việc (Nguồn: Internet)

Không gian chứa các tia (bên trong ống LHC) là một chân không có áp suất thậm chí còn nhỏ hơn không gian xung quanh Trạm Vũ trụ Quốc tế. Hơn nữa, LHC còn nắm giữ những thông số kỷ lục về nhiệt độ khắc nghiệt mà chiếc máy này có thể tạo ra. Nhiệt độ lạnh nhất từng đo được trong máy là -456 độ F – lạnh hơn bất kỳ nơi nào khác trong vũ trụ. Đây là con số kỷ lục khi đạt đến độ 0 gần như tuyệt đối (-459,13 độ F hoặc 0 độ K) – nhiệt độ mà các phân tử ngừng chuyển động, phá vỡ mọi định luật vật lý.

Đọc thêm:   Mẹ bầu sảy thai nên kiêng gì?. Sau bao lâu có thể mang thai trở lại? | Tóm tắt những tài liệu về xăm môi kiêng thịt gà bao lâu chính xác nhất

Mặt khác, cỗ máy mạnh nhất từng được các nhà khoa học chế tạo này cũng ghi nhận những con số nhiệt khủng khiếp. Nó có thể được làm nóng đến nhiệt độ cao nhất từng đo được, đó là hàng nghìn tỷ độ C. Đây được cho là nhiệt độ mà vũ trụ hình thành lần đầu tiên.

Cách máy gia tốc hạt lớn hoạt động

Thông thường, phương thức hoạt động chính của máy gia tốc hạt là sử dụng điện trường để di chuyển các hạt. Điện trường do pin tạo ra và được bố trí trên một đường thẳng. Tuy nhiên, các nhà khoa học tính toán rằng việc sắp xếp các viên pin theo một đường thẳng như vậy sẽ tiêu tốn rất nhiều nhiên liệu và không thực tế cho việc nghiên cứu. Vì vậy, khi bắt đầu chế tạo máy gia tốc hạt lớn, họ đã tính toán và thay thế điện trường bằng từ trường. Và vì từ trường quay các hạt theo hình tròn, nên cấu trúc của máy gia tốc hạt cũng là hình tròn.

Cảnh va chạm của 2 phân tử trong máy gia tốc với tốc độ gần bằng ánh sáng (Nguồn: Internet)
Cảnh va chạm của 2 phân tử trong máy gia tốc với tốc độ gần bằng ánh sáng (Nguồn: Internet)

Sức mạnh của từ trường sẽ làm cho các hạt chuyển động. Với mỗi vòng quay của máy gia tốc hạt lớn, tốc độ sẽ liên tục tăng lên và đạt tốc độ cực cao. Cường độ của từ trường cũng như bán kính của vòng tròn sẽ quyết định tốc độ cực đại của các hạt. Một khi các hạt đạt được gia tốc, các nhà khoa học sẽ khiến chúng va chạm với nhau.

Đọc thêm:   Người không nói 4 lời này phước lành tự tìm đến | Serumi

Trước khi đạt đến tốc độ cần thiết để thực hiện thí nghiệm, các hạt phải được gia tốc và đạt tốc độ cực đại. Sau đó nó phải được bảo quản từ 10 đến 24 giờ trước khi va chạm với nhau. Những va chạm này có thể tiết lộ các định luật cơ bản chi phối vật chất của các hạt nguyên tử và hạ nguyên tử.

Máy gia tốc hạt LHC sẽ chứng kiến ​​nhiều tiến bộ lớn trong vật lý lượng tử (Nguồn: Internet)
Máy gia tốc hạt LHC sẽ chứng kiến ​​nhiều tiến bộ lớn trong vật lý lượng tử (Nguồn: Internet)

Máy gia tốc hạt lớn sẽ tạo ra những khám phá đột phá trong vật lý lượng tử, các định luật cơ bản của hạt Higgs. Đồng thời thể hiện khát vọng khám phá vũ trụ bao la của con người. Hy vọng rằng nghiên cứu của LHC sẽ cho chúng ta biết thêm một chút về nguồn gốc của vũ trụ.

Một số bài viết khác bạn có thể quan tâm:

Trí tuệ nhân tạo AI: công nghệ tối tân hay hiểm họa khôn lường?

Warp Drive – Bước nhảy vọt vào cuộc khám phá vũ trụ của con người

Hãy theo dõi Serumi để cập nhật những tin tức mới nhất nhé!

#Máy #gia #tốc #hạt #lớn #LHC #Đi #tìm #khởi #nguồn #của #vũ #trụ