CERN研究所の大型ハドロン衝突型加速器は、人気のある文化に浸透しました。コメディアンのジョンスチュワートはそれについて冗談を言っています。デイリーショー、キャラクターのシェルドンクーパーはビッグバン理論でそれを夢見ており、架空の悪役はエンジェルス&デーモンで架空の反物質を盗みます。

彼らの上昇にもかかわらず人気があり、粒子加速器にはまだ共有すべき秘密があります。 Symmetryは、世界中の研究所や機関の科学者からの意見を取り入れて、粒子加速器について知らないかもしれない10のことのリストをまとめました。

世界中で30,000を超える加速器が稼働しています。

加速器はいたるところにあり、さまざまな仕事をしています。それらは素粒子物理学研究におけるそれらの役割で最もよく知られているかもしれませんが、それらの他の才能は次のとおりです。癌と戦うために腫瘍破壊ビームを作成する。食中毒を防ぐために細菌を殺す。より効果的なおむつとシュリンクラップを製造するためのより良い材料の開発。科学者が燃料噴射を改善してより効率的な車両を作るのを支援します。

最も長い現代の1つ世界の建物は粒子加速器用に建てられました。

線形加速器、または略してライナックは、粒子のビームを直線で投げるように設計されています。一般に、ライナックが長いほど、パーティクルパンチは強力になります。サンフランシスコ近郊にあるSLAC国立加速器研究所の線形加速器は地球上で最大です。

加速器に電力を供給するコンポーネントを収容する建物であるSLACのクライストロンギャラリーは、加速器の上にあります。世界で最も長い近代的な建物の1つです。全体として、長さは2マイル弱で、実験室の従業員が周囲に毎年フットレースを開催するように促す機能です。

Stephen Hawkingによると、粒子加速器はタイムマシンに最も近いものです。

2010年、物理学者のStephenHawkingは次のように書いています。英国紙のデイリーメールの記事で、時間を旅することがどのように可能であるかを説明しています。粒子を加速するのと同じように人間を加速するのに十分な大きさの粒子加速器が必要だと彼は言いました。

大型ハドロン衝突型加速器の機能を備えた人加速器は、乗客を光。特殊相対性理論の影響により、機械の外にいる人には数年続くように見える期間が、加速している乗客には数日しか続かないように見えます。彼らがLHCに乗って降りる頃には、彼らは私たちの他の人よりも若かったでしょう。

ホーキングは、私たちがそのような機械を作ろうと実際に提案していませんでした。しかし、彼はタイムトラベルが今日すでに起こっている方法を指摘していました。たとえば、パイ中間子と呼ばれる粒子は通常短命です。それらはわずか100万分の1秒後に崩壊します。しかし、それらがほぼ光速まで加速されると、それらの寿命は劇的に拡大します。これらの粒子は時間内に移動しているか、少なくとも他の粒子に比べて時間が遅いようです。

人工装置によって記録された最高温度は粒子加速器で達成されました。

2012年、ブルックヘブン国立研究所の相対論的重イオン衝突型加速器はギネス世界を達成しました世界で最も高温の人工温度、華氏7.2兆度の猛烈な温度を生み出した記録。しかし、ロングアイランドに本拠を置くラボは、物事を熱くする以上のことをしました。それは少量のクォークグルーオンプラズマを作り出しました。これは、宇宙の初期の瞬間を支配したと考えられている物質の状態です。このプラズマは非常に高温であるため、クォークと呼ばれる素粒子が発生します。クォークは通常、他のクォークにのみ結合して存在します。

CERNの科学者は、クォークグルーオンプラズマも作成しました。さらに高い温度で、大型ハドロン衝突型加速器で。

大型ハドロン衝突型加速器の内部ハドロン衝突型加速器は宇宙空間よりも低温です。

抵抗なしで電気を伝導するために、大型ハドロン衝突型加速器の電磁気は極低温に冷却されます。 LHCは世界最大の極低温システムであり、華氏マイナス456.3度で動作します。地球上で最も寒い場所の1つであり、華氏マイナス454.9度で静止する傾向がある宇宙空間よりも数度も寒いです。

自然は、地球上で作られたものよりもはるかに強力な粒子加速器を生み出します。

地球上にかなり印象的な粒子加速器を作ることができますが、高エネルギーを達成することになると、宇宙に自然に存在する粒子加速器には何もありません。

これまでに観測された中で最もエネルギーの高い宇宙線は、3億電子ボルトのエネルギーに加速された陽子でした。私たちの銀河内の既知の源は、そのような加速を引き起こしたほど強力ではありません。人工の加速器よりもはるかに強力に飛んでいる粒子を送ることができる星の爆発からの衝撃波でさえ、十分な活力を持っていません。科学者たちはまだそのような超高エネルギー宇宙線の発生源を調査しています。

粒子加速器は粒子を加速するだけではありません。また、それらをより重くします。

アインシュタインが相対性理論で予測したように、質量を持つ粒子は光速（約186,000マイル）ほど速く移動することはできません。毎秒。質量のある物体にどれだけのエネルギーを加えても、その速度はその限界に達することはできません。

最新の加速器では、粒子は光速に非常に近い速度まで加速されます。たとえば、フェルミ国立加速器研究所のメインインジェクターは、陽子を光速の0.99997倍に加速します。粒子の速度が光速に近づくにつれて、加速器は粒子の運動エネルギーをますますブーストします。

アインシュタインが言ったように、物体のエネルギーは等しいのでその質量に光速の2乗を掛けたもの（E = mc2）に、エネルギーを追加すると、事実上、粒子の質量も増加します。別の言い方をすれば、「E」が多いほど、「m」も多いはずです。質量のある物体が光速に近づくが到達しないと、その有効質量はどんどん大きくなります。

最初の円形加速器の直径は5インチより短かった。大型ハドロン衝突型加速器の直径は5マイル以上です。

1930年、ノルウェーのエンジニア、ロルフワイドロエ、27歳の物理学者アーネストローレンスのアイデアに触発されました。カリフォルニア大学バークレー校で、大学院生のM.スタンリーリビングストンと共に最初の円形粒子加速器を作成しました。水素イオンを、直径5インチ未満のチャンバー内で最大80,000電子ボルトのエネルギーまで加速しました。

1931年、ローレンスとリビングストンは11インチの加速器で作業を開始しました。この機械は陽子を100万電子ボルト強まで加速することができました。これは、リビングストンが電報でローレンスに「フーピー！」というコメントを付けて報告したという事実です。ローレンスはさらに大きな加速器を構築し、ローレンスバークレー研究所とローレンスリバモア研究所を設立しました。

それ以来、粒子加速器は長い道のりを歩んできました。 CERNの大型ハドロンコライダーは直径5マイル（円周17マイル）以上です。今年のアップグレード後、LHCは陽子を6.5兆電子ボルトに加速できるようになります。

1970年代、フェルミ国立加速器研究所の科学者は、フェリシアという名前のフェレットを使用して加速器部品を洗浄しました。

1971年から1999年まで、フェルミラボのメソン研究所は研究所での高エネルギー物理実験の重要な部分でした。宇宙をまとめる力について詳しく知るために、そこで科学者たちはメソンとプロトンと呼ばれる素粒子を研究しました。オペレーターは加速器から粒子のビームを送るでしょう数マイルの長さの地下ビームラインを介してMesonLabに連絡します。

数百フィートの真空配管に破片がないことを確認してから、それらを接続して粒子ビームをオンにします。フェレットのフェリシア。

フェレットは穴を掘ったりよじ登ったりするのに親和性があり、この仕事に最適な種です。フェリシアの仕事は、パイプの長いセクションを通して、ひもに洗浄液に浸したぼろきれを引っ張ることでした。

フェリシアの仕事は、最終的に特別に設計されたロボットに引き継がれましたが、彼女は建設においてユニークで重要な役割を果たしました。プロセス—そしてその見返りとして、鶏レバー、魚の頭、ハンバーガー肉の安定した食事のみを求めました。

粒子加速器はありそうもない場所に現れます。

科学者は地下に大きな粒子加速器を作る傾向があります。これにより、衝突や不安定化から保護されますが、見つけるのが少し難しくなる可能性もあります。

たとえば、北カリフォルニアの州間高速道路280号線を運転している運転手は気付かないかもしれませんが、SLACナショナルのメインアクセラレーターです。加速器研究所は彼らの車輪のすぐ下で地下を走っています。

スイスとフランスの田園地帯の村の住民は、世界で最もエネルギーの高い粒子衝突型加速器である大型ハドロン衝突型加速器の上に住んでいます。

そして何十年もの間、コーネル大学のチームは遊んできました。 Cornell Electron Storage Ring（CESR）の40フィート上にあるRobison Alumni Fieldsでのサッカー、サッカー、ラクロス。 科学者は円形粒子加速器を使用して、コンパクトな粒子ビームを研究し、生物学、材料科学、物理学の実験用のX線光を生成します。