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입자 가속기는 새로운 입자를 어떻게 찾습니까?

입자 가속기는 우주의 기본 빌딩 블록을 탐색하는 데 도움이되는 고속 현미경과 같습니다. 그들은 기존의 입자를 엄청나게 높은 에너지로 함께 부수고 결과적인 잔해물을 관찰하여 새로운 입자를 찾습니다. 다음은 작동 방식에 대한 고장입니다.

1. 스매싱 :

* 가속 입자 : 가속기는 강력한 전자기장을 사용하여 전하 입자 (양성자 또는 전자)를 거의 빛의 속도로 가속합니다.

* 충돌 : 이 고도로 활력이 많은 입자는 다른 입자 빔 또는 금속 시트와 같은 고정 된 표적 일 수있는 표적과 충돌하도록 지시된다.

* 에너지 전송 : 충돌로 인한 에너지는 손실되지 않고 새로운 입자로 변형됩니다. 그것은 큐볼 (충돌 입자)이 표적 입자를 작은 조각으로 분리하는 수영장의 우주 게임과 같습니다.

2. 탐정 작업 :

* 파편 감지 : 거대한 탐지기는 충돌 지점을 둘러싸고 충돌에서 생성 된 입자를 캡처합니다. 이 감지기는 전하, 운동량 및 에너지와 같은 입자의 특성을 측정합니다.

* 데이터 분석 : 과학자들은 탐지기가 수집 한 데이터를 세 심하게 분석하여 새로운 입자의 존재를 나타내는 패턴과 시그니처를 찾습니다.

* 새로운 입자 식별 : 이 과정에는 관찰 된 데이터를 이론적 예측과 비교하고 알려지지 않은 무언가의 존재를 나타낼 수있는 불일치를 찾는 것이 포함됩니다.

그들은 그것이 새로운 입자라는 것을 어떻게 알 수 있습니까?

* 예기치 않은 행동 : 새로운 입자는 종종 알려진 입자의 예상 거동과 일치하지 않는 탐지기 데이터에 고유 한 서명을 남깁니다. 이것은 비정상적인 에너지 수준, 부패 패턴 또는 기타 특징 일 수 있습니다.

* 이론적 예측 : 입자 물리학 자들은 우주에 대한 우리의 이해에 기초하여 새로운 입자의 존재를 예측하는 이론을 개발했다. 실험 데이터가 이러한 예측과 일치하면 새로운 입자의 발견의 경우를 강화합니다.

* 확인 : 새로운 입자를 발견하는 것은 엄격한 과정입니다. 결과는 여러 실험에 의해 독립적으로 검증되고 다양한 연구 그룹에 의해 분석되어 과학계에 의해 널리 받아 들여지 기 전에.

발견의 예 :

* Higgs Boson : 큰 Hadron Collider (LHC)는 다른 입자에 질량을주는 입자 인 Higgs Boson을 찾는 데 중요했습니다.

* 상단 쿼크 : 미국의 Fermilab의 Tevatron Accelerator는 가장 무거운 기본 입자 중 하나 인 Top Quark를 발견하는 데 필수적이었습니다.

입자 가속기는 우리가 물질과 에너지의 기본 특성을 조사 할 수있는 강력한 도구이며, 새로운 입자를 발견하고 우주에 대한 우리의 이해를 발전시키는 데 계속 필수적입니다.

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