Large Hadron Collider

Sådan fungerer det

LHC ioniserer brintatomer for at få deres protoner. Et brintatom består kun af én proton og én elektron. Når de ioniserer atomerne, fjerner de den ene elektron for at give dem en positiv nettoladning. Hydrogenprotonerne ledes derefter gennem cirklen af elektromagneter. For at magneterne kan være stærke nok, skal det være meget koldt. Indersiden af tunnelen er kølet af flydende helium. De holder temperaturen lige over det absolutte nulpunkt. Protonerne rammer hinanden med tæt på lysets hastighed og omdannes til energi ved hjælp af E=mc2. Derefter vender det om og skaber masse. På kollisionsstedet er der fire lag af detektorer. Eksplosionen passerer gennem hvert lag, og hver detektor registrerer et forskelligt stadium af reaktionen.

Når partiklerne rammer hinanden, bliver deres energi omdannet til mange forskellige partikler, og følsomme detektorer holder styr på de stykker, der opstår. Ved at se nøje på detektordataene kan forskerne undersøge, hvad partiklerne består af, og hvordan partiklerne interagerer. Det er den eneste måde at detektere nogle partikler på, fordi der skal meget høj energi til for at skabe dem. LHC's partikelkollisioner har den nødvendige energi.

LHC består af tre hoveddele. Der er partikelacceleratoren, de fire detektorer og gitteret. Acceleratoren skaber kollisionen, men resultaterne kan ikke observeres direkte. Detektorerne omdanner det til brugbare data og sender dem til Grid'et. Grid er et computernetværk, som forskerne bruger til at fortolke dataene. Der er 170 steder i 36 forskellige lande, som er fyldt med almindelige stationære computere. Alle disse computere er forbundet, og sammen fungerer de som en supercomputer. LHC's Grid anses for at være den kraftigste supercomputer, der nogensinde er bygget. Computerne deler processorkraft og datalagringsplads.

Grid er meget kraftfuldt, men det kan kun optage omkring en procent af de data, det modtager fra detektorerne. Dens begrænsninger har motiveret forsøg på at skabe kvantecomputere, som kunne bruge det, LHC har lært os om kvantemekanik, til at lave hurtigere computere.

Forskerne brugte LHC til at finde Higgsbosonen, en partikel, som Standardmodellen forudsiger, at den findes.

Nogle mennesker troede, at LHC kunne skabe et sort hul, hvilket ville være meget farligt. Der er to grunde til ikke at være bekymret. Den første er, at LHC ikke gjorde noget, som de kosmiske stråler, der rammer Jorden hver dag, ikke gør, og disse stråler skaber ikke sorte huller. Den anden grund er, at selv hvis LHC lavede sorte huller, ville de være meget små. Jo mindre et sort hul er, jo kortere er dets levetid. Meget små sorte huller ville fordampe, før de kunne skade mennesker.

LHC blev brugt første gang den 10. september 2008, men det virkede ikke, fordi et kølesystem gik i stykker. Magneterne, der er med til at flytte de ladede partikler, skal være kolde. Fejlen fik en del af anlægget til at kollapse. Laboratoriet lukkede ned for vinteren, og kollideren blev først taget i brug igen i november 2009. Mens den blev repareret, brugte forskerne Tevatron til at lede efter Higgs Boson. Da LHC blev genstartet i november 2009, satte den en ny hastighedsrekord ved at accelerere protoner til 1,18 TeV (teraelektronvolt, eller trillion elektronvolt). Den 30. marts 2010 skabte LHC en kollision ved 3,5 TeV.