โดย แอนดรูว์ เมย์ เผยแพร่เมื่อ 18 มีนาคม 2022ลึกเข้าไปใน Hadron Collider ขนาดใหญ่ ATLAS เป็นเครื่องตรวจจับอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดในโลกภาพที่สร้างขึ้นด้วยคอมพิวเตอร์ของเครื่องตรวจจับ ATLAS พร้อมด้วยตัวเลขของมนุษย์เพื่อแสดงขนาดมหึมา © เซิร์นภาพที่สร้างขึ้นด้วยคอมพิวเตอร์ของเครื่องตรวจจับ ATLAS พร้อมด้วยตัวเลขของมนุษย์เพื่อแสดงขนาดการทดลอง ATLAS เป็นเครื่องตรวจจับ
อนุภาคที่ใหญ่ที่สุดที่ Hadron Collider ขนาดใหญ่ (LHC) ซึ่งเป็นเครื่องทุบอะตอมที่ใหญ่ที่สุดในโลก
การทดลอง ATLAS (ย่อมาจาก “อุปกรณ์ Toroidal LHC”) จะตรวจจับอนุภาคย่อยขนาดเล็กที่สร้างขึ้นหลังจากลําแสงของอนุภาคกระแทกเข้าหากันด้วยความเร็วแสงใกล้ที่ LHC ซึ่งดําเนินการโดยองค์การวิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรป (CERN) นักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงที่สุดที่ LHC ค้นพบ Higgs boson ในปี 2012 ขอบคุณส่วนใหญ่เพื่อผลลัพธ์จากการทดลอง ATLASเครื่องตรวจจับอนุภาค ATLASลําแสงของอนุภาคที่ LHC หมุนรอบวงแหวนใต้ดินยาว 17 ไมล์ (27 กิโลเมตร) ใกล้กับเจนีวาก่อนที่จะชนกัน การชนกันสร้างอนุภาคที่บินออกไปในทุกทิศทางและเป็นงานของเครื่องตรวจจับอนุภาคซึ่งเป็นอุปกรณ์ไฮเทคจํานวนมากรอบจุดชนกันเพื่อเก็บข้อมูลให้มากที่สุดเกี่ยวกับพวกเขาตาม CERN
อนุภาคมักจะเดินทางเป็นเส้นตรง แต่ถ้าพวกเขามีประจุไฟฟ้าที่ไม่ใช่ศูนย์เส้นทางของพวกเขาสามารถทําเพื่อโค้งโดยใช้สนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่ง ในกรณีของ ATLAS สิ่งนี้ทําได้โดยใช้ชุดของแม่เหล็กไฟฟ้ารูปโดนัทที่ทรงพลังมหาศาลที่เรียกว่า toroids ทรอยด์เหล่านี้ให้ชื่อ ATLAS ตามข้อมูลเปิด ATLAS ปริมาณของความโค้งขึ้นอยู่กับโมเมนตัมของอนุภาคดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะคํานวณสิ่งนี้โดยการติดตามวิถีที่แน่นอนของอนุภาคสิ่งนี้ทําโดยเครื่องตรวจจับด้านในของ ATLAS ซึ่งตาม CERN ประกอบด้วยสามชั้น ประการแรกเพียง 1.3 นิ้ว (3.3 เซนติเมตร) จากคานกลางเป็นอาร์เรย์ของพิกเซลซิลิคอนเกือบ 100 ล้านพิกเซลแต่ละอันมีขนาดเล็กกว่าเม็ดทรายเพื่อตรวจจับอนุภาคที่มีประจุขณะที่พวกเขายิงออกจากจุดชน โดยรอบเครื่องตรวจจับพิกเซลเป็นตัวติดตามเซมิคอนดักเตอร์ที่ประกอบด้วยเซ็นเซอร์ “ไมโครแถบ” นับล้านซึ่งให้การติดตามอนุภาคที่ปล่อยออกมาเพิ่มเติม ในที่สุดตัวติดตามรังสีทรานซิชันที่ทําจากหลอดที่เต็มไปด้วยก๊าซ 300,000 หลอดแต่ละ 0.17 นิ้ว (4 มิลลิเมตร) เส้นผ่าศูนย์กลางจะใช้ในการตรวจสอบและระบุอนุภาคที่มีประจุขณะที่พวกเขาไอออไนซ์ก๊าซ
เครื่องตรวจจับภายในล้อมรอบด้วยเครื่องวัดแคลอรี่อุปกรณ์ที่หยุดและดูดซับอนุภาคเพื่อวัดพลังงานของพวกเขา ในที่สุดส่วนนอกสุดของระบบประกอบด้วยสเปกโตรมิเตอร์สามชั้นที่มีความแม่นยําสูงโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจจับอนุภาคชนิดหนึ่งที่เข้าใจยากเป็นพิเศษที่เรียกว่า muonการทดลอง ATLAS ที่แฮดรอนคอลลิเดอร์ขนาดใหญ่ด้าน A ของเครื่องตรวจจับ ATLAS ในถ้ําใต้ดิน (ด้าน C เป็นด้านตรงข้าม) หลังจากการอัพเกรด Long Shutdown 2 (LS2) ภาพโดย แม็กซิมิเลียน ไบรซ์
ด้าน A ของเครื่องตรวจจับ ATLAS ในถ้ําใต้ดิน (ด้าน C เป็นด้านตรงข้าม) หลังจากการอัพเกรด Long
Shutdown 2 (LS2) ภาพโดย แม็กซิมิเลียน ไบรซ์ (เครดิตภาพ: การทดลอง © ATLAS 2022 CERN)
ด้วยความยาว 151 ฟุต (46 เมตร) เส้นผ่านศูนย์กลาง 82 ฟุต (25 เมตร) และน้ําหนัก 7,700 ตัน (7,000 เมตริกตัน) ATLAS เป็นเครื่องตรวจจับชนที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมาตามรายงานของสภาสิ่งอํานวยความสะดวกด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งสหราชอาณาจักร มันตั้งอยู่ในถ้ําใต้ดิน 328 ฟุต (100 เมตร) ใต้พื้นผิวใกล้กับหมู่บ้าน Meyrin ในประเทศสวิสเซอร์แลนด์ คุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดคือระบบแม่เหล็กขนาดใหญ่ใช้รูปแบบของเต่าตัวนํายิ่งยวดแปดตัวแต่ละตัวมีความยาว 82 ฟุต (25 เมตร)การชนกันของอนุภาคที่เกิดขึ้นในหัวใจของเครื่องตรวจจับทําเช่นนั้นในอัตราประมาณพันล้านต่อวินาทีตามเว็บไซต์การทดลอง ATLAS ข้อมูลจากการชนเหล่านี้ถูกบันทึกโดยใช้ช่องทางอิเล็กทรอนิกส์มากกว่า 100 ล้านช่องก่อนที่จะได้รับการวิเคราะห์โดยทีมนักวิทยาศาสตร์ที่กระจัดกระจายไปทั่วโลก ด้วยสมาชิกมากกว่า 5,500 คนชุมชน ATLAS เป็นหนึ่งในความร่วมมือทางวิทยาศาสตร์ที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์
ผลการทดลอง ATLAS
ATLAS เป็นหนึ่งในสองเครื่องตรวจจับทั่วไปที่ LHC พร้อมกับการทดลองโซลินอยด์ Muon ขนาดกะทัดรัด (CMS) ตาม CERN แม้ว่าเครื่องตรวจจับทั้งสองจะแตกต่างกันในวิธีการทางเทคนิคและการออกแบบแม่เหล็ก แต่ก็มีเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานเหมือนกัน ตามที่ทีม ATLAS ที่ University College London เหล่านี้รวมถึงการตอบคําถามที่ไม่ได้รับคําตอบที่ใหญ่ที่สุดที่นักวิทยาศาสตร์มีเกี่ยวกับจักรวาลเช่นธรรมชาติที่แน่นอนของสสารมืดทําไมสสารจึงอุดมสมบูรณ์กว่าปฏิสสารและพื้นที่มีมิติอื่น ๆ ที่ยังไม่ถูกค้นพบหรือไม่ช่วงเวลาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของ ATLAS จนถึงปัจจุบันคือการค้นพบฮิกส์โบซอนอย่างไม่ต้องสงสัย อนุภาคนี้ได้รับการทํานายว่ามีอยู่ย้อนกลับไปในช่วงทศวรรษที่ 1960 แต่เนื่องจากมวลขนาดใหญ่และการดํารงอยู่ชั่วพริบตาไม่เคยถูกสังเกตด้วยเครื่องตรวจจับอนุภาครุ่นก่อนหน้า อย่างไรก็ตามการค้นหาที่ยาวนานในที่สุดก็สิ้นสุดลงในปี 2012 เมื่อทั้ง ATLAS และ CMS ตรวจพบอนุภาค Higgs ที่มีความสําคัญ “5 ซิกม่า” ซึ่งหมายความว่ามีโอกาสน้อยกว่า 1 ใน 1 ล้านที่การตรวจจับเกิดจากความผันผวนแบบสุ่ม การประกาศเมื่อวันที่ 4 กรกฎาคม 2012 มีความคาดหวังอย่างมากว่ามีเพียงผู้ที่เข้าแถวในคืนก่อนหน้าเท่านั้นที่สามารถเข้าไปในห้องได้ในวันที่ประกาศตาม CERNในช่วงเวลาตั้งแต่การค้นพบฮิกส์ ATLAS ยุ่งมาก ในเดือนมิถุนายน 2021 ความร่วมมือของ ATLAS ได้ส่งเอกสารทางวิทยาศาสตร์ฉบับที่ 1,000 เพื่อตีพิมพ์ตาม CERN นั่นเป็นจํานวนที่น่าอัศจรรย์อย่างแท้จริงของการวิจัยที่ทันสมัยที่จะออกมาจากสิ่งอํานวยความสะดวกเดียวในช่วง 10 ปี แต่งานของมันยังไม่จบ เพราะนักวิทยาศาสตร์ยังคงค้นหา การค้นพบครั้งใหญ่ครั้งต่อไปเป็นเวลานาน, มันเชื่อว่านี้อาจเกี่ยวข้องกับทั้งครอบครัวของทั้งครอบครัวของทฤษฎีทํานายอนุภาค “สมมาตร” แต่การศึกษาในปี 2021 โดยนักวิจัย ATLAS ไม่พบอะไรชนิดนี้มาก่อน Live Science รายงานก่อนหน้านี้ นั่นเป็นข่าวร้ายสําหรับนักทฤษฎี แต่ไม่จําเป็นสําหรับพวกเราที่เหลือ เพราะมันหมายถึงความก้าวหน้า เมื่อมันมาถึงในที่สุด อาจเป็นสิ่งที่คาดไม่ถึงโดยสิ้นเชิง
credit : jumpsuitsandteleporters.com, jupiterwebcasts.com, justshemalelogs.com, kaginsamericana.com, kayseriveterinerklinigi.com, lindasellsnewmexico.com, lmc2web.com, looterproductions.com, makikidsshop.com, MarketingTranslationBlog.com
