Embedded Files
20 Φεβρουαρίου 1934
Το 1929 ο Έρνεστ Λόρενς – τότε αναπληρωτής καθηγητής φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Μπέρκλεϋ, στις ΗΠΑ – εφηύρε το κυκλοτρόνιο, μια συσκευή για την επιτάχυνση των πυρηνικών σωματιδίων σε υψηλές ταχύτητες χωρίς τη χρήση υψηλών τάσεων. Ο Λόρενς έλαβε το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας των ΗΠΑ 1948384 για το κυκλότρον στις 20 Φεβρουαρίου 1934. Η μηχανή χρησιμοποιήθηκε τα επόμενα χρόνια για να βομβαρδίσει άτομα διαφόρων στοιχείων με ταχέως κινούμενα σωματίδια. Τέτοια σωματίδια υψηλής ενέργειας θα μπορούσαν να αποσυνθέσουν άτομα, σε ορισμένες περιπτώσεις σχηματίζοντας εντελώς νέα στοιχεία. Εκατοντάδες τεχνητά ραδιενεργά στοιχεία σχηματίστηκαν με αυτόν τον τρόπο. Τελικά, το κυκλοτρόνιο μπόρεσε να επιταχύνει σωματίδια όπως τα πρωτόνια στην ενέργεια μερικών δεκάδων μεγαηλεκτρονβολτ (σύμβολο: MeV. Ένα MeV ισούται με ένα εκατομμύριο ηλεκτρονβολτ). Αρχικά καθοδηγούμενη από την προσπάθεια ανακάλυψης του αντιπρωτονίου, είχε ξεκινήσει η εποχή των επιταχυντών και μαζί της γεννήθηκε η επιστήμη της φυσικής υψηλής ενέργειας. Το 1939 ο Λόρενς κέρδισε το βραβείο Νόμπελ στη φυσική , «για την εφεύρεση και την ανάπτυξη του κυκλοτρονίου και για τα αποτελέσματα που προέκυψαν με αυτό, ειδικά όσον αφορά τα τεχνητά ραδιενεργά στοιχεία».
11 Μαΐου 1957
Το 600 MeV Synchrocyclotron (SC), που κατασκευάστηκε το 1957, ήταν ο πρώτος επιταχυντής του CERN. Παρείχε δέσμες για τα πρώτα πειράματα του CERN στη σωματιδιακή και την πυρηνική φυσική. Το 1964, αυτή η μηχανή άρχισε να επικεντρώνεται μόνο στην πυρηνική φυσική, αφήνοντας τη σωματιδιακή φυσική στο νεότερο και πολύ πιο ισχυρό Proton Synchrotron (PS). Το SC έγινε ένα εντυπωσιακά μακρόβιο μηχάνημα. Το 1967, άρχισε να παρέχει δέσμες για μια αποκλειστική εγκατάσταση ασταθών ιόντων που ονομάζεται ISOLDE, η οποία διεξάγει έρευνες που κυμαίνονται από καθαρή πυρηνική φυσική έως αστροφυσική και ιατρική φυσική. Το 1990, το ISOLDE μεταφέρθηκε σε διαφορετικό επιταχυντή και το SC έκλεισε μετά από 33 χρόνια υπηρεσίας.
24 Νοεμβρίου 1959
Το Proton Synchrotron (PS) επιτάχυνε τα πρωτόνια για πρώτη φορά στις 24 Νοεμβρίου 1959, καθιστώντας για μια σύντομη περίοδο τον υψηλότερο ενεργειακό επιταχυντή σωματιδίων στον κόσμο. Με ενέργεια δέσμης 28 GeV, το PS έγινε οικοδεσπότης του προγράμματος σωματιδιακής φυσικής του CERN και παρέχει δέσμες για πειράματα μέχρι σήμερα. Τη νύχτα της 24ης Νοεμβρίου 1959 το ΠΣ έφτασε σε πλήρη ενέργεια. Το επόμενο πρωί ο John Adams (φωτογραφία) ανακοίνωσε το επίτευγμα στο κύριο αμφιθέατρο. Στο χέρι του είναι ένα άδειο μπουκάλι βότκας, το οποίο είχε λάβει από την Dubna με το μήνυμα ότι επρόκειτο να πιει όταν το CERN πέρασε το παγκόσμιο ρεκόρ ενέργειας του ρωσικού Synchrophasotron των 10 GeV. Το μπουκάλι περιέχει μια φωτογραφία polaroid του παλμού 24 GeV έτοιμη να σταλεί πίσω στη Ντούμπνα. Όταν το CERN κατασκεύασε νέους επιταχυντές στη δεκαετία του 1970, ο βασικός ρόλος του PS έγινε να παρέχει σωματίδια στις νέες μηχανές. Από τότε που ξεκίνησε το PS το 1959, η ένταση της δέσμης πρωτονίων του έχει αυξηθεί χιλιάδες φορές και το μηχάνημα έχει γίνει ο πιο ευέλικτος ταχυδακτυλουργός σωματιδίων στον κόσμο. Κατά τη διάρκεια της ιστορίας του, το PS έχει επιταχύνει πολλά διαφορετικά είδη σωματιδίων, τροφοδοτώντας τα σε πιο ισχυρούς επιταχυντές ή απευθείας σε πειράματα.
10 Φεβρουαρίου 1971
Επτά χιλιόμετρα σε περιφέρεια, το Super Proton Synchrotron (SPS) ήταν ο πρώτος από τους γιγάντιους υπόγειους δακτυλίους του CERN. Ήταν επίσης ο πρώτος επιταχυντής που διέσχισε τα γαλλο-ελβετικά σύνορα. Έντεκα από τα κράτη μέλη του CERN ενέκριναν την κατασκευή του SPS τον Φεβρουάριο του 1971 και τέθηκε σε λειτουργία για πρώτη φορά στις 17 Ιουνίου 1976, δύο χρόνια νωρίτερα από το χρονοδιάγραμμα. Το SPS έγινε γρήγορα η κινητήρια δύναμη του προγράμματος σωματιδιακής φυσικής του CERN, παρέχοντας δέσμες σε δύο μεγάλες πειραματικές περιοχές. Η πρόοδος της τεχνολογίας κατά την περίοδο κατασκευής σήμαινε ότι όχι μόνο η κατασκευή ολοκληρώθηκε νωρίς, αλλά ήταν σε θέση να λειτουργεί με ενέργεια δέσμης 400 GeV - 100 GeV υψηλότερη από την αρχική ενέργεια σχεδιασμού. Το SPS λειτουργεί σήμερα έως και 450 GeV και έχει χειριστεί πολλά διαφορετικά είδη σωματιδίων. Έρευνα με δέσμες SPS διερεύνησε την εσωτερική δομή των πρωτονίων, ερεύνησε την προτίμηση της φύσης για την ύλη έναντι της αντιύλης, αναζήτησε την ύλη όπως θα μπορούσε να ήταν στις πρώτες στιγμές του σύμπαντος και αναζήτησε εξωτικές μορφές ύλης.
31 Ιουλίου 1974
Λίγους μήνες μετά την υπογραφή της συμφωνίας που έδινε το πράσινο φως για την επέκταση του CERN στη γαλλική επικράτεια, ξεκίνησαν οι εργασίες για το Super Proton Synchrotron (SPS). Δύο χρόνια αργότερα, στις 31 Ιουλίου 1974, η μηχανή διάνοιξης σήραγγας Robbins που ανασκάβει τη σήραγγα SPS επέστρεψε στο σημείο εκκίνησης της (βλ. φωτογραφία). Είχε ανασκάψει μια σήραγγα με περιφέρεια 7 χιλιομέτρων, σε μέσο βάθος 40 μέτρων κάτω από την επιφάνεια. Η σήραγγα διασχίζει τα γαλλο-ελβετικά σύνορα, καθιστώντας το SPS τον πρώτο διασυνοριακό επιταχυντή. Χρειάστηκαν περισσότεροι από χίλιοι μαγνήτες για τον εξοπλισμό του δακτυλίου. Οι εργασίες πολιτικού μηχανικού και εγκατάστασης ολοκληρώθηκαν σε χρόνο ρεκόρ μόλις μετά από τέσσερα χρόνια.
3 Μαΐου 1976
Το Super Proton Synchrotron (SPS) έγινε η κινητήρια δύναμη του προγράμματος σωματιδιακής φυσικής του CERN όταν τέθηκε σε λειτουργία το 1976. Η πρώτη δέσμη πρωτονίων κυκλοφόρησε τα πλήρη 7 χιλιόμετρα του επιταχυντή στις 3 Μαΐου 1976. Η παραπάνω εικόνα δείχνει το δωμάτιο ελέγχου SPS στις 17 Ιούνιος 1976, όταν η μηχανή επιτάχυνε τα πρωτόνια στα 400 GeV για πρώτη φορά. Έρευνα με δέσμες SPS διερεύνησε την εσωτερική δομή των πρωτονίων, ερεύνησε την προτίμηση της φύσης για την ύλη έναντι της αντιύλης, αναζήτησε την ύλη όπως θα μπορούσε να ήταν στις πρώτες στιγμές του σύμπαντος και αναζήτησε εξωτικές μορφές ύλης. Ένα σημαντικό σημείο ήταν το 1983 με τη βραβευμένη με Νόμπελ ανακάλυψη των σωματιδίων W και Z, με το SPS να λειτουργεί ως επιταχυντής πρωτονίου-αντιπρωτονίου. Το SPS λειτουργεί έως και 450 GeV. Διαθέτει 1317 συμβατικούς ηλεκτρομαγνήτες (θερμοκρασίας δωματίου), συμπεριλαμβανομένων 744 δίπολων για την κάμψη των δοκών γύρω από το δακτύλιο. Ο επιταχυντής έχει χειριστεί πολλά διαφορετικά είδη σωματιδίων: πυρήνες θείου και οξυγόνου, ηλεκτρόνια, ποζιτρόνια, πρωτόνια και αντιπρωτόνια.
14 Ιουλίου 1989
Με την περιφέρειά του 27 χιλιομέτρων, ο μεγάλος επιταχυντής ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων (LEP) ήταν – και εξακολουθεί να είναι – ο μεγαλύτερος επιταχυντής ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων που κατασκευάστηκε ποτέ. Το LEP αποτελούνταν από 5176 μαγνήτες και 128 κοιλότητες επιτάχυνσης. Το σύμπλεγμα επιταχυντών του CERN παρείχε τα σωματίδια και τέσσερις τεράστιοι ανιχνευτές, οι ALEPH, DELPHI, L3 και OPAL, παρατήρησαν τις συγκρούσεις. Το LEP τέθηκε σε λειτουργία τον Ιούλιο του 1989 και η πρώτη δέσμη κυκλοφόρησε στον επιταχυντή στις 14 Ιουλίου. Η παραπάνω εικόνα δείχνει φυσικούς ομαδοποιημένους γύρω από μια οθόνη στο δωμάτιο ελέγχου LEP τη στιγμή της εκκίνησης. Ο Carlo Rubbia, Γενικός Διευθυντής του CERN εκείνη την εποχή, βρίσκεται στο κέντρο και ο πρώην γενικός διευθυντής Herwig Schopper βρίσκεται στα αριστερά του. Για επτά χρόνια, ο επιταχυντής λειτουργούσε στα 100 GeV, παράγοντας 17 εκατομμύρια σωματίδια Ζ, αφόρτιστα φορείς της ασθενούς δύναμης. Στη συνέχεια αναβαθμίστηκε για μια δεύτερη φάση λειτουργίας, με έως και 288 υπεραγώγιμες επιταχυντικές κοιλότητες να προστεθούν για να διπλασιαστεί η ενέργεια και να παραχθούν μποζόνια W, επίσης φορείς της ασθενούς δύναμης. Η ενέργεια του επιταχυντή LEP ξεπέρασε τελικά τα 209 GeV το έτος 2000. Κατά τη διάρκεια 11 ετών έρευνας, το LEP και τα πειράματά του παρείχαν μια λεπτομερή μελέτη της ηλεκτροασθενούς αλληλεπίδρασης βασισμένη σε στερεά πειραματικά θεμέλια. Οι μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν στο LEP απέδειξαν επίσης ότι υπάρχουν τρεις – και μόνο τρεις – γενιές σωματιδίων ύλης. Το LEP έκλεισε στις 2 Νοεμβρίου 2000 για να ανοίξει ο δρόμος για την κατασκευή του LHC στην ίδια σήραγγα.
20 Οκτωβρίου 1995
Το έργο του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) εγκρίθηκε από το συμβούλιο του CERN τον Δεκέμβριο του 1994. Η ομάδα μελέτης LHC δημοσίευσε την Έκθεση Εννοιολογικής Σχεδίασης LHC , η οποία περιγράφει λεπτομερώς την αρχιτεκτονική και τη λειτουργία του LHC, τον Οκτώβριο του 1995.
07 Φεβρουαρίου 1997
Το 1996 οι μηχανές αντιπρωτονίων του CERN – ο Αντιπρωτονικός Συσσωρευτής (AC), ο Συλλέκτης Αντιπρωτονίων και ο Δακτύλιος Αντιπρωτονίου Χαμηλής Ενέργειας (LEAR) – έκλεισαν σε ελεύθερους πόρους για τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων. Αλλά μια κοινότητα επιστημόνων αντιύλης ήθελε να συνεχίσει τα πειράματά της LEAR με αργά αντιπρωτόνια. Το Συμβούλιο ζήτησε από το τμήμα Proton Synchrotron να διερευνήσει έναν τρόπο χαμηλού κόστους για την παροχή των απαραίτητων δεσμών χαμηλής ενέργειας. Η προκύπτουσα έκθεση σχεδιασμού για τον επιβραδυντή αντιπρωτονίων κατέληξε στο συμπέρασμα: Η χρήση του αντιπρωτονίου συλλέκτη ως επιβραδυντή αντιπρωτονίων υπόσχεται την παροχή πυκνών δεσμών 107 πρωτονίων ανά λεπτό και χαμηλής ενέργειας (100 MeV/c) με μήκη δέσμης έως 200 νανοδευτερόλεπτα. Το έργο Antiproton Declerator εγκρίθηκε στις 7 Φεβρουαρίου 1997.
02 Νοεμβρίου 2000
Ο μεγάλος επιταχυντής ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων έκλεισε για τελευταία φορά στις 8.00 π.μ. στις 2 Νοεμβρίου 2000. Μέλη της κυβέρνησης από όλο τον κόσμο συγκεντρώθηκαν στο CERN στις 9 Οκτωβρίου για να γιορτάσουν τα επιτεύγματα του LEP και τα 11 χρόνια λειτουργίας του. Με τη σήραγγα πλέον διαθέσιμη για εργασία, ομάδες άρχισαν να ανασκάπτουν τα σπήλαια για να στεγάσουν τους τέσσερις μεγάλους ανιχνευτές στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων.
10 Σεπτεμβρίου 2008
Στις 10.28 π.μ. στις 10 Σεπτεμβρίου 2008, μια δέσμη πρωτονίων κατευθύνεται με επιτυχία γύρω από τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) μήκους 27 χιλιομέτρων για πρώτη φορά. Το μηχάνημα είναι έτοιμο να ξεκινήσει μια νέα εποχή ανακαλύψεων στα σύνορα υψηλής ενέργειας. Τα πειράματα LHC εξετάζουν ερωτήματα όπως τι δίνει στην ύλη τη μάζα της, από τι αποτελείται το αόρατο 96% του σύμπαντος, γιατί η φύση προτιμά την ύλη από την αντιύλη και πώς η ύλη εξελίχθηκε από τις πρώτες στιγμές της ύπαρξης του σύμπαντος. Εξερευνήστε τους πόρους που προετοιμάζονται για τον τύπο .
29 Αυγούστου 2018
Η συνεργασία του AWAKE στο CERN αναφέρει στο Nature την πρώτη επιτυχημένη επιτάχυνση ηλεκτρονίων χρησιμοποιώντας ένα κύμα που δημιουργείται από πρωτόνια μέσα από ένα πλάσμα. Προτάθηκε για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1970, η χρήση των κυμάτων πλάσματος (ή τα λεγόμενα wakefields) έχει τη δυνατότητα να μειώσει δραστικά το μέγεθος των επιταχυντών τις επόμενες δεκαετίες. Το AWAKE, το οποίο σημαίνει "Advanced WAKEfield Experiment", είναι ένα έργο συμπαγούς επιταχυντή με απόδειξη της αρχής για την επιτάχυνση ηλεκτρονίων σε πολύ υψηλές ενέργειες σε μικρές αποστάσεις. Τα ηλεκτρόνια που εγχύθηκαν στο AWAKE με σχετικά χαμηλές ενέργειες περίπου 19 MeV (εκατομμύρια ηλεκτρονβολτ), «οδήγησαν» το κύμα πλάσματος και επιταχύνθηκαν κατά έναν παράγοντα περίπου 100, σε ενέργεια σχεδόν 2 GeV (δισεκατομμύρια ηλεκτρονβολτ) σε μήκος 10 μέτρα. Η επιτάχυνση των σωματιδίων σε μεγαλύτερες ενέργειες σε μικρότερες αποστάσεις είναι ζωτικής σημασίας για την επίτευξη συγκρούσεων υψηλής ενέργειας που χρησιμοποιούν οι φυσικοί για να διερευνήσουν τους θεμελιώδεις νόμους της φύσης και μπορεί επίσης να αποδειχθεί σημαντική σε ένα ευρύ φάσμα βιομηχανικών και ιατρικών εφαρμογών. Εξερευνήστε πόρους για τα μέσα ενημέρωσης .
Page updated
Google Sites
Report abuse