How does an atom-smashing particle accelerator work? - Don Lincoln

Cum funcţionează un accelerator de particule? - Don Lincoln

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Traducător: Alexandra Roata Corector: Ariana Bleau Lugo

One of the grandest scientific tools ever made by mankind

Unul dintre cele mai măreţe intrumente ştiinţifice create de omenire

is called an atom smasher.

se numeşte accelerator de particule.

And I mean literally grand.

Spun măreţ în sensul propriu al cuvântului.

The biggest one ever built,

Cel mai mare construit vreodată

the Large Hadron Collider, or LHC,

Large Hadron Collider sau LHC,

is a ring with a circumference of about 18 miles.

este un inel cu o circumferinţă de aprox. 29 km.

That's more than the entire length of Manhattan.

Mai mare decât tot Manhattanul.

So what is an atom smasher?

Deci ce este un accelerator de particule?

It is a device that collides atomic nuclei together

E un dispozitiv în care se izbesc nuclei atomici

at extremely high energy.

la o energie foarte înaltă.

The most powerful one scientists have ever built

Cel mai puternic construit vreodată de către oamenii de ştiinţă

can heat matter to the hottest temperatures ever achieved,

poate încălzi materia la cele mai înalte temperaturi atinse vreodată,

temperatures last seen at a trillionth of second

adică la temperaturi atinse la trei terasecunde

after the universe began.

după începerea Universului.

Our accelerators are full of engineering superlatives.

Acceleratoarele noastre sunt pline de superlative inginereşti.

The beam-containing region of the LHC is a vacuum,

Zona în care e accelerat fasciculul particulelor din LHC este un vid,

with lower pressure than what surrounds

cu o presiune mai joasă decât cea din jurul

the international space station,

Staţiei Spaţiale Internaţionale,

and is 456 degrees Fahrenheit below zero,

şi cu temperaturi de – 271°C,

colder than the temperature of deepest space.

temperaturi mai scăzute decât oriunde în spaţiu.

A previous accelerator sitting in the LHC tunnel

Un accelerator anterior din tunelul LHC

holds the world record for velocity,

deţine recordul vitezei,

accelerating an electron to a speed so fast

accelerând un electron la o viteză aşa de mare

that if it were to race a photon of light,

încât dacă s-ar întrece cu un foton de lumină,

it would take about 14 minutes for the photon

i-ar trebui fotonului cam 14 minute

to get a lead of about 10 feet.

ca să depăşească electronul cu 3 metri.

If that doesn't impress you,

Dacă asta nu te impresionează,

remember the photon is fastest thing in the universe,

nu uita că fotonul e cel mai rapid lucru din Univers,

it goes about 186,000 miles per second.

atingând aproape 30.000 km pe secundă.

So how do these subatomic particle accelerators work?

Deci cum funcţionează aceste acceleratoare de particule subatomice?

Well, they use electric fields.

Ei bine, ele folosesc câmpuri magnetice.

Electric fields make charged particles move in the same way

Câmpurile magnetice fac particulele încărcate să se mişte în acelaşi fel

that gravity will pull a dropped baseball.

în care gravitaţia atrage o minge de baseball în cădere.

The force from the electric field

Forţa câmpului magnetic

will pull a particle to make it move.

va atrage o particulă menținând-o în mişcare.

The speed will continue to increase

Viteza va continua să crească

until the charged particle is moving incredibly fast.

până când particula se va mişca incredibil de repede.

A simple particle accelerator can be made

Un accelerator de particule simplu se poate construi

by hooking two parallel metal plates to a battery.

prin ataşarea a doua plăci metalice paralele la o baterie.

The charge from the battery moves

Încărcătura bateriei se transmite

on to the two metal plates

celor două plăci de metal

and makes an electric field that pulls the particle along.

şi creează un câmp magnetic care atrage particula.

And that's it,

Asta-i tot,

you got a particle accelerator.

ai creat un accelerator de particule.

The problem is that an accelerator built this way is very weak.

Problema este că un asemenea accelerator e foarte slab.

Building a modern accelerator like the LHC this way

Pentru a construi un accelerator LHC în acest mod,

would take over five trillion standard D-cell batteries.

ar fi nevoie de mai mult de 5 trilioane de baterii tip D (R20).

So scientists use much stronger batteries

Aşadar oamenii de ştiinţă folosesc baterii mult mai puternice

and put them one after another.

pe care le ataşează pe rând.

An earlier accelerator used this method

Un accelerator precedent folosea această metodă

and was about a mile long

şi avea cam 1,5 km lungime

and was equivalent to 30 billion batteries.

şi era echivalent cu 30 de bilioane de baterii.

However, to make an accelerator

Oricum, pentru a crea un accelerator

that is equivalent to five trillion batteries

echivalent la 5 trilioane de baterii

would require an accelerator 150 miles long.

ar fi nevoie de un accelerator de 241 km lungime.

Scientists needed another way.

Cercetătorii aveau nevoie de altă variantă.

While electric fields would make a particle go faster,

În timp ce câmpurile electrice fac o particulă să se deplaseze mai repede,

magnetic fields make them move in a circular path.

câmpurile magnetice fac ca traiectoria ei să fie circulară.

If you put an electric field along the circle,

Dacă plasezi un câmp electric de-a lungul cercului,

you don't need to use miles of electric fields,

nu mai e nevoie de kilometri de câmpuri electrice,

you can use a single electric field over and over again.

ci poţi folosi un singur câmp electric încontinuu.

The beams go around the circle,

Fasciculele se mişcă în jurul cercului,

and each time they gain more energy.

şi cu fiecare tură câştigă mai multă energie.

So very high-energy accelerators consist of

Deci acceleratoarele cu energie foarte înaltă sunt compuse

a short region with accelerating electric fields,

dintr-o zonă scurtă cu câmpuri electrice acceleratoare,

combined with long series of magnets

combinată cu serii lungi de magneţi

that guide the particles in a circle.

care ghidează particulele în cerc.

The strength of the magnets

Puterea magneţilor

and the radius of the circular path

şi raza traiectoriei circulare

determines the maximum energy of the beam.

determină intensitatea maximă a fasciculului.

Once the beam is zooming along,

Odată ce fasciculul este în mişcare,

then the real fun begins,

începe distracţia,

the smashing.

şi anume, coliziunea.

The reason physicists want to get

Motivul pentru care fizicienii vor

those particles moving so fast

ca particulele să se mişte aşa de repede

is so that they can slam them into one another.

este ca acestea să se izbească unele de altele.

These collisions can teach us

Aceste coliziuni ne pot învăţa

about the fundamental rules that govern matter,

despre legile fundamentale ce guvernează materia,

but they'd be impossible without the feat of engineering

ceea ce ar fi imposibil fără această capodoperă inginerească,

that is the particle accelerator.

acceleratorul de particule.