از جمله نگرانیهایی که بعضا در مورد شتابدهندههای بزرگ مطرح میشود، احتمال وقوع واکنشهای همجوشی هستهای کنترل نشده یا runaway fusion reaction، درون این شتابدهندههاست. چنین فرآیندی یک فرآیند کنترل نشدهی فیدبک مثبت positive feedback است. بدین معنا که با تدوام این فرآیند همجوشی، شرایط به گونهای تغییر میکند که فرآیند همجوشی رفته رفته بیشتر …
در طبیعت، هنگامی که یک ستارهی بسیار بزرگتر از خورشید (بزرگتر از حد تولمن-اوپنهایمر-ولکوف که ۱/۵ تا ۳ برابر جرم خورشید است)، به پایان زندگی نزدیک میشود، در اثر گرانش قوی خود، دچار فروریزش شده و به یک سیاهچاله تبدیل میگردد. در این حالت، جرم بسیار زیادی در یک فضای بسیار کوجک متمرکز میگردد. اما …
زمانی که از شتابدهندههای بزرگ ذرات همچون شتابدهندهی CERN در مرز سوئیس و فرانسه یا Fermilab در ایالات متحده یا DESY در شهر هامبورگ صحبت میشود، برخی تصور میکنند که اگر مشکلی در عملکرد این شتابدهندهها ایجاد شود و این شتابدهندهها از کنترل خارج شوند، حوادثی رخ میدهد که منجر به نابودی زمین خواهد شد. …
در ۱۷ آپریل ۱۹۶۹، تعدادی از فیزیکدانان آمریکایی در واشنگتن دی سی، در برابر کمیتهی مشترک انرژی اتمی سنا، در مورد طرح چندین میلیون دلاری پیشنهادی ساخت یک شتابدهندهی ذرات در ایلینوی، شهادت دادند. در آن زمان برخی از اعضای کنگره، نسبت به پرداخت هزینهی هنگفت، برای ماشینی که به نظر نمیرسید مستقیما به سود …
تصور کنید زمانی که در حال چرخاندن یک چرخ و فلک هستید، جرم کودکانی که سوار بر آن هستند افزایش مییابد. مثلا فرض کنید که کودکان جدیدی رفته رفته سوار بر آن میشوند. هرقدر جرم این کودکان بیشتر شود، حرکت چرخ و فلک آهستهتر میشود (فرکانس چرخش آن کاهش مییابد). دست شما در هر بار …
فرض کنید کنار یک merry-go-round ایستادهاید و در حال چرخاندن آن هستید. شما از خوشحالی کودکان لذت میبرید و میخواهید رفته رفته سرعت چرخش را افزایش دهید تا کودکان بیشتر خوشحال شوند و شما بیشتر لذت ببرید. برای این کار نیازی نیست که همراه با آن بچرخید. شما در یک نقطه میایستید و هر بار …
ارنست لاورنس Ernest Lawrence، فیزیکدان آمریکایی از دانشگاه برکلی کالیفرنیا، پیشتر و در سال ۱۹۳۰، طرح جالبی تحت عنوان شتابدهندههای سیکلوترون cyclotron را ارائه کرده بود که میتوانست به سادگی، بر مشکل افزایش فاصلهی gapها و افزایش طول لولههای محافظ در شتابدهندههای خطی، غلبه کند. در این طراحی، مسیر حرکت ذرات، به وسیلهی یک میدان …
طراحی آلوارز برای شتابدهندهی قبلی (پست قبلی) یک محدودیت بزرگ داشت. در این طراحی باید این موضوع را در نظر بگیریم که هرچه در طول شتابدهنده پیش میرویم، انرژی و در نتیجه سرعت ذرات بیشتر و بیشتر میشود. اما این موضوع چگونه طراحی شتابدهنده را محدود میکند؟ فرض کنید که فرکانس میدان الکتریکی یک هرتز …
در یک شتابدهندهی خطی ذرات همچون LINAC4 در CERN، به ذرات دو نوع نیرو وارد میشود: نیروی حاصل از میدان الکتریکی که به ذره در جهت حرکت شتاب میدهد و دیگری نیروی حاصل از میدان مغناطیسی که عمود بر حرکت ذره بوده و ذره را از مسیر خود منحرف میکند. از آنجایی که میدان الکتریکی …
طبق قوانین ماکسول، یک میدان الکتریکی متغیر، موجب القای یک میدان مغناطیسی شده و همچنین، یک میدان مغناطیسی متغیر، یک میدان الکتریکی ایجاد میکند. با توجه به استفاده از میدان الکتریکی متغیر درون شتابدهندهی ذرات، یک میدان الکتریکی نیز ایجاد میشود. (طبق قانون لورنتز) نیرویی که میدان الکتریکی به ذرهی باردار وارد میکند، همراستا با …