ការ​ដំឡើង​ដែល​ដោយ​មាន​ជំនួយ​ពី​ដែន​អគ្គិសនី និង​ម៉ាញេទិក ធ្នឹម​ដឹកនាំ​នៃ​អេឡិចត្រុង ប្រូតុង អ៊ីយ៉ុង និង​ភាគល្អិត​ដែល​មាន​បន្ទុក​ផ្សេង​ទៀត​ដែល​មាន​ថាមពល​ខ្ពស់​ជាង​ថាមពល​កម្ដៅ​ត្រូវ​បាន​ទទួល។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការបង្កើនល្បឿន, ល្បឿនភាគល្អិតកើនឡើង, ជាញឹកញាប់ទៅតម្លៃជិតទៅនឹងល្បឿននៃពន្លឺ។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនតូចៗជាច្រើនត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រ (ការព្យាបាលដោយកាំរស្មី) និងនៅក្នុងឧស្សាហកម្មផងដែរ (ឧទាហរណ៍ សម្រាប់ការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក)។ ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនធំត្រូវបានប្រើជាចម្បងសម្រាប់គោលបំណងវិទ្យាសាស្ត្រ - ដើម្បីសិក្សាដំណើរការនុយក្លេអ៊ែរ និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃភាគល្អិតបឋម ( សូម​មើល​ផង​ដែរភាគល្អិតបឋម) ។

យោងទៅតាមមេកានិចកង់ទិច ធ្នឹមភាគល្អិតដូចជាធ្នឹមពន្លឺត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយរលកពន្លឺជាក់លាក់មួយ។ ថាមពលនៃភាគល្អិតកាន់តែច្រើន រលកខ្លីនេះកាន់តែខ្លី។ ហើយប្រវែងរលកកាន់តែខ្លី វត្ថុតូចៗដែលអាចធ្វើការស៊ើបអង្កេតបាន ប៉ុន្តែទំហំរបស់ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនកាន់តែធំ ហើយពួកវាកាន់តែស្មុគស្មាញ។ ការអភិវឌ្ឍន៍នៃការស្រាវជ្រាវទៅលើមីក្រូកូសបានទាមទារថាមពលកាន់តែច្រើននៃធ្នឹមស៊ើបអង្កេត។ ប្រភពដំបូងនៃវិទ្យុសកម្មថាមពលខ្ពស់គឺសារធាតុវិទ្យុសកម្មធម្មជាតិ។ ប៉ុន្តែពួកគេបានផ្តល់ឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវត្រឹមតែសំណុំនៃភាគល្អិត អាំងតង់ស៊ីតេ និងថាមពលមានកំណត់។ នៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1930 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានចាប់ផ្តើមធ្វើការលើការដំឡើងដែលអាចផលិតធ្នឹមចម្រុះកាន់តែច្រើន។ បច្ចុប្បន្ននេះមានឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនដែលធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានប្រភេទណាមួយនៃវិទ្យុសកម្មថាមពលខ្ពស់។ ប្រសិនបើឧទាហរណ៍ កាំរស្មីអ៊ិច ឬវិទ្យុសកម្មហ្គាម៉ាត្រូវបានទាមទារ នោះអេឡិចត្រុងត្រូវបានពន្លឿន ដែលបន្ទាប់មកបញ្ចេញហ្វូតុននៅក្នុងដំណើរការវិទ្យុសកម្ម bremsstrahlung ឬ synchrotron ។ នឺត្រុង​ត្រូវបាន​បង្កើត​ឡើង​ដោយ​ការទម្លាក់​គ្រាប់​បែក​លើ​គោលដៅ​សមស្រប​ជាមួយនឹង​ធ្នឹម​ខ្លាំង​នៃ​ប្រូតុង ឬ deuterons ។

ថាមពលនៃភាគល្អិតនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានវាស់ជាវ៉ុលអេឡិចត្រុង (eV) ។ វ៉ុលអេឡិចត្រុងគឺជាថាមពលដែលភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ទទួលបានដោយផ្ទុកបន្ទុកបឋមមួយ (បន្ទុកអេឡិចត្រុង) នៅពេលផ្លាស់ទីក្នុងវាលអគ្គិសនីរវាងចំណុចពីរដែលមានភាពខុសគ្នាសក្តានុពលនៃថាមពល 1 V. ក្នុងចន្លោះពីរាប់ពាន់ទៅជាច្រើនពាន់ពាន់លាន (10 12 ) វ៉ុលអេឡិចត្រុង - នៅឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនធំបំផុតរបស់ពិភពលោក។

ដើម្បីរកឃើញដំណើរការដ៏កម្រនៅក្នុងការពិសោធន៍ វាចាំបាច់ក្នុងការបង្កើនសមាមាត្រសញ្ញាទៅសំឡេងរំខាន។ នេះតម្រូវឱ្យមានប្រភពវិទ្យុសកម្មកាន់តែខ្លាំង។ គែមកាត់នៃបច្ចេកវិទ្យាបង្កើនល្បឿនទំនើបត្រូវបានកំណត់ដោយប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ពីរ - ថាមពលនិងអាំងតង់ស៊ីតេនៃធ្នឹមភាគល្អិត។

ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនទំនើបប្រើប្រភេទបច្ចេកវិទ្យាជាច្រើន និងចម្រុះ៖ ម៉ាស៊ីនបង្កើតប្រេកង់ខ្ពស់ អេឡិចត្រូនិកល្បឿនលឿន និងប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងស្វ័យប្រវត្តិ ឧបករណ៍វិនិច្ឆ័យ និងត្រួតពិនិត្យស្មុគស្មាញ ឧបករណ៍បូមធូលីខ្ពស់ មេដែកភាពជាក់លាក់ដ៏មានអានុភាព (ទាំង "ធម្មតា" និងគ្រីអេក) និងការតម្រឹមស្មុគស្មាញ។ និងប្រព័ន្ធភ្ជាប់។

Valoshek P. ដំណើរចូលទៅក្នុងជម្រៅនៃបញ្ហា។ ជាមួយនឹងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿន HERA ទៅកាន់ព្រំដែននៃចំណេះដឹង. M. , 1995

ដើម្បីស្វែងរក " ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿន PARTICLE" នៅ​លើ

ការចាប់ផ្តើមឡើងវិញនឹងអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របន្តសិក្សាអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិតែមួយគត់នៃអង្គធាតុរាវឱ្យកាន់តែលម្អិត។

លោក Sevior មានប្រសាសន៍ថា "យើងប្រហែលជាអាចរកឃើញថាតើសារធាតុប្រឆាំងអ៊ីដ្រូសែនមានប្រតិកម្មទៅនឹងទំនាញផែនដីដែរឬទេ" ។ - នេះគឺជាការធ្វើតេស្តដ៏លំបាក ប៉ុន្តែគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍សម្រាប់រូបវិទ្យាមូលដ្ឋាន។ យើងរំពឹងថាវត្ថុធាតុនឹងបង្កើនល្បឿនក្នុងការឆ្លើយតបទៅនឹងទំនាញផែនដីតាមរបៀបដែលបញ្ហាកើតឡើង ប៉ុន្តែគ្មាននរណាម្នាក់បានធ្វើរឿងនេះពីមុនមកទេ។ បើ​មិន​ដូច្នោះ​ទេ វា​អាច​បង្វែរ​ការងារ​នៃ​ទំនាញ​មក​លើ​ក្បាល​របស់​វា»។

ការសិក្សាអំពីទំនាញផែនដី និងវិមាត្របន្ថែមនៃពេលវេលាលំហ

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រចង់យល់ពីមូលហេតុដែលទំនាញផែនដីខុសពីកម្លាំងដទៃទៀតនៃធម្មជាតិ។ វាអាចទៅរួចដែលថាយើងមិនមានអារម្មណ៍ថាមានឥទ្ធិពលពេញលេញនៃទំនាញផែនដីទេ ព្រោះវារីករាលដាលទៅជាវិមាត្របន្ថែម។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាចស្វែងយល់បន្ថែមអំពីវិមាត្របន្ថែមទាំងនេះដោយសង្កេតមើលភាគល្អិតដែលអាចមាននៅក្នុងពួកវាតែប៉ុណ្ណោះ ហើយជាការពិត។

Sevior និយាយថា "ជំនួសឱ្យការស៊ីមេទ្រីខ្ពស់ជារូបវិទ្យាថ្មីជាមូលដ្ឋាន យើងអាចទទួលបានវិមាត្របន្ថែម" ។ "ទ្រឹស្តីបានបង្ហាញថានៅក្នុងវិមាត្រផ្សេងទៀតអាចមានកំណែធ្ងន់ជាងនៃភាគល្អិតស្តង់ដារ - ភាគល្អិត Kaluza-Klein ដែលមានម៉ាស់ច្រើនជាងភាគល្អិតស្តង់ដារ។"

ភាគល្អិតទាំងនេះអាចត្រូវបានរកឃើញតែនៅក្នុងការប៉ះទង្គិចដែលមានថាមពលខ្ពស់។

ការបង្កើតប្រហោងខ្មៅ

ប្រហោងខ្មៅគឺជាកន្លែងដែលទំនាញផែនដីខ្លាំង ដែលសូម្បីតែពន្លឺក៏មិនអាចគេចផុតបានដែរ។

ប្រហោងខ្មៅរបស់ផ្កាយត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅពេលដែលទំនាញដ៏ធំរបស់ផ្កាយមួយធ្វើឱ្យស្នូលរបស់វាដួលរលំភ្លាមៗ ដួលរលំទៅក្នុងខ្លួនវា បង្កើតជាចំណុចនៃការវិលត្រឡប់មកវិញ។ ប្រហោងខ្មៅដ៏ធំសម្បើមនៅចំកណ្តាលនៃកាឡាក់ស៊ីអាចមានច្រើនលាន ឬរាប់ពាន់លានដងនៃម៉ាស់ព្រះអាទិត្យ។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានផ្តល់យោបល់ថា ប្រហោងខ្មៅមីក្រូទស្សន៍ ឬក្វាន់តុំ ដែលតូចជាងអាតូម អាចកើតមាន ប្រសិនបើមានវិមាត្រលាក់កំបាំងបន្ថែម។

រហូតមកដល់ពេលនេះ LHC មិនទាន់បានផលិតប្រហោងខ្មៅមីក្រូទស្សន៍ទេ ហើយប្រសិនបើវាកើតឡើង ពួកវានឹងតូចណាស់ ដែលពួកវានឹងហួតក្នុងរយៈពេល 10^-27 វិនាទី រលួយទៅជាភាគល្អិតធម្មតា ឬ supersymmetric ។

Sevior និយាយថា "ប្រសិនបើ LHC បង្កើតរន្ធខ្មៅមីក្រូទស្សន៍ នោះនឹងក្លាយជាភស្តុតាងនៃទំហំបន្ថែម ហើយដានមិនធម្មតានៃរូបរាងរបស់ពួកគេនឹងងាយស្រួលក្នុងការសម្គាល់" ។

អ្វី​ដែល​អ្នក​វិទ្យាសាស្ត្រ​រក​ឃើញ​នឹង​អាស្រ័យ​លើ​ចំនួន​វិមាត្រ​បន្ថែម ម៉ាស​នៃ​ប្រហោង​ខ្មៅ ទំហំ​វិមាត្រ និង​ថាមពល​ដែល​ប្រហោង​ខ្មៅ​នឹង​បង្កើត។

មានខ្សែអត់?

ដូចប្រហោងខ្មៅដែរ វាមានហានិភ័យទ្រឹស្តីមួយផ្សេងទៀតនៃការប៉ះទង្គិចគ្នាដោយថាមពលខ្ពស់នៅ LHC - killer-strangelet ។

Strapellets ("ដំណក់ទឹកចម្លែក") គឺជាបំណែកអាតូមិកនៃវត្ថុចម្លែកដែលមានសម្មតិកម្ម ដែលរួមមានការឡើងចុះ និងថ្មចម្លែកស្ទើរតែទាំងស្រុង ដែលយោងទៅតាមទ្រឹស្ដី កាន់តែមានស្ថេរភាព នៅពេលដែលពួកវាកាន់តែធំឡើង។

ទ្រឹស្ដីមួយបង្ហាញថា សត្វចម្លែកអាចផ្លាស់ប្តូររូបធាតុធម្មតាបានក្នុងរយៈពេលមួយពាន់វិនាទី បំផ្លាញផែនដី ប្រែក្លាយទៅជាសត្វចម្លែកឃាតករយក្ស។

ប៉ុន្តែ Sevior និយាយ​ថា វា​ទំនង​ជា​មិន​កើត​ឡើង​ទេ។

“ខ្ញុំ​សង្ឃឹម​ថា​យើង​នឹង​រក​ឃើញ​វា ព្រោះ​វា​គួរ​ឱ្យ​ចាប់​អារម្មណ៍​ខ្លាំង​ណាស់។ ហើយខ្ញុំមិនខ្វល់ខ្វាយអ្វីទាំងអស់ ព្រោះផែនដី និងភពផ្សេងទៀតត្រូវបានទម្លាក់ដោយកាំរស្មីថាមពលខ្ពស់ ហើយប្រសិនបើសារធាតុចម្លែកនេះប្រែក្លាយរូបធាតុធម្មតាទៅជាសត្វចម្លែក វានឹងបំផ្លាញអស់រាប់ពាន់លានឆ្នាំមុន។

"ការពិតដែលថាយើងនៅតែនៅទីនេះគឺជាភស្តុតាងដ៏អស្ចារ្យដែលថាមិនមានអ្វីដែលត្រូវព្រួយបារម្ភនោះទេ។"

តើ Large Hadron Collider ដំណើរការយ៉ាងដូចម្តេច?

ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនភាគល្អិតដ៏ធំបំផុតរបស់ពិភពលោកគឺជារង្វង់ក្រោមដី 27 គីឡូម៉ែត្រដែលមានទីតាំងនៅព្រំដែនរវាងប្រទេសបារាំងនិងប្រទេសស្វីស។

គ្រឿងបរិក្ខារដែលមានតម្លៃ 10 ពាន់លានដុល្លារ ដំណើរការដោយ CERN អង្គការអឺរ៉ុបសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវនុយក្លេអ៊ែរ វាយកម្ទេចភាគល្អិត subatomic ចូលទៅក្នុងគ្នាទៅវិញទៅមកក្នុងល្បឿនពន្លឺជិត។

សម្រាប់ការប៉ះទង្គិចគ្នា បំពង់ពីរដែលនៅជាប់គ្នាត្រូវបានប្រើ ខ្សែកាំរស្មីដែលបំពាក់ដោយមេដែកអគ្គិសនីដ៏មានឥទ្ធិពល ត្រជាក់ដោយអេលីយ៉ូមរាវដល់សីតុណ្ហភាពក្រោម -271 អង្សាសេ។ នេះគឺជាទូរទឹកកកដ៏ធំបំផុតនៅលើភពផែនដី។

មេដែកទាំងនេះបញ្ជូនធ្នឹមប្រូតុង ឬស្នូលអាតូម តាមបណ្តោយបន្ទាត់នីមួយៗក្នុងទិសដៅផ្ទុយ។ ការប៉ះទង្គិចគ្នានៃភាគល្អិតកើតឡើងនៅក្នុងឧបករណ៍រាវរកក្រោមដីយក្សចំនួនបួនដែលមានទីតាំងនៅចំនុចប្រសព្វនៃបន្ទាត់កាំរស្មី។

ធ្នឹមដំបូងនៃប្រូតុងត្រូវបានបញ្ជូននៅជុំវិញរង្វង់ LHC នៅថ្ងៃទី 10 ខែកញ្ញាឆ្នាំ 2008 ប៉ុន្តែប្រាំបួនថ្ងៃក្រោយមកការដាច់ចរន្តអគ្គិសនីបណ្តាលឱ្យអេលីយ៉ូមរាវលេចធ្លាយនិងផ្ទុះដោយបិទរោងចក្រអស់រយៈពេលមួយឆ្នាំ។

នៅខែវិច្ឆិកា 2009 អ្វីគ្រប់យ៉ាងបានចាប់ផ្តើមម្តងទៀត ប៉ុន្តែថាមពលត្រូវបានកាត់បន្ថយ។ នៅដើមឆ្នាំ 2013 LHC ត្រូវបានបិទដើម្បីបង្កើនថាមពលរបស់វាពី 8 TeV ដល់ 14 TeV ។ វ៉ុលអេឡិចត្រុងគឺជារង្វាស់នៃថាមពលដែលប្រើក្នុងផ្នែករូបវិទ្យាភាគល្អិតដើម្បីកំណត់បរិមាណថាមពលដែលអេឡិចត្រុងមួយទទួលបាននៅពេលបង្កើនល្បឿនដោយវ៉ុលនៃភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលអគ្គិសនីមួយ។

លោក Sevior មានប្រសាសន៍ថា "ប្រសិនបើយើងបាញ់អេឡិចត្រុងពីចុងបញ្ចប់នៃថ្ម 1.5 វ៉ុល វានឹងទទួលបានថាមពល kinetic 1.5 វ៉ុល" ។ “វាខ្សោយជាងមូសខាំ អ្នកនឹងមិនកត់សំគាល់វាទេ ប៉ុន្តែប្រសិនបើអ្នកបុកធ្នឹមដែលមានថាមពលមេហ្គាវ៉ាត់ វានឹងឆេះរន្ធនៅក្នុងខ្លួន”។

វា​គឺ​ជា​ការ​ស្វែង​រក​វិធី​ដើម្បី​រួម​បញ្ចូល​ទ្រឹ​ស្តី​មូលដ្ឋាន​ពីរ - GR (អំពី​ទំនាញ​) និង SM (គំរូ​ស្ដង់ដារ​ដែល​រួម​បញ្ចូល​ទាំង​អន្តរកម្ម​រូបវន្ត​មូលដ្ឋាន​បី - អេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចខ្លាំងនិងខ្សោយ) ។ ការស្វែងរកដំណោះស្រាយមុនពេលការបង្កើត LHC ត្រូវបានរារាំងដោយការលំបាកក្នុងការបង្កើតទ្រឹស្តីនៃទំនាញកង់ទិច។

ការស្ថាបនាសម្មតិកម្មនេះពាក់ព័ន្ធនឹងការបញ្ចូលគ្នានៃទ្រឹស្តីរូបវិទ្យាពីរ - មេកានិចកង់ទិច និងទំនាក់ទំនងទូទៅ។

ចំពោះបញ្ហានេះ វិធីសាស្រ្តដ៏ពេញនិយម និងចាំបាច់ជាច្រើនក្នុងសម័យទំនើបនេះ ត្រូវបានគេប្រើក្នុងពេលតែមួយ - ទ្រឹស្តីខ្សែអក្សរ ទ្រឹស្ដី brane ទ្រឹស្ដីទំនាញផែនដី ក៏ដូចជាទ្រឹស្តីនៃទំនាញកង់ទិច។ មុន​ពេល​សាងសង់​ឧបករណ៍​បុក​នេះ បញ្ហា​ចម្បង​ក្នុង​ការ​ធ្វើ​ការ​ពិសោធន៍​ចាំបាច់​គឺ​កង្វះ​ថាមពល ដែល​មិន​អាច​សម្រេច​បាន​ជាមួយ​ឧបករណ៍​បង្កើនល្បឿន​ភាគល្អិត​ទំនើប​ផ្សេង​ទៀត។

ទីក្រុងហ្សឺណែវ LHC បានផ្តល់ឱកាសឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រធ្វើការពិសោធន៍ដែលមិនអាចទៅរួចពីមុន។ វាត្រូវបានគេជឿថានៅក្នុងពេលអនាគតដ៏ខ្លីដោយមានជំនួយពីឧបករណ៍ទ្រឹស្តីរូបវិទ្យាជាច្រើននឹងត្រូវបានបញ្ជាក់ឬបដិសេធ។ បញ្ហាមួយក្នុងចំនោមបញ្ហាបំផុតគឺ supersymmetry ឬទ្រឹស្តីខ្សែអក្សរដែលអស់រយៈពេលជាយូរមកហើយបានបែងចែករាងកាយទៅជាជំរុំពីរ - "stringers" និងគូប្រជែងរបស់ពួកគេ។

ការពិសោធន៍ជាមូលដ្ឋានផ្សេងទៀតបានធ្វើឡើងជាផ្នែកនៃការងាររបស់ LHC

ការស្រាវជ្រាវរបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រក្នុងវិស័យសិក្សាកំពូល quarks ដែលជា quarks ច្រើនបំផុត និងធ្ងន់បំផុត (173.1 ± 1.3 GeV / c²) នៃភាគល្អិតបឋមដែលគេស្គាល់បច្ចុប្បន្នក៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ផងដែរ។

ដោយសារតែទ្រព្យសម្បត្តិនេះ សូម្បីតែមុនពេលបង្កើត LHC ក៏ដោយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាចសង្កេតមើលការរញ្ជួយដីនៅឧបករណ៍បង្កើនល្បឿន Tevatron ប៉ុណ្ណោះ ព្រោះឧបករណ៍ផ្សេងទៀតមិនមានថាមពល និងថាមពលគ្រប់គ្រាន់ទេ។ នៅក្នុងវេន ទ្រឹស្ដីនៃ quarks គឺជាធាតុសំខាន់នៃសម្មតិកម្ម Higgs boson ដ៏រំជួលចិត្ត។

ការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រទាំងអស់លើការបង្កើត និងសិក្សាពីលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ quark ត្រូវបានអនុវត្តដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅក្នុងបន្ទប់ចំហុយ quark-antiquark កំពូលនៅ LHC ។

គោលដៅសំខាន់មួយនៃគម្រោងទីក្រុងហ្សឺណែវ ក៏ជាដំណើរការនៃការសិក្សាយន្តការនៃភាពស៊ីមេទ្រីនៃចរន្តអគ្គិសនីផងដែរ ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការពិសោធន៍ភស្តុតាងនៃអត្ថិភាពរបស់ Higgs boson ។ ច្បាស់ជាងនេះទៅទៀត ប្រធានបទនៃការសិក្សាគឺមិនមានច្រើនទេ boson ខ្លួនវាផ្ទាល់ ប៉ុន្តែយន្តការនៃការរំលោភលើស៊ីមេទ្រីនៃអន្តរកម្ម electroweak ដែលបានព្យាករណ៍ដោយ Peter Higgs ។

នៅក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃ LHC ការពិសោធន៍ក៏កំពុងត្រូវបានធ្វើឡើងផងដែរ ដើម្បីស្វែងរកភាពស៊ីមេទ្រីខ្ពស់ ហើយលទ្ធផលដែលចង់បាននឹងក្លាយជាភស្តុតាងនៃទ្រឹស្តីដែលថាភាគល្អិតបឋមណាមួយតែងតែត្រូវបានអមដោយដៃគូធ្ងន់ជាង និងការបដិសេធរបស់វា។

LHC អក្សរកាត់ (eng. Large Hadron Collider, អក្សរកាត់ថា LHC) គឺជាឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនភាគល្អិតនៅក្នុងធ្នឹមដែលបុក ដែលត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីបង្កើនល្បឿនប្រូតុង និងអ៊ីយ៉ុងធ្ងន់ (អ៊ីយ៉ុងនាំមុខ) និងសិក្សាផលិតផលនៃការប៉ះទង្គិចរបស់វា។ យន្តហោះ​បុក​គ្នា​ត្រូវ​បាន​គេ​សាងសង់​នៅ CERN (ក្រុមប្រឹក្សា​អឺរ៉ុប​សម្រាប់​ការ​ស្រាវជ្រាវ​នុយក្លេអ៊ែរ) ដែល​មាន​ទីតាំង​នៅ​ជិត​ក្រុង​ហ្សឺណែវ ជាប់​ព្រំដែន​ប្រទេស​ស្វីស និង​បារាំង។ LHC គឺជាកន្លែងពិសោធន៍ដ៏ធំបំផុតនៅក្នុងពិភពលោក។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ និងវិស្វករជាង 10,000 នាក់មកពីជាង 100 ប្រទេសបានចូលរួម និងកំពុងចូលរួមក្នុងការសាងសង់ និងស្រាវជ្រាវ។

វា​ត្រូវ​បាន​គេ​ដាក់​ឈ្មោះ​ថា​ធំ​ដោយ​សារ​តែ​ទំហំ​របស់​វា​: ប្រវែង​នៃ​ចិញ្ចៀន​មេ​នៃ​ការ​បង្កើន​ល្បឿន​គឺ 26,659 ម៉ែត្រ​; hadronic - ដោយសារតែការពិតដែលថាវាបង្កើនល្បឿន hadrons នោះគឺភាគល្អិតធ្ងន់ដែលមាន quarks; collider (ភាសាអង់គ្លេស collider - pusher) - ដោយសារតែការពិតដែលថាធ្នឹមភាគល្អិតត្រូវបានបង្កើនល្បឿនក្នុងទិសដៅផ្ទុយនិងបុកនៅចំណុចប៉ះទង្គិចពិសេស។

លក្ខណៈបច្ចេកទេស

ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនត្រូវបានគេសន្មត់ថាបុកប្រូតុងជាមួយនឹងថាមពលសរុប 14 TeV (នោះគឺ 14 teraelectronvolts ឬ 14 1012 វ៉ុលអេឡិចត្រុង) នៅកណ្តាលនៃប្រព័ន្ធម៉ាស់នៃភាគល្អិតឧប្បត្តិហេតុក៏ដូចជាស្នូលនាំមុខដែលមានថាមពល 5 GeV (5 109) ។ វ៉ុលអេឡិចត្រុង) សម្រាប់គូនីមួយៗនៃស្នូលដែលប៉ះទង្គិចគ្នា។ នៅដើមឆ្នាំ 2010 LHC បានវ៉ាដាច់ម្ចាស់ជើងឯកមុនបន្តិចរួចមកហើយទាក់ទងនឹងថាមពលប្រូតុង - ប្រូតុងប្រឆាំងប្រូតុង តេវ៉ាតរ៉ុន ដែលរហូតដល់ចុងឆ្នាំ 2011 ធ្វើការនៅមន្ទីរពិសោធន៍បង្កើនល្បឿនជាតិ។ Enrico Fermi (សហរដ្ឋអាមេរិក) ។ ទោះបីជាការពិតដែលថាការកែតម្រូវឧបករណ៍លាតសន្ធឹងជាច្រើនឆ្នាំហើយមិនទាន់ត្រូវបានបញ្ចប់ក៏ដោយ LHC បានក្លាយជាឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនភាគល្អិតថាមពលខ្ពស់បំផុតនៅលើពិភពលោករួចទៅហើយដែលលើសពីការប៉ះទង្គិចគ្នានៅក្នុងថាមពលដោយលំដាប់នៃរ៉ិចទ័ររួមទាំងអ៊ីយ៉ុងធ្ងន់ដែលទាក់ទង RHIC ។ ការប៉ះទង្គិចគ្នាដែលកំពុងប្រតិបត្តិការនៅមន្ទីរពិសោធន៍ Brookhaven (សហរដ្ឋអាមេរិក) ។

ពន្លឺនៃ LHC ក្នុងអំឡុងពេលសប្តាហ៍ដំបូងនៃការរត់គឺមិនលើសពី 1029 ភាគល្អិត/cm 2 s ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វានៅតែបន្តកើនឡើងឥតឈប់ឈរ។ គោលដៅគឺដើម្បីសម្រេចបាននូវពន្លឺបន្ទាប់បន្សំនៃ 1.7 · 1034 ភាគល្អិត/cm 2 s ដែលតាមលំដាប់លំដោយស្មើនឹងពន្លឺនៃ BaBar (SLAC, USA) និង Belle (ភាសាអង់គ្លេស) (KEK, Japan)។

ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនស្ថិតនៅក្នុងផ្លូវរូងក្រោមដីដូចគ្នាដែលពីមុនត្រូវបានកាន់កាប់ដោយ Large Electron-Positron Collider ។ ផ្លូវរូងក្រោមដីដែលមានរង្វង់ 26.7 គីឡូម៉ែត្រត្រូវបានដាក់នៅក្រោមដីនៅប្រទេសបារាំង និងប្រទេសស្វីស។ ជម្រៅនៃផ្លូវរូងក្រោមដីគឺពី 50 ទៅ 175 ម៉ែត្រ ហើយរង្វង់ផ្លូវរូងក្រោមដីមានទំនោរប្រហែល 1.4% ទាក់ទងទៅនឹងផ្ទៃផែនដី។ ដើម្បីទប់ កែ និងផ្ដោតលើធ្នឹមប្រូតុង មេដែកដែលដំណើរការលើសចំណុះ 1624 ត្រូវបានប្រើ ដែលប្រវែងសរុបលើសពី 22 គីឡូម៉ែត្រ។ មេដែកដំណើរការនៅសីតុណ្ហភាព 1.9 K (-271 °C) ដែលទាបជាងសីតុណ្ហភាពនៃសារធាតុអេលីយ៉ូម។

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា LHC

LHC មាន 4 សំខាន់ និង 3 ឧបករណ៍រាវរកជំនួយ:

• ALICE (ការ​ពិសោធន៍​ការ​បុក​អ៊ីយ៉ុង​ធំ)
• ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS)
• CMS (បង្រួម Muon Solenoid)
• LHCb (ការពិសោធន៍សម្រស់ដ៏ធំ Hadron Collider)
• TOTEM (ការវាស់វែងផ្នែកឆ្លងកាត់ការបត់បែនសរុប និងឌីផេរ៉ង់ស្យែល)
• LHCf (The Large Hadron Collider forward)
• MoEDAL (ឧបករណ៍ចាប់ម៉ូណូប៉ូល និងសារធាតុ Exotics នៅ LHC)។

ATLAS, CMS, ALICE, LHCb គឺជាឧបករណ៍រាវរកដ៏ធំដែលមានទីតាំងនៅជុំវិញចំណុចបុកធ្នឹម។ ឧបករណ៍រាវរក TOTEM និង LHCf គឺជាឧបករណ៍ជំនួយដែលមានទីតាំងនៅចម្ងាយរាប់សិបម៉ែត្រពីចំណុចប្រសព្វធ្នឹមដែលកាន់កាប់ដោយឧបករណ៍ចាប់ CMS និង ATLAS រៀងគ្នា ហើយនឹងត្រូវបានប្រើរួមជាមួយឧបករណ៍សំខាន់ៗ។

ឧបករណ៍រាវរក ATLAS និង CMS គឺជាឧបករណ៍រាវរកគោលបំណងទូទៅដែលត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីស្វែងរក Higgs boson និង "រូបវិទ្យាមិនស្តង់ដារ" ជាពិសេសសារធាតុងងឹត ALICE - ដើម្បីសិក្សាប្លាស្មា quark-gluon ក្នុងការប៉ះទង្គិចអ៊ីយ៉ុងនាំមុខធ្ងន់ LHCb - ដើម្បីសិក្សារូបវិទ្យា នៃ b-quarks ដែលនឹងអនុញ្ញាតឱ្យយល់កាន់តែច្បាស់ពីភាពខុសគ្នារវាងរូបធាតុ និងវត្ថុធាតុពិត TOTEM ត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីសិក្សាការខ្ចាត់ខ្ចាយនៃភាគល្អិតនៅមុំតូច ដូចជាកើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលបិទជិតដោយគ្មានការប៉ះទង្គិចគ្នា (ហៅថាភាគល្អិតដែលមិនប៉ះទង្គិចគ្នាទៅមុខ។ ភាគល្អិត) ដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកវាស់ទំហំប្រូតុងបានកាន់តែត្រឹមត្រូវ ក៏ដូចជាគ្រប់គ្រងពន្លឺនៃវត្ថុបុក ហើយចុងក្រោយ LHCf - សម្រាប់ការសិក្សាអំពីកាំរស្មីលោហធាតុ យកគំរូតាមភាគល្អិតដែលមិនប៉ះទង្គិចដូចគ្នា។

ការងាររបស់ LHC ក៏ត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងឧបករណ៍រាវរកទីប្រាំពីរ (ការពិសោធន៍) MoEDAL ដែលមិនសំខាន់ក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃថវិកា និងភាពស្មុគស្មាញ ដែលត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីស្វែងរកភាគល្អិតធ្ងន់ដែលមានចលនាយឺតៗ។

កំឡុងពេលប្រតិបត្តិការរបស់កុងទ័រ ការបុកគ្នាត្រូវបានអនុវត្តក្នុងពេលដំណាលគ្នានៅចំនុចប្រសព្វទាំងបួននៃធ្នឹម ដោយមិនគិតពីប្រភេទនៃភាគល្អិតដែលបង្កើនល្បឿន (ប្រូតុង ឬនុយក្លេអែ)។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះឧបករណ៍រាវរកទាំងអស់ប្រមូលស្ថិតិក្នុងពេលដំណាលគ្នា។

ការបង្កើនល្បឿននៃភាគល្អិតនៅក្នុងការប៉ះទង្គិចមួយ។

ល្បឿននៃភាគល្អិតនៅក្នុង LHC នៅលើធ្នឹមដែលប៉ះទង្គិចគ្នាគឺជិតទៅនឹងល្បឿននៃពន្លឺនៅក្នុងកន្លែងទំនេរ។ ការបង្កើនល្បឿននៃភាគល្អិតទៅនឹងថាមពលខ្ពស់បែបនេះត្រូវបានសម្រេចក្នុងដំណាក់កាលជាច្រើន។ នៅដំណាក់កាលដំបូង លីនេអ៊ែរ 2 និងលីនេអ៊ែរ 3 ដែលមានថាមពលទាប ចាក់បញ្ចូលប្រូតុង និងអ៊ីយ៉ុងនាំមុខសម្រាប់ការបង្កើនល្បឿនបន្ថែមទៀត។ បន្ទាប់មកភាគល្អិតចូលទៅក្នុង PS Booster ហើយបន្ទាប់មកចូលទៅក្នុង PS (proton synchrotron) ដោយខ្លួនវាទទួលបានថាមពល 28 GeV ។ ជាមួយនឹងថាមពលនេះ ពួកវាកំពុងធ្វើដំណើរក្នុងល្បឿនជិតពន្លឺហើយ។ បន្ទាប់ពីនោះ ការបង្កើនល្បឿននៃភាគល្អិតបន្តនៅក្នុង SPS (Proton Super Synchrotron) ដែលថាមពលភាគល្អិតឈានដល់ 450 GeV ។ បន្ទាប់មកបណ្តុំនៃប្រូតុងត្រូវបានបញ្ជូនទៅសង្វៀនធំ 26.7 គីឡូម៉ែត្រដែលនាំថាមពលនៃប្រូតុងដល់អតិបរមា 7 TeV ហើយនៅចំណុចប៉ះទង្គិចគ្នា ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកត់ត្រាព្រឹត្តិការណ៍ដែលកើតឡើង។ ធ្នឹមប្រូតុងពីរដែលបុកគ្នានៅពេលបំពេញទាំងស្រុង អាចមាន 2808 បាច់នីមួយៗ។ នៅដំណាក់កាលដំបូងនៃការបំបាត់កំហុសនៃដំណើរការបង្កើនល្បឿន មានតែចង្កោមមួយប៉ុណ្ណោះដែលចរាចរជាបាច់ដែលមានប្រវែងជាច្រើនសង់ទីម៉ែត្រ និងមានទំហំតូចឆ្លងកាត់។ បន្ទាប់មកពួកគេចាប់ផ្តើមបង្កើនចំនួនកំណក។ ចង្កោមមានទីតាំងស្ថិតនៅក្នុងទីតាំងថេរដែលទាក់ទងគ្នាទៅវិញទៅមកដែលផ្លាស់ទីស្របគ្នាតាមបណ្តោយសង្វៀន។ ចង្កោមនៅក្នុងលំដាប់ជាក់លាក់មួយអាចប៉ះទង្គិចគ្នានៅចំនុចបួននៃសង្វៀន ដែលឧបករណ៍រាវរកភាគល្អិតស្ថិតនៅ។

ថាមពល kinetic នៃ bunches hadron ទាំងអស់នៅក្នុង LHC នៅពេលដែលវាត្រូវបានបំពេញទាំងស្រុងគឺអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងថាមពល kinetic នៃយន្តហោះប្រតិកម្ម ទោះបីជាម៉ាស់នៃភាគល្អិតទាំងអស់មិនលើសពី nanogram ហើយវាមិនអាចមើលឃើញដោយភ្នែកទទេក៏ដោយ។ ថាមពលបែបនេះត្រូវបានសម្រេចដោយសារតែល្បឿននៃភាគល្អិតជិតទៅនឹងល្បឿននៃពន្លឺ។

ចង្កោមឆ្លងកាត់រង្វង់ពេញរបស់ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនលឿនជាង 0.0001 វិនាទី ដូច្នេះធ្វើឱ្យមានបដិវត្តច្រើនជាង 10 ពាន់ក្នុងមួយវិនាទី

គោលដៅ និងគោលបំណងរបស់ LHC

ភារកិច្ចចម្បងរបស់ Large Hadron Collider គឺស្វែងរករចនាសម្ព័ន្ធនៃពិភពលោករបស់យើងនៅចម្ងាយតិចជាង 10-19 ម៉ែត្រ "សាកល្បង" វាជាមួយភាគល្អិតដែលមានថាមពលនៃ TeV ជាច្រើន។ រហូតមកដល់បច្ចុប្បន្ន ភស្តុតាងប្រយោលជាច្រើនបានប្រមូលផ្តុំរួចហើយថានៅលើមាត្រដ្ឋាននេះ អ្នករូបវិទ្យាគួរតែបើក "ស្រទាប់នៃការពិតថ្មី" ជាក់លាក់មួយ ការសិក្សាដែលនឹងផ្តល់ចម្លើយចំពោះសំណួរជាច្រើននៃរូបវិទ្យាមូលដ្ឋាន។ អ្វី​ដែល​ជា​ស្រទាប់​នៃ​ការពិត​នេះ​នឹង​ក្លាយ​ទៅ​ជា​មិន​ត្រូវ​បាន​គេ​ដឹង​ជា​មុន​។ ជាការពិតណាស់ អ្នកទ្រឹស្ដីបានស្នើឡើងនូវបាតុភូតផ្សេងៗរាប់រយ ដែលអាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅឯថាមពលប៉ះទង្គិចនៃ TeV មួយចំនួន ប៉ុន្តែវាជាការពិសោធន៍ដែលនឹងបង្ហាញនូវអ្វីដែលពិតនៅក្នុងធម្មជាតិ។

ស្វែងរករូបវិទ្យាថ្មី គំរូស្តង់ដារមិនអាចចាត់ទុកថាជាទ្រឹស្តីចុងក្រោយនៃភាគល្អិតបឋមបានទេ។ វាត្រូវតែជាផ្នែកមួយនៃទ្រឹស្ដីដ៏ស៊ីជម្រៅមួយចំនួននៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃ microworld ដែលជាផ្នែកដែលអាចមើលឃើញនៅក្នុងការពិសោធន៍បុកគ្នានៅថាមពលខាងក្រោមប្រហែល 1 TeV ។ ទ្រឹស្ដីបែបនេះត្រូវបានហៅជារួមថា "រូបវិទ្យាថ្មី" ឬ "លើសពីគំរូស្តង់ដារ"។ ភារកិច្ចចម្បងរបស់ Large Hadron Collider គឺដើម្បីទទួលបានយ៉ាងហោចណាស់គន្លឹះដំបូងនៃអ្វីដែលទ្រឹស្តីកាន់តែស៊ីជម្រៅនេះ។ ដើម្បីបញ្ចូលគ្នាបន្ថែមទៀតនូវអន្តរកម្មជាមូលដ្ឋាននៅក្នុងទ្រឹស្តីមួយ វិធីសាស្រ្តផ្សេងៗត្រូវបានប្រើប្រាស់៖ ទ្រឹស្ដីខ្សែ ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងទ្រឹស្តី M (ទ្រឹស្ដី brane) ទ្រឹស្ដីទំនាញខ្លាំង ទ្រឹស្ដីទំនាញកង់កង់។ ការបញ្ជាក់ពិសោធន៍។ បញ្ហាគឺថា ដើម្បីអនុវត្តការពិសោធន៍ដែលត្រូវគ្នា ថាមពលគឺត្រូវការជាចាំបាច់ដែលមិនអាចទទួលបាននៅឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនភាគល្អិតទំនើប។ LHC នឹងអនុញ្ញាតឱ្យមានការពិសោធន៍ដែលមិនអាចទៅរួចពីមុន ហើយទំនងជានឹងបញ្ជាក់ ឬបដិសេធទ្រឹស្តីមួយចំនួន។ ដូច្នេះមានទ្រឹស្ដីរូបវិទ្យាជាច្រើនដែលមានវិមាត្រធំជាងបួនដែលបង្ហាញពីអត្ថិភាពនៃ "supersymmetry" - ឧទាហរណ៍ ទ្រឹស្ដីខ្សែ ដែលជួនកាលគេហៅថាទ្រឹស្ដី superstring យ៉ាងជាក់លាក់ ព្រោះបើគ្មាន supersymmetry វាបាត់បង់អត្ថន័យរូបវន្តរបស់វា។ ការបញ្ជាក់ពីអត្ថិភាពនៃ supersymmetry ដូច្នេះជាការបញ្ជាក់ដោយប្រយោលនៃការពិតនៃទ្រឹស្តីទាំងនេះ។ ការសិក្សាអំពីកំពូល quarks កំពូល quark គឺជា quark ធ្ងន់បំផុត ហើយលើសពីនេះ វាគឺជាភាគល្អិតបឋមដែលធ្ងន់បំផុតដែលត្រូវបានរកឃើញរហូតមកដល់ពេលនេះ។ យោងតាមលទ្ធផលចុងក្រោយពី Tevatron ម៉ាស់របស់វាគឺ 173.1 ± 1.3 GeV/c 2 ។ ដោយសារតែម៉ាសដ៏ធំរបស់វា រហូតមកដល់ពេលនេះ quark កំពូលត្រូវបានគេសង្កេតឃើញតែនៅក្នុងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនមួយប៉ុណ្ណោះគឺ Tevatron ហើយឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនផ្សេងទៀតគ្រាន់តែខ្វះថាមពលដើម្បីផលិតវា។ លើសពីនេះទៀត quarks កំពូលមានការចាប់អារម្មណ៍ចំពោះអ្នករូបវិទ្យាមិនត្រឹមតែនៅក្នុងសិទ្ធិរបស់ពួកគេប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែក៏ជា "ឧបករណ៍ធ្វើការ" សម្រាប់ការសិក្សា Higgs boson ផងដែរ។ បណ្តាញដ៏សំខាន់បំផុតមួយសម្រាប់ការផលិត Higgs boson នៅ LHC គឺជាការផលិតរួមគ្នាជាមួយនឹងគូកំពូល quark-antiquark ។ ដើម្បី​បំបែក​ព្រឹត្តិការណ៍​បែប​នេះ​ពី​ផ្ទៃ​ខាង​ក្រោយ​ដោយ​ទុក​ចិត្ត​បាន ដំបូង​គេ​ត្រូវ​សិក្សា​ពី​លក្ខណៈ​សម្បត្តិ​របស់​កំពូល​ថ្ម​កំបោរ​ខ្លួន​ឯង។ ការសិក្សាអំពីយន្តការនៃភាពស៊ីមេទ្រីនៃចរន្តអគ្គិសនី គោលបំណងសំខាន់មួយនៃគម្រោងគឺដើម្បីពិសោធន៍បង្ហាញអំពីអត្ថិភាពរបស់ Higgs boson ដែលជាភាគល្អិតដែលត្រូវបានព្យាករណ៍ដោយរូបវិទូជនជាតិស្កុតឡេន Peter Higgs ក្នុងឆ្នាំ 1964 ក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃគំរូស្តង់ដារ។ Higgs boson គឺជាបរិមាណនៃវាល Higgs ដែលនៅពេលឆ្លងកាត់ភាគល្អិតជួបប្រទះនឹងភាពធន់ ដែលយើងតំណាងឱ្យការកែតម្រូវដល់ម៉ាស់។ បូសុនខ្លួនវាមិនស្ថិតស្ថេរ និងមានម៉ាស់ធំ (ច្រើនជាង 120 GeV/c2)។ តាមពិតទៅ អ្នករូបវិទ្យាមិនសូវចាប់អារម្មណ៍នឹង Higgs boson ខ្លួនឯងប៉ុន្មានទេ ប៉ុន្តែនៅក្នុងយន្តការ Higgs នៃការបំបែកស៊ីមេទ្រីនៃអន្តរកម្ម electroweak ។ ការសិក្សាអំពីប្លាស្មា quark-gluon វាត្រូវបានគេរំពឹងថាប្រហែលមួយខែក្នុងមួយឆ្នាំនឹងត្រូវចំណាយក្នុងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនក្នុងរបៀបនៃការប៉ះទង្គិចនុយក្លេអ៊ែរ។ ក្នុងកំឡុងខែនេះ ដុំបុកនឹងបង្កើនល្បឿន ហើយបុកគ្នានៅក្នុងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា មិនមែនប្រូតុងទេ ប៉ុន្តែជាស្នូលនាំមុខ។ នៅក្នុងការប៉ះទង្គិចគ្នាមិនស្មើគ្នានៃស្នូលពីរក្នុងល្បឿន ultrarelativistic ដុំនុយក្លេអ៊ែរក្រាស់ និងក្តៅខ្លាំងត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងរយៈពេលខ្លីមួយ ហើយបន្ទាប់មកបានរលួយ។ ការយល់ដឹងអំពីបាតុភូតដែលកើតឡើងក្នុងករណីនេះ (ការផ្លាស់ប្តូរនៃរូបធាតុទៅស្ថានភាពនៃប្លាស្មា quark-gluon និងភាពត្រជាក់របស់វា) គឺចាំបាច់ដើម្បីបង្កើតទ្រឹស្តីដ៏ល្អឥតខ្ចោះបន្ថែមទៀតនៃអន្តរកម្មខ្លាំងដែលនឹងមានប្រយោជន៍ទាំងរូបវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរ និងសម្រាប់រូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រ។ ការស្វែងរក supersymmetry សមិទ្ធិផលវិទ្យាសាស្ត្រសំខាន់ដំបូងនៃការពិសោធន៍នៅ LHC អាចជាភស្តុតាង ឬការបដិសេធនៃ "supersymmetry" - ទ្រឹស្តីដែលថាភាគល្អិតបឋមណាមួយមានដៃគូធ្ងន់ជាង ឬ " superparticle" ។ ការសិក្សាអំពីការប៉ះទង្គិចគ្នារវាង photon-hadron និង photon-photon អន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៃភាគល្អិតត្រូវបានពិពណ៌នាថាជាការផ្លាស់ប្តូរនៃ photon (ក្នុងករណីខ្លះនិម្មិត) ។ ម៉្យាងទៀត ហ្វូតុង គឺជាអ្នកបញ្ជូនដែនអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ ប្រូតុង​ត្រូវ​បាន​សាក​ដោយ​អេឡិច​ត្រូនិក ហើយ​ហ៊ុំ​ព័ទ្ធ​ដោយ​វាល​អេឡិច​ត្រូនិក រៀង​គ្នា វាល​នេះ​អាច​ត្រូវ​បាន​ចាត់​ទុក​ថា​ជា​ពពក​នៃ​ហ្វូតុង​និម្មិត។ ប្រូតុងណាមួយ ជាពិសេសប្រូតុងដែលទាក់ទងគ្នា រួមបញ្ចូលពពកនៃភាគល្អិតនិម្មិតជាផ្នែកសំខាន់មួយ។ នៅពេលដែលប្រូតុងបុកគ្នាទៅវិញទៅមក ភាគល្អិតនិម្មិតជុំវិញប្រូតុងនីមួយៗក៏មានអន្តរកម្មផងដែរ។ តាមគណិតវិទ្យា ដំណើរការនៃអន្តរកម្មភាគល្អិតត្រូវបានពិពណ៌នាដោយការកែតម្រូវជាបន្តបន្ទាប់ ដែលនីមួយៗពិពណ៌នាអំពីអន្តរកម្មដោយមធ្យោបាយនៃភាគល្អិតនិម្មិតនៃប្រភេទជាក់លាក់មួយ (សូមមើល៖ ដ្យាក្រាម Feynman) ។ ដូច្នេះហើយ នៅពេលសិក្សាពីការប៉ះទង្គិចគ្នានៃប្រូតុង អន្តរកម្មនៃរូបធាតុជាមួយ photons ថាមពលខ្ពស់ ដែលជាការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងសម្រាប់ទ្រឹស្តីរូបវិទ្យា ក៏ត្រូវបានសិក្សាដោយប្រយោលផងដែរ។ ថ្នាក់ពិសេសនៃប្រតិកម្មក៏ត្រូវបានពិចារណាផងដែរ - អន្តរកម្មផ្ទាល់នៃ photon ពីរ ដែលអាចប៉ះទង្គិចទាំងពីរជាមួយប្រូតុងដែលកំពុងមកដល់ បង្កើតការប៉ះទង្គិច photon-hadron និងគ្នាទៅវិញទៅមក។ នៅក្នុងរបៀបនៃការប៉ះទង្គិចនុយក្លេអ៊ែរ ដោយសារតែបន្ទុកអគ្គីសនីដ៏ធំនៃស្នូល ឥទ្ធិពលនៃដំណើរការអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចគឺកាន់តែសំខាន់។ ការសាកល្បងទ្រឹស្ដីកម្រនិងអសកម្ម អ្នកទ្រឹស្តីនៅចុងសតវត្សទី 20 បានដាក់ចេញនូវគំនិតមិនធម្មតាជាច្រើនអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃពិភពលោកដែលត្រូវបានគេហៅថាជា "គំរូកម្រនិងអសកម្ម" ។ ទាំងនេះរាប់បញ្ចូលទាំងទ្រឹស្ដីដែលមានទំនាញខ្លាំងនៅលើមាត្រដ្ឋានថាមពលនៃលំដាប់ 1 TeV ម៉ូដែលដែលមានវិមាត្រលំហមួយចំនួនធំ គំរូ preon ដែល quarks និង lepton ខ្លួនឯងត្រូវបានផ្សំឡើងដោយភាគល្អិត ម៉ូដែលដែលមានអន្តរកម្មប្រភេទថ្មី។ ការពិតគឺថាទិន្នន័យពិសោធន៍បង្គរនៅតែមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបង្កើតទ្រឹស្តីតែមួយ។ ហើយទ្រឹស្ដីទាំងអស់នេះត្រូវគ្នាជាមួយនឹងទិន្នន័យពិសោធន៍ដែលមាន។ ដោយសារទ្រឹស្ដីទាំងនេះអាចធ្វើការទស្សន៍ទាយជាក់លាក់សម្រាប់ LHC អ្នកពិសោធន៍គ្រោងនឹងសាកល្បងការព្យាករណ៍ និងរកមើលដាននៃទ្រឹស្តីជាក់លាក់នៅក្នុងទិន្នន័យរបស់ពួកគេ។ គេរំពឹងថាលទ្ធផលដែលទទួលបាននៅឧបករណ៍បង្កើនល្បឿននឹងអាចកំណត់ការស្រមើលស្រមៃរបស់អ្នកទ្រឹស្ដីដោយបិទសំណង់មួយចំនួនដែលបានស្នើឡើង។ ផ្សេងទៀត វាក៏ត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងរកឃើញបាតុភូតរាងកាយនៅខាងក្រៅក្របខ័ណ្ឌនៃគំរូស្តង់ដារ។ វាត្រូវបានគ្រោងទុកដើម្បីសិក្សាពីលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ W និង Z bosons អន្តរកម្មនុយក្លេអ៊ែរនៅថាមពលខ្ពស់ ដំណើរការនៃការផលិត និងការបំបែកនៃ quarks ធ្ងន់ (b និង t) ។

បេក្ខជនវិទ្យាសាស្ត្ររូបវិទ្យា និងគណិតវិទ្យា E. LOZOVSKAYA.

តើ​គ្រាប់​ធញ្ញជាតិ​ដូច​ជា​ខ្សាច់​អាច​កិន​បាន​ដល់​កម្រិត​ណា? តើពិភពលោកជុំវិញយើងបង្កើតពីអ្វី? តើផ្កាយ ភព និងអ្វីៗផ្សេងទៀតមកពីណា នៅពេលណា និងនៅឯណា? ចម្ងល់​ទាំង​នេះ​បាន​លង​មនុស្ស​ជា​យូរ​មក​ហើយ។ ហើយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រកាន់តែជ្រៅជ្រៀតចូលទៅក្នុងអាថ៌កំបាំងនៃធម្មជាតិ ការពិសោធន៍វិទ្យាសាស្ត្រកាន់តែពិបាកក្លាយជា។

វិទ្យាសាស្ត្រនិងជីវិត // គំនូរ

វិទ្យាសាស្ត្រនិងជីវិត // គំនូរ

វិទ្យាសាស្ត្រនិងជីវិត // គំនូរ

វិទ្យាសាស្ត្រនិងជីវិត // គំនូរ

វិទ្យាសាស្ត្រនិងជីវិត // គំនូរ

ប្រហែលជាពួកយើងម្នាក់ៗយ៉ាងហោចណាស់ម្តងបានព្យាយាមរុះរើប្រដាប់ក្មេងលេងដើម្បីមើលអ្វីដែលនៅខាងក្នុងវា។ ការចង់ដឹងចង់ឃើញបែបនេះក៏ជំរុញឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដែលស្វែងរករចនាសម្ព័ន្ធនៃរូបធាតុចុះទៅប្លុកអគារបឋមបំផុត។ ហើយ​ដើម្បី​ធ្វើ​ការ​ស្រាវ​ជ្រាវ​បែប​នេះ ពួក​គេ​រចនា​និង​សាងសង់​កន្លែង​ពិសោធន៍​ពិសេស​គឺ​ឧបករណ៍​បង្កើនល្បឿន។

នៅព្រំដែននៃប្រទេសស្វីស និងបារាំង ក្រោមដីជ្រៅ មានផ្លូវរូងក្រោមដីរាងជារង្វង់ដ៏ធំ។ ប្រវែងរបស់វាគឺជិត 27 គីឡូម៉ែត្រ។ នៅពេលមួយត្រលប់ទៅទសវត្សរ៍ទី 80 នៃសតវត្សទី XX ផ្លូវរូងក្រោមដីនេះត្រូវបានជីកដើម្បីឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវមកពី CERN - មជ្ឈមណ្ឌលអឺរ៉ុបសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវនុយក្លេអ៊ែរ - អាចបង្កើនល្បឿនអេឡិចត្រុងនិង positrons នៅក្នុងវាឱ្យមានល្បឿនយ៉ាងខ្លាំង។ ឥឡូវនេះឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនថ្មីមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងផ្លូវរូងក្រោមដីនេះ ដែលត្រូវបានគេហៅថា Large Hadron Collider ។

តើ​វា​ជា​អ្វី?

ពាក្យ "បុក" មកពីភាសាអង់គ្លេសថា collide - collide ។ នៅក្នុងការប៉ះទង្គិចគ្នា ធ្នឹមពីរនៃភាគល្អិតហោះឆ្ពោះទៅរកគ្នាទៅវិញទៅមក ហើយនៅពេលបុកគ្នា ថាមពលនៃធ្នឹមបន្ថែមឡើង។ នៅក្នុងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនធម្មតា ធ្នឹមទៅដល់គោលដៅដែលមិនអាចផ្លាស់ប្តូរបាន ហើយថាមពលនៃផលប៉ះពាល់បែបនេះគឺតិចជាងច្រើន។

ហេតុអ្វីបានជាអ្នកបុកគេហៅថា ហាដរ៉ុន? ក្នុងចំណោមភាគល្អិតបឋមមានក្រុមគ្រួសារនៃ hadrons ។ វារួមបញ្ចូលប្រូតុង និងនឺត្រុង ដែលបង្កើតជាស្នូលនៃអាតូមទាំងអស់ ព្រមទាំង mesons ជាច្រើនប្រភេទ។ ទ្រព្យសម្បត្តិសំខាន់មួយនៃ hadrons គឺថាពួកវាមិនមែនជាភាគល្អិតបឋមទេ ប៉ុន្តែមាន quarks "ស្អិតជាប់គ្នា" ដោយ gluons ។

មិនមែនរាល់ hadron ទាំងអស់អាចបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៅក្នុងការប៉ះទង្គិចរបស់ hadron នោះទេ ប៉ុន្តែមានតែមួយប៉ុណ្ណោះដែលមានបន្ទុកអគ្គីសនី។ ឧទាហរណ៍ នឺត្រុង គឺ​ជា​ភាគល្អិត​អព្យាក្រឹត ដែល​បង្ហាញ​ពី​ឈ្មោះ ហើយ​វាល​អេឡិចត្រុង​មិន​ធ្វើសកម្មភាព​លើ​វា​ទេ។ ដូច្នេះវត្ថុសំខាន់នៃការពិសោធន៍នឹងជាប្រូតុង (ស្នូលនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន) និងស្នូលនាំមុខធ្ងន់។

សព្វ​ថ្ងៃ​នេះ Large Hadron Collider មាន​កម្លាំង​ខ្លាំង​បំផុត​ក្នុង​លោក។ ជាមួយនឹងជំនួយរបស់វា អ្នករូបវិទ្យាសង្ឃឹមថានឹងទទួលបានប្រូតុងដែលមានថាមពល 7TeV (teraelectronvolt ពោលគឺ 10 12 eV)។ នេះមានន័យថាថាមពលសរុបចំនួន 14 TeV នឹងត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេលប៉ះទង្គិច។ ដើម្បីសម្រេចបានថាមពលនេះ ប្រូតុងត្រូវធ្វើដំណើរក្នុងល្បឿនជិតពន្លឺ (ច្បាស់ជាងនេះទៅទៀត គឺក្នុងល្បឿន 0.999999991 នៃល្បឿនពន្លឺ)។ លើសពីនេះ ប្រូតុងនីមួយៗក្នុងមួយវិនាទីនឹងហោះកាត់រង្វង់ 27 គីឡូម៉ែត្រ 11,000 ដង! ប្រូតុង​មួយ​អាច​ហោះ​ចូល​ក្នុង​ការ​បុក​បាន​រយៈពេល ១០ ម៉ោង។ ក្នុងអំឡុងពេលនេះគាត់នឹងយកឈ្នះជាង 10 ពាន់លានគីឡូម៉ែត្រ - ចម្ងាយទៅភពណិបទូននិងត្រឡប់មកវិញ។

តើវាត្រូវបានរៀបចំយ៉ាងដូចម្តេច?

មេដែក superconducting ត្រូវបានដំឡើងនៅតាមបណ្តោយផ្លូវរូងក្រោមដីទាំងមូល។ ភាគល្អិតត្រូវបានពន្លឿននៅក្នុងវាលអគ្គីសនី ហើយដែនម៉ាញេទិចដឹកនាំពួកគេតាមគន្លងរាងជារង្វង់ - បើមិនដូច្នេះទេពួកគេនឹងធ្លាក់ចូលទៅក្នុងជញ្ជាំង។ ដោយសារមេដែកមិនមានលក្ខណៈសាមញ្ញទេ ប៉ុន្តែការបញ្ជូនបន្តបន្ទាប់បន្សំ (មានតែពួកវាប៉ុណ្ណោះដែលធ្វើឱ្យវាអាចសម្រេចបាននូវតម្លៃវាលម៉ាញេទិកដែលត្រូវការ) ពួកគេត្រូវតែត្រជាក់ដល់សីតុណ្ហភាព 1.9 K ដើម្បីដំណើរការ។ នេះគឺទាបជាងសីតុណ្ហភាពក្នុងលំហខាងក្រៅ (2.7 K)។ ដើម្បីទទួលបានត្រជាក់លោហធាតុនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដី វាត្រូវបានទាមទារដើម្បីចាក់ 120 តោននៃ helium រាវចូលទៅក្នុងប្រព័ន្ធត្រជាក់នៃ collider ។

ធ្នឹមពីរផ្លាស់ទីក្នុងទិសដៅផ្ទុយគ្នាតាមបណ្តោយបំពង់ annular ពីរ។ គ្មានអ្វីគួររំខានដល់ចលនានៃភាគល្អិតទេ ដូច្នេះខ្យល់ចេញពីបំពង់ត្រូវបានបូមចេញទៅកាន់កន្លែងទំនេរជ្រៅ។ ការប៉ះទង្គិចអាចកើតឡើងតែនៅចំនុចទាំងបួនដែលបំពង់ប្រសព្វគ្នា។ ការប៉ះទង្គិចគ្នារវាងភាគល្អិតពីរ គឺជាព្រឹត្តិការណ៍ដ៏កម្រមួយ។ នៅពេលដែលធ្នឹមពីរនៃ 100 ពាន់លានភាគល្អិតឆ្លងកាត់នីមួយៗមានតែ 20 ភាគល្អិតប៉ុណ្ណោះដែលប៉ះទង្គិចគ្នា។ ប៉ុន្តែចាប់តាំងពីធ្នឹមឆ្លងកាត់ប្រហែល 30 លានដងក្នុងមួយវិនាទីការប៉ះទង្គិច 600 លានអាចកើតឡើងរៀងរាល់វិនាទី។

ហេតុអ្វីបានជាវាត្រូវការ?

អន្តរកម្ម និងការបំប្លែងនៃភាគល្អិតបឋមដែលគេស្គាល់រហូតមកដល់បច្ចុប្បន្នត្រូវបានពិពណ៌នាយ៉ាងល្អដោយទ្រឹស្ដីមួយហៅថា គំរូស្តង់ដារ។ ប៉ុន្តែទ្រឹស្តីនេះមិនអាចឆ្លើយសំណួរមួយចំនួនបានទេ។ ជាឧទាហរណ៍ វាមិនអាចពន្យល់ពីមូលហេតុដែលភាគល្អិតខ្លះមានម៉ាសធំ ខណៈខ្លះទៀតមិនមានវាទាល់តែសោះ។ មានសម្មតិកម្មមួយដែលថាភាគល្អិតពិសេសមួយគឺ Higgs boson ទទួលខុសត្រូវចំពោះម៉ាស់។ នេះ​ជា​អ្វី​ដែល​អ្នក​រូបវិទ្យា​សង្ឃឹម​ថា​នឹង​រក​ឃើញ​នៅ​ពេល​ដែល​ធ្នឹម​ប្រូតុង​ដែល​មាន​ថាមពល​ខ្ពស់​បុក។ វាអាចទៅរួចដែលថា Large Hadron Collider នឹងជួយយើងឱ្យយល់ពីអ្វីដែលជារូបធាតុងងឹត និងថាមពលងងឹត ដែលយោងទៅតាមអ្នករូបវិទ្យា មានចំនួនច្រើនជាង 95% នៃរូបធាតុទាំងអស់នៅក្នុងសកលលោក។

នៅក្នុងការប៉ះទង្គិចគ្នានៃធ្នឹមនៃស្នូលធ្ងន់ អ្នករូបវិទ្យាសង្ឃឹមថានឹងបង្កើតលក្ខខណ្ឌសម្រាប់ Big Bang ដែលជាចំណុចចាប់ផ្តើមសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍សកលលោក។ វាត្រូវបានគេជឿថានៅក្នុងគ្រាដំបូងបន្ទាប់ពីការផ្ទុះមានតែប្លាស្មា quark-gluon ប៉ុណ្ណោះ។ បន្ទាប់​ពី​មួយ​ភាគ​រយ​នៃ​មីក្រូវិនាទី អង្គធាតុ​រ៉ែ​រួម​គ្នា​ជា​បី​ដើម្បី​បង្កើត​ជា​ប្រូតុង និង​នឺត្រុង។ រហូតមកដល់ពេលនេះ គ្មានការពិសោធន៍ណាមួយដែលទទួលបានជោគជ័យក្នុងការ "បំបែក" ប្រូតុង និងកម្ចាត់ quarks នីមួយៗចេញពីវានោះទេ។ ប៉ុន្តែអ្នកណាដឹង ប្រហែលជា Large Hadron Collider នឹងទប់ទល់នឹងកិច្ចការនេះ - បន្ទាប់ពីបានទាំងអស់ នៅពេលដែលស្នូលដឹកនាំបុក វាត្រូវបានគេសន្មត់ថាឈានដល់សីតុណ្ហភាពមួយរយពាន់ដងខ្ពស់ជាងសីតុណ្ហភាពនៅកណ្តាលព្រះអាទិត្យ។

តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីមើលមិនឃើញ?

ជាអកុសល អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមិនមានឧបករណ៍ក្នុងការបោះចោលរបស់ពួកគេដែលអាចចុះឈ្មោះដោយផ្ទាល់ឧទាហរណ៍ quark-gluon plasma៖ បន្ទាប់ពីរយៈពេលខ្លីមិនសំខាន់នៃ 10-23 វិនាទីវានឹងបាត់ដោយគ្មានដាន។ លទ្ធផលនៃការពិសោធន៍ត្រូវតែវិនិច្ឆ័យដោយ "ភស្តុតាង" - ដានដែលបន្សល់ទុកដោយភាគល្អិតដែលកើតក្នុងអំឡុងពេលពិសោធន៍។ ដូចដែលអ្នករូបវិទ្យានិយាយលេង វាមិនងាយស្រួលជាងការបង្កើតរូបរាងរបស់ឆ្មា Cheshire ឡើងវិញពីស្នាមញញឹមរបស់គាត់នោះទេ។

អំពីប្រហោងខ្មៅ និង "ចុងបញ្ចប់នៃពិភពលោក"

មានទេវកថាជាច្រើនដែលទាក់ទងនឹង Large Hadron Collider ។ ជាឧទាហរណ៍ ពួកគេនិយាយថា នៅពេលដែលភាគល្អិតដែលមានថាមពលខ្ពស់បុកគ្នា ប្រហោងខ្មៅមួយត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលវាអាច "ទាញ" ភពផែនដីទាំងមូលរបស់យើង ហើយ "ចុងបញ្ចប់នៃពិភពលោក" នឹងមកដល់។ តាមពិតថាមពលនៃ 14 TeV ដែលជាកំណត់ត្រាសម្រាប់រូបវិទ្យាភាគល្អិតបឋមគឺតូចខ្លាំងណាស់ - វាគឺពីរលាននៃ joule ។ ការ​យក​ទឹក​មួយ​លីត្រ​ទៅ​ស្ងោរ​នឹង​ត្រូវការ​ថាមពល​ជាង​មួយ​រយ​ពាន់​លាន​នៃ​ការ​ប៉ះ​ទង្គិច​ប្រូតុង-ប្រូតុង។ លើសពីនេះ ផែនដីត្រូវបានទម្លាក់គ្រាប់បែករាប់ពាន់លានឆ្នាំដោយភាគល្អិតលោហធាតុ ជាមួយនឹងថាមពលដែលធំជាងថាមពលប្រូតុងនៅក្នុងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនរាប់លានដង។ ហើយ​រហូត​មក​ដល់​ពេល​នេះ វា​មិន​បាន​នាំ​ឱ្យ​មាន​ផល​វិបាក​ដ៏​អាក្រក់​ណា​មួយ​ឡើយ។ ពិតហើយ អ្នករូបវិទ្យាខ្លះជឿថា ប្រហោងខ្មៅនឹងលេចចេញនៅក្នុងវត្ថុបុក ប៉ុន្តែមីក្រូទស្សន៍ និងមានរយៈពេលខ្លីណាស់។

ថាមពលត្រូវបានវាស់ជាឯកតាផ្សេងៗគ្នា - ជាជូល កាឡូរី គីឡូវ៉ាត់ម៉ោង។ ប្រព័ន្ធ SI អន្តរជាតិរួមបញ្ចូលតែ joule ប៉ុណ្ណោះ។ ប៉ុន្តែនៅក្នុងរូបវិទ្យាភាគល្អិតបឋម វ៉ុលអេឡិចត្រុង និងនិស្សន្ទវត្ថុរបស់វា - KeV, MeV, GeV, TeV - ត្រូវបានគេប្រើញឹកញាប់បំផុតដើម្បីវាស់ថាមពល។ វ៉ុលអេឡិចត្រុងគឺជាឯកតាងាយស្រួល។ វាត្រូវបានផ្អែកលើគំនិតយល់ច្បាស់ថាអេឡិចត្រុងតែមួយត្រូវបានពន្លឿនដោយភាពខុសគ្នាសក្តានុពលនៃ 1 វ៉ុល និងទទួលបានបរិមាណថាមពលជាក់លាក់នៅក្នុងដំណើរការ។ 1 eV \u003d 1.6.10 -19 J. នៅក្នុងវ៉ុលអេឡិចត្រុង ថាមពលមិនត្រឹមតែត្រូវបានវាស់ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មានម៉ាស់ផងដែរ។ យោងតាមសមីការដ៏ល្បីល្បាញរបស់អែងស្តែង E=mc 2 ថាមពល និងម៉ាសគឺជាផ្នែកពីរនៃកាក់ដូចគ្នា។ ម៉ាសអាចត្រូវបានបំលែងទៅជាថាមពលហើយផ្ទុយទៅវិញ។ នៅក្នុងការប៉ះទង្គិចគ្នា ការបំប្លែងបែបនេះកើតឡើងជាមួយនឹងការប៉ះទង្គិចគ្នា។

ការពិតដែលថារូបធាតុមានភាគល្អិតដែលមិនអាចបំបែកបាន - អាតូមត្រូវបានណែនាំដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រក្រិកបុរាណ Democritus (ដោយវិធី "អាតូម" នៅក្នុងភាសាក្រិចបុរាណមានន័យថា "មិនអាចបំបែកបាន") ។ ប៉ុន្តែ​ក្រោយ​មក​ច្រើន​សតវត្ស​មក​នេះ អ្នក​រូបវិទ្យា​បាន​បង្ហាញ​ថា​នេះ​ជា​ករណី​នេះ។ បន្ទាប់មកវាបានប្រែក្លាយថាអាតូមពិតជាអាចបែងចែកបាន - វាមានអេឡិចត្រុង និងស្នូលមួយ ហើយស្នូលមានប្រូតុង និងនឺត្រុង។ ប៉ុន្តែដូចដែលវាបានប្រែក្លាយ ពួកវាមិនមែនជាភាគល្អិតតូចបំផុតនោះទេ ហើយនៅក្នុងវេនមាន quarks ។ អ្នករូបវិទ្យាជឿថា quarks គឺជាដែនកំណត់នៃការបំបែករូបធាតុ ហើយមិនមានអ្វីតិចជាងនៅក្នុងពិភពលោក។ ហើយ quarks ត្រូវបានតភ្ជាប់ទៅគ្នាទៅវិញទៅមកដោយមានជំនួយពី gluons (ពីកាវបិទភាសាអង់គ្លេស - កាវ) ។

រូបវិទ្យាភាគល្អិត គឺជាការសិក្សាអំពីវត្ថុតូចបំផុតនៅក្នុងធម្មជាតិ។ ទំហំនៃអាតូមគឺ 10 -10 ម៉ែត្រទំហំនៃស្នូលអាតូមគឺ 10 -14 ម៉ែត្រទំហំនៃប្រូតុងនិងនឺត្រុងគឺ 10 -15 ម៉ែត្រអេឡិចត្រុងមានតិចជាង 10 -18 ម៉ែត្រហើយ quarks តិចជាង 10 -19 m. ដើម្បីប្រៀបធៀបលេខទាំងនេះ ស្រមៃថាអង្កត់ផ្ចិតនៃប្រូតុងនឹងមានប្រហែល 10 សង់ទីម៉ែត្រ បន្ទាប់មកអេឡិចត្រុង និង quarks នឹងមានតិចជាង 0.1 mm ហើយអាតូមទាំងមូលនឹងមានចម្ងាយ 10 គីឡូម៉ែត្រ។