Hva er det som egentlig skjer når partikler kolliderer med hverandre i en partikkelakselerator? Og hvordan skiller det seg fra kollisjoner i vår hverdag?

For en liten stund siden fikk jeg forespørsel fra Fysisk institutt om å tegne en ny versjon av en illustrasjon de bruker mye for å forklare hva som skjer på CERN. Den har jeg lyst til å vise dere – og så kan jeg jo fortelle hva som skjer på CERN i samme slengen 🙂

På CERN finner du verdens største partikkelakselerator, kalt Large Hadron Collider (LHC). Den befinner seg under bakken i grenselandet mellom Frankrike og Sveits, og danner en gigantisk, sirkelformet tunnel med en omkrets på 27 kilometer. Her sendes partikler rundt i hastigheter nær lyshastigheten, for så å kollidere med hverandre. Der de kolliderer, står det detektorer som forsøker å registrere alle skraprestene etter kollisjonen.

Se så vakker en partikkelakselerator er! ?

LHC! Bilde: Wikipedia.

Energi = masse

Einsteins berømte formel E = mc² sier at energi E og masse m er to sider av samme sak når det er snakk om høyenergetiske partikkelkollisjoner, dvs. når vi ser på kollisjoner med partikler som beveger seg med hastigheter nær lyshastigheten c. Det er denne situasjonen partiklene er i når de farter rundt i LHC.

Dette betyr at jo mer energi partiklene har, desto mer masse kan vi lage i kollisjonene. Dette skiller seg drastisk fra hva vi er vant med fra kollisjoner i vårt daglige liv!

Tenk deg at vi smasher to jordbær sammen. I vår (makroskopiske) verden vil energien til jordbærene i hovedsak gå med til å mose jordbærene:

Illustrasjon av meg!

Men slik er det altså ikke i (den mikroskopiske) partikkelverdenen. Der vil energien i partikkelkollisjonen (eller jordbærkollisjonen) kunne bli omgjort til masse, i form av helt andre partikler (eller frukter) enn vi startet med!

Illustrasjon av meg!

Poenget med det

Jo mer energi partiklene (jordbærene) har, jo tyngre partikler (frukter) kan vi lage. Noen av dem har man kanskje til og med aldri sett før! Og det er akkurat dette man håper på: Å oppdage nye, eksotiske partikler som kan hjelpe oss å forklare universet vi lever i 🙂

For et par år siden fant de Higgs-bosonet på CERN, en partikkel som frem til da bare hadde vært hypotetisk. Teoriene sa at en slik partikkel skulle finnes, men ingen hadde sett snurten av den. Og så fant vi den på CERN! Er du klar over hvor utrolig kult det er?!

* * *

Nå har Fysisk institutt til og med fått noen til å animere illustrasjonen min! Animasjonene er lagd av Animaskin.