Fisikawan partikel dasar cenderung menggunakan mesin untuk membuat sinar elektron, positron, proton, dan anti-proton berinteraksi satu sama lain atau dengan inti yang paling sederhana (misalnya, hidrogen atau deuterium) di energi tertinggi (umumnya ratusan GeV atau lebih).
Fisikawan nuklir dan ahli kosmologi dapat menggunakan sinar inti atom kosong, elektron yang dikosongkan untuk menyelidiki struktur, interaksi, dan sifat inti itu sendiri, dan materi yang terkondensasi pada suhu sangat tinggi dan padat, seperti yang mungkin telah terjadi di saat-saat pertama dari Big Bang. Investigasi ini sering melibatkan tabrakan inti atom berat seperti besi atau emas pada energi beberapa GeV per nukleon. Pada energi yang lebih rendah, sinar dari inti atom yang dipercepat juga digunakan dalam pengobatan, seperti untuk pengobatan kanker.
Dampak Negatif Partikel Akselerator
Kekhawatiran para ilmuwan AS itu ditepis pakar-pakar CERN. “Dunia tidak akan kiamat karena LHC,” tegas pimpinan proyek Lyn Evans. Pernyataan senada dipaparkan David Francis, fisikawan yang bertanggung jawab atas detektor partikel ATLAS pada proyek LHC. Dia hanya tersenyum saat ditanya apakah dirinya mengkhawatirkan black holes dan partikel mematikan yang disebut strangelet yang digambarkan para ilmuwan AS.
Seluruh catatan yang menyebutkan LHC mungkin saja akan menghasilkan “Medium-sized Bang” atau mini blackhole yang tidak bisa dikendalikan, dibantah oleh ilmuwan-ilmuwan CERN: mereka meyakinkan kita bahwa “meski blackholes bisa diciptakan, hal ini masih terlalu kecil dan terlalu cepat jika dikatakan akan menghasilkan tenaga gravitasi yang kuat”. “Kita bahkan tidak tahu apa yang akan terjadi” ujar fisikawan Perancis, Yves Schutz. “Kita sekarang berada dalam domain energi yang tak seorangpun pernah menyentuhnya.”
Tujuan Di Buatnya Partikel Akselerator
Dengan proyek ini bisa diketahui apa yg terjadi sepersejuta detik setelah big bang terjadi.
Cara Kerja Partikel Akselerator
Partikel Akselerator/LHC terdiri dari dua pipa cahaya yg berdekatan dimana masing-masing pipa berisi sekelompok proton yg “berlari” mengilingi cincin utama secara berlawanan arah. Setiap kelompok proton tersebut didorong” oleh mesin LHC sehingga bisa mengandung energi sebesar 7 Trilyun Volt (7 TeV) atau setara kereta super cepat yang bergerak dengan kecepatan penuh. Kecepatan proton tadi hampir menyamai kecepatan cahaya. Idenya adalah untuk mengfokuskan energi besar ini ke dalam ruang sekecil mungkin.
Pada 4 titik tertentu 2 pipa tersebut akan bersilangan satu sama lain sehingga 2 kelompok proton tadi akan saling bertabrakan dg total energi sebesar 14 TeV dan menghasilkan 600 juta partikel per detik. Pada titik-titik tabrakan tersebut dipasang detektor-detektor raksasa yg akan mencatat semua serpihan partikel super kecil yg dihasilkan pada setiap tabrakan. Ukuran konstruksi salah satu dari detektor tersebut dapat digunakan untuk membangun satu Menara Eiffel.
Dua proton yang ditembakkan meniru kondisi “Big Bang” dari “plasma kosmik”. Plasma kosmik adalah keadaan hampir cair yg masih merupakan misteri, yang terbentuk sebelum partikel-partikel itu dingin agar terbentuk atom bersama-sama. LHC akan memaksa partikel-partikel ini lepas dari ikatannya, menjadi substansi dari zat yang terurai – untuk menciptakan “plasma kosmik” yang asli, dan merekonstruksi kondisi Big Bang.
Majalah Discover mengutip ini: “Proses collision (tubrukan proton) di LHC dapat menyemburkan massa baru yang aneh, dimensi ruang tersembunyi yang membentang, bahkan menciptakan dimulainya lagi kelahiran kecil jagat raya. Dan sekarang, seperti yang kita lihat – mungkin sekaligus mesin lorong waktu.”
Pemusnahan Partikel – Antipartikel Jika sebuah partikel dan antipartikel berada di medan kuantum yang sesuai, maka mereka dapat memusnahkan satu sama lain dan menghasilkan partikel lain. Reaksi seperti e− + e+ → γ + γ (kehancuran dua-foton dari pasangan elektron-positron) adalah contoh. Penghapusan foton tunggal dari pasangan elektron-positron, e− + e+ → γ, tidak dapat terjadi di ruang kosong karena tidak mungkin untuk menjaga energi dan momentum bersamaan dalam proses ini. Namun, pada medan Coulomb tentang inti atom sebuah sifat invarian translasi rusak dan pemusnahan foton tunggal mungkin terjadi.Reaksi terbalik (di ruang bebas, tanpa inti atom) juga tidak mungkin karena alasan ini.
Dalam teori medan kuantum proses ini diperbolehkan hanya sebagai sebuah medan antara kuantum dalam waktu yang cukup singkat bahwa pelanggaran konservasi energi dapat diakomodasi oleh prinsip ketidakpastian.
Ini akan membuka jalan bagi produksi pasangan virtual atau pemusnahan di mana suatu satu medan partikel kuantum dapat berfluktuasi menjadi dua medan partikel dan kembali. Proses ini penting pada medan vakum dan penormalan kembali dari teori medan kuantum. Ini juga membuka jalan bagi pencampuran partikel netral melalui proses seperti yang digambarkan di sini, yang merupakan contoh yang rumit dari penormalan kembali massa.