Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Máy gia tốc hạt lớn”

! [[Máy gia tốc hạt lớn|Large Hadron Collider]]

Máy gia tốc hạt lớn được chế tạo bởi [[Tổ chức nghiên cứu hạt nhân Châu Âu]] (CERN), nằm bên dưới mặt đất tại biên giới [[Pháp]]-[[Thụy Sĩ]] giữa [[núi Jura]] và dãy [[Anpơ|Alps]] gần [[Genève]], [[Thụy Sĩ]]. Dự án được cung cấp kinh phí và chế tạo với sự tham gia cộng tác của trên tám nghìn [[nhà vật lý]] của 15 quốc gia cũng như hàng trăm trường đại học và phòng thí nghiệm. Những tia hạt đầu tiên được dẫn vào trong máy ngày [[10 tháng 9]] năm [[2008]], và phải chờ khoảng 6 đến 8 tuần sau đó mới có được các đợt va chạm với năng lượng cực lớn đầu tiên.

LHC<ref name="LHCbooklet">{{chú thích web |url=http://cdsmedia.cern.ch/img/CERN-Brochure-2008-001-Eng.pdf |title=CERN FAQ — LHC: the guide |accessdate=2008-09-12 |author=CERN Communication Group |year=2008 |month=January |format=PDF |publisher=CERN |location=Geneva |pages=44}}</ref><ref name="TGPngm">{{chú thích tạp chí | last = Achenbach | first = Joel | authorlink = Joel Achenbach | date = 2008-03-01 | title = The God Particle | journal = [[Hội địa lý Quốc gia Hoa Kỳ|National Geographic Magazine]] | volume = | issue = | pages = | publisher = [[Hội địa lý Quốc gia Hoa Kỳ|National Geographic Society]] | issn = 0027-9358 | url = http://ngm.nationalgeographic.com/2008/03/god-particle/achenbach-text | accessdate = 2008-02-25 }}</ref> là [[máy gia tốc hạt]] lớn nhất và mạnh nhất thế giới. Chiếc máy được chứa trong một đường hầm vòng tròn với chu vi 27&nbsp;km, nằm ở độ sâu từ 50 đến 175 m dưới mặt đất. Đường kính hầm là 3,8 m, có cấu trúc bê tông, được xây dựng trong các năm từ 1983 đến 1988, nguyên được dùng làm nơi chế tạo máy [[Large Electron-Positron Collider]].<ref>{{chú thích web|url=http://public.web.cern.ch/PUBLIC/en/Research/LEP-en.html|title=The Z factory|publisher=European Organization for Nuclear Research}}</ref> Đường hầm có 4 điểm chạy cắt qua biên giới [[Pháp]]-[[Thụy Sĩ]], với phần lớn năm trên nước Pháp. Trên mặt công trình bao gồm rất nhiều thiết bị hỗ trợ như máy nén, quạt gió, các thiết bị điện tử điều khiển và các thiết bị làm mát.

Một hoặc hai lần một ngày, động năng của các hạt proton được gia tăng từ 450&nbsp;[[Electronvolt|GeV]] lên đến 7 [[Electronvolt|TeV]], từ trường của các nam châm siêu dẫn lưỡng cực được tăng từ 0.54 lên 8.3&nbsp;[[Tesla|tesla (T)]]. Các proton ở mỗi đường dẫn sẽ có năng lượng đạt 7 TeV, giúp cho năng lượng va chạm đối diện đạt 14 TeV (tương đương 2.2 μJ). Ở mức năng lượng này, các proton có [[hệ số Lorentz]] là 7.500 và di chuyển với vận tốc bằng 99,9999991% [[tốc độ ánh sáng|vận tốc ánh sáng]]. Mỗi giây chúng bay quanh đường hầm 11,000 vòng. Các proton không phải là tia liên tục, thay vào đó được tạo thành các chùm, với khoảng 2,808 chùm, với số lượng đó, khoảng thời gian giữa các va chạm không bao giờ ngắn hơn 25 [[phần tỷ của giây|ns]]. Khi máy gia tốc lần đầu tiên được sử dụng, nó sẽ hoạt động với số chùm ít hơn, khoảng cách thời gian mỗi chùm là 75 ns. Số các chùm sau đó sẽ được tăng lên cho đến quãng cách cuối cùng là 25 ns.<ref name="commissioning">{{chú thích web|url=http://lhc-commissioning.web.cern.ch/lhc-commissioning/|title=LHC commissioning with beam |publisher=CERN}}</ref>

Trước khi được đưa vào bộ gia tốc chính, các hạt được đi qua một chuỗi hệ thống tuần tự làm tăng năng lượng của chúng. Hệ thống đầu tiên là [[linear particle accelerator|máy gia tốc hạt tuyến tính]] Linac 2 gia tốc các proton lên động năng 50 [[Electronvolt|MeV]], sau đó được đưa vào máy [[Proton Synchrotron Booster]]. Các proton tại đó được tăng tốc lên 1.4 GeV rồi được dẫn vào máy [[Proton Synchrotron]] (PS), ở đây chúng đạt động năng 26 GeV. Cuối cùng máy [[Super Proton Synchrotron]] (SPS) được dùng để tăng năng lượng của chúng lên 450 GeV trước khi dẫn vào (qua một giai đoạn 20 phút) vòng tròn chính. Tại đây các chùm proton được tích lũy và tăng tốc lên năng lượng đỉnh là 7 TeV, cuối cùng chúng được dự trữ trong 10 đến 24 tiếng trong khi các va chạm xảy ra tại 4 giao điểm.<ref name="irfu1">[http://irfu.cea.fr/Phocea/file.php?class=std&file=Seminaires/1595/Dapnia-Nov07-partB.ppt Operational challenges of the LHC]. 53 Microsoft PowerPoint slides.</ref>

Máy LHC cũng sẽ được dùng để tạo va chạm các [[ion nặng]] [[chì]] (Pb) với năng lượng tương tác là 1150 TeV. Các ion Pb đầu tiên sẽ được gia tốc bởi máy gia tốc tuyến tính Linac 3, còn máy phun năng lượng thấp Low-Energy Injector Ring được dùng làm bộ lưu trữ ion và làm mát. Các ion sau đó sẽ được gia tốc lên thêm băng máy PS và SPS trước khi dẫn vào máy LHC, ở đây chúng đạt năng lượng 2,76 TeV trên mỗi [[hạt nhân nguyên tử|hạt nhân]].

* ALICE – sẽ nghiên cứu một dạng "lỏng" của vật chất gọi là [[quark-gluon plasma]], dạng tồn tại rất ngắn sau [[Vụ Nổ Lớn|Vụ nổ lớn]].

* LHCb – so sánh những lượng vật chất và [[phản vật chất]] được tạo ra trong [[Vụ Nổ Lớn|Vụ nổ lớn]]. LHCb sẽ cố gắng tìm hiểu chuyện gì đã xảy ra đối với phản vật chất "bị thất lạc".

Tổng chi phí cho dự án được yêu cầu ở mức từ 3,2 đến 6,4 tỷ [[Euro|€]].<ref name="TGPngm"/> Công trình xây dựng mang tên LHC được đồng ý vào năm [[1995]] với kinh phí là 2,6 tỷ [[franc Thụy Sĩ]] (1,6 tỷ €), công với 140 triệu € cho các nghiên cứu. Tuy nhiên, chi phí đã tăng lên, theo ước lượng năm [[2001]], máy gia tốc cần chi phí 300 triệu € (480 triệu franc), và các thí nghiệm cần 30 triệu € (50 triệu franc), cùng với việc cắt giảm chi phí của CERN, thời gian dự kiến hoàn thành cũng chuyển từ năm [[2005]] sang [[tháng tư|tháng 4]] năm [[2007]].<ref>{{chú thích web | url=http://user.web.cern.ch/User/LHCCost/2001-10-16/LHCCostReview.html | title=LHC Cost Review to Completion| last=Maiani | first=Luciano | accessdate=2001-01-15 | date=16 tháng 10 năm 2001 | publisher=CERN }}</ref> Những nam châm siêu dẫn cần mức giá tăng thêm là 120 triệu € (180 triệu franc). Ngoài ra còn có nhiều trở ngại như việc xây một hang ngầm cho chiếc máy [[Compact Muon Solenoid]], nơi gây ra một tai nạn chết người.<ref>{{chú thích tạp chí | last=Feder | first=Toni | year=2001 | month=December | accessdate=2007-01-15 | title=CERN Grapples with LHC Cost Hike | journal=[[Physics Today]] | volume=54 | issue=12 | pages=21 | url=http://www.aip.org/pt/vol-54/iss-12/p21b.html }}</ref>