Einige Experten (und Nicht-Experten) haben LHC als das leistungsfähigste Mikroskop der Welt bezeichnet. Ich frage mich, was vergrößert der LHC? Oder ist die Bezeichnung Mikroskop einfach falsch und irreführend?
Nun, es ist ein Mikroskop, wenn man das Wort so verallgemeinert, dass es uns erlaubt, etwas über die mikroskopische Struktur einiger Dinge zu lernen. Um den Zusammenhang zu verstehen, sollte man sich zunächst daran erinnern, wie gute alte Lichtmikroskope funktionieren.
Das Prinzip ist eigentlich ganz einfach, man schmeißt ein paar Sachen auf das Objekt, das einen interessiert und beobachtet, was passiert. In der alten Einstellung werfen Sie Photonen (dh Licht), die dann zu Ihnen zurückkommen, und Sie zeichnen auf, wo sie gelandet sind (offensichtlich müssen Sie auch einige optische Methoden verwenden, um die Dinge tatsächlich zu vergrößern). Dies zeigt Ihnen dann die Struktur der mikroskopischen Materie. Aber an einem bestimmten Punkt funktioniert dies nicht mehr, da sichtbares Licht eine Wellenlänge von ungefähr hat also kann es nichts kleineres als das wirklich erkennen.
Um die Auflösung zu erhöhen, werfen Sie also kleinere Dinge (mit kleinerer Wellenlänge oder entsprechend größerer Energie) auf Sachen. Sie versuchen also Elektronen und Neutronen, sogar Photonen, aber diesmal mit kürzerer Wellenlänge (z. B. Gammastrahlen). Aber wenn Sie auf diese winzige Ebene atomarer und subatomarer Skalen herunterkommen, werden sich Quanteneigenschaften stark manifestieren und der gute alte Ansatz, Photonen zu werfen und zu sehen, was zurückkommt, funktioniert nicht mehr.
Auf Quantenebene kann man nur Wahrscheinlichkeiten vorhersagen. Wenn Sie zB mit einem Photon auf ein Objekt treffen, können Sie die Wahrscheinlichkeit berechnen, dass ein bestimmtes Teilchen (zB Pion) entsteht und in die angegebene Richtung davonfliegt. Vorher kann man das wirklich nicht sagen. Außerdem werden bei diesen Energien reichlich neue Teilchen erzeugt, da Sie Energien erreichen, die über der Masse dieser Teilchen liegen. Daher bedeutet Mikroskop in diesen Maßstäben (und LHC ist sehr tief in diesen Maßstäben) wirklich Collider.
Ich würde als Antwort auf "Was vergrößert der LHC" hinzufügen: Er vergrößert den Mikrokosmos.
Obwohl wir nur Wahrscheinlichkeiten messen können, ist die Reichweite zugänglich , und je höher die Energie, desto feiner die Details der erforschten Region.
0Tyrannei0Armut