CERN -- European Laboratory for Particle Physics 
βασική σελίδα αρχή πίσω μπροστά 

Ιχνηλατώντας τα σωματίδια

Προκειμένου να μελετηθούν τα στοιχειώδη σωματίδια της ύλης απαιτείται δουλειά ντετέκτιβ. Πρώτα πρέπει κανείς να ακολουθήσει τα ίχνη που αφήνουν τα αόρατα σωματίδια, μετά πρέπει να τα αναγνωρίσει και τελικά πρέπει να μελετήσει όλες αυτές τις πληροφορίες ώστε να αποφανθεί τι συνέβη «στον τόπο του εγκλήματος».

Για να γίνουν ορατά τα ίχνη τω σωματιδίων, πρέπει να αναγκάσουμε τα σωματίδια να περάσουν μέσα από έναν ανιχνευτή, που περιέχει το κατάλληλο υλικό. Αυτό μπορεί να είναι στερεό, υγρό ή αέριο. Σε έναν ανιχνευτή που χρησιμοποιήθηκε στην αρχή της έρευνας της σωματιδιακής φυσικής, ο οποίος ονομαζόταν θάλαμος νέφους ή θάλαμος Γουίλσον (Wilson), σχηματίζονταν ίχνη από σταγονίδια κατά μήκος της τροχιάς των σωματιδίων, όπως περίπου οι τροχιές ατμού που αφήνουν τα αεροπλάνα.

Προκειμένου να μάθουμε για τα σωματίδια, πρέπει να είμαστε σε θέση να αναγνωρίζουμε τις τροχιές που διαγράφουν διαφορετικά είδη σωματιδίων. Ένα κόλπο που μπορούμε να κάνουμε είναι να οδηγήσουμε τα σωματίδια μέσα από ένα μαγνητικό πεδίο. Τα σωματίδια με θετικό ηλεκτρικό φορτίο θα αποκλίνουν προς τη μια κατεύθυνση και εκείνα με αρνητικό φορτίο θα αποκλίνουν προς την αντίθετη. Σ' αυτή την προσπάθεια, μας βοηθούν τα ίδια τα σωματίδια, διότι ορισμένα από αυτά αφήνουν πολύ χαρακτηριστικά ίχνη ώστε να τα αναγνωρίζουμε εύκολα.
 
Διάσπαση καονίου σε θάλαμο φυσαλίδων Σε ένα θάλαμο φυσαλίδων, για παράδειγμα, όπου τα σωματίδια αφήνουν ίχνη φυσαλίδων σε ένα υγρό, αναγνωρίζουμε τα ηλεκτρόνια διότι διαγράφουν λεπτεπίλεπτες ελικοειδείς τροχιές με διακλαδώσεις, τις οποίες δεν δημιουργεί κανένα άλλο σωματίδιο.
 
Οι περισσότεροι σύγχρονοι ανιχνευτές δεν καθιστούν άμεσα ορατές τις τροχιές των σωματιδίων. Αντί γι' αυτό, παράγουν ασθενή ηλεκτρικά σήματα που μπορούν να καταγραφούν στον υπολογιστή. Κατόπιν, ένα υπολογιστικό πρόγραμμα ανασυνθέτει το πρότυπο της τροχιάς που καταγράφηκε από τον ανιχνευτή, και το παρουσιάζει στην οθόνη μαζί με πληροφορίες από άλλους ανιχνευτές σωματιδίων. Ανακατασκευή γεγονότος με ηλεκτρονικό υπολογιστή


βασική σελίδα αρχή πίσω μπροστά 
© Copyright CERN