Các nhà vật lý không chỉ thu thập dữ liệu từ các vì sao. Máy gia tốc hạt cũng có tính năng lớn trong thí nghiệm hiện đại.
Các máy gia tốc hạt thường có dạng hình xuyến, quấn các hạt vòng vòng, tăng cường năng lượng cho chúng khi chúng chuyển động.
Ví dụ sớm nhất về một máy gia tốc như vậy được phát triển vào năm 1930 bởi Ernest Lawrence và chỉ có chiều ngang 5 inch (12,7 cm). Cái lớn nhất cho đến nay có đường kính hơn 5 dặm (8km)!
Bằng cách gắn các máy dò ở nhiều điểm khác nhau, các nhà vật lý hạt có thể quan sát các sự kiện vật lý ở năng lượng phi thường.
Một số thí nghiệm đã nổi bật trong lịch sử gần đây.
Thí nghiệm ATLAS tại Máy Va chạm Hadron Lớn ở Thụy Sĩ liên quan đến máy dò hạt lớn nhất từng được chế tạo.
Nó là một hình trụ dài 46m và đường kính 25m, với 100 triệu cảm biến.
Để biết thêm thông tin, hãy đọc cuộc phỏng vấn của chúng tôi với nhà vật lý lý thuyết John Ellis hoặc nghe cuộc phỏng vấn podcast của chúng tôi với nhà vật lý Harry Cliff.
Vào năm 2012, ATLAS là chìa khóa để xác nhận sự tồn tại của trường Higgs, trường được cho là giúp tạo ra các hạt bằng một phần khối lượng của chúng.
Nó đã làm được điều này bằng cách phát hiện hạt liên kết với trường này: boson Higgs. Khám phá này đã bổ sung thêm xác nhận cho Mô hình Chuẩn (lý thuyết mặc định của các nhà vật lý về vật lý cơ bản).
Nhưng một loạt thí nghiệm khác lại làm điều ngược lại.
Năm 2001, các nhà vật lý tại máy gia tốc của Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven đã hút một chùm muon (hơi giống các electron khối lượng lớn) vào một vòng từ tính với hy vọng thiết lập được cái gọi là giá trị ‘g’.
Kết quả của họ, đã được chứng thực tại máy gia tốc của Fermilab vào năm 2019, chỉ ra rằng giá trị ‘g’ không phải là giá trị mà Mô hình Chuẩn dự đoán.
Nhưng vì các kết quả không có ý nghĩa thống kê như họ muốn, nên các nhà vật lý không cho biết liệu chúng có phải là dấu hiệu của một lý thuyết mới hay không.
Hướng dẫn này ban đầu xuất hiện trong số tháng 5 năm 2022 của Tạp chí BBC Sky at Night .