Urychlovač částic je technickým zařízením používaným pro dodání kinetické energie nabitým částicím jako jsou ionty nebo elektrony. Urychlovače, které existují ve dvou základních typech, lineární a kruhové, slouží k výzkumu těchto drobných částic.

Princip fungování urychlovače spočívá ve způsobení čelní srážky dvou svazků částic stejného druhu, především se používají ionty olova. Srážkou se částice rozptýlí a po dosažení dostatečné energie vznikají další částice. Částicových urychlovačů používají vědci ke zkoumání hmoty kolem nás, čili zkoumají elementární částice, které tvoří hmotu, jako jsou atomy, kvarky a další elementární částice hmoty. Alespoň pro malou představu lze v přeneseném smyslu o urychlovači hovořit i v případě klasické televizní obrazovky.

Velký hadronový urychlovač

Pro vědecké výzkumy uplatnitelné v praxi byl postaven obří urychlovač částic o obvodu 27 kilometrů na území mezi pohořím Jura ve Francii a Ženevským jezerem ve Švýcarsku. Jedná se o největší urychlovač na světě a nese název LHC (Large Hadron Collider). Pracovat začal v r. 2000 a dokáže urychlit pohyb částic tak, že dosáhnou téměř rychlosti světla.

Při srážkách částic lze navodit podmínky, které existovaly těsně po předpokládaném vzniku vesmíru. Na spuštění a obsluze urychlovače se podílejí vědci z Evropské organizace pro jaderný výzkum (CERN) a velice významnou úlohu v tomto výzkumu hrají také čeští vědci.

Pomocí urychlovače lze vyslat proti sobě dva paprsky protonů a iontů rychlostí téměř 300 tisíc kilometrů za sekundu, což je hodnota blížící se rychlosti světla. Při vzájemném střetu těchto paprsků vzniká sprška nových částic, které jsou právě z vědeckého hlediska zajímavé. Bylo by tak možné navodit podmínky, které existoval pouhých několik zlomků vteřiny po vzniku vesmíru, takže by bylo možné zkoumat a snad objasnit, jak vlastně vesmír vznikl. Vědci si od toho slibují, že by se tak daly pochopit fyzikální principy „Velkého třesku“. Urychlovač by rovněž v budoucnu mohl přispět k získání úplně nových zdrojů energie.

V nejbližších letech zřejmě nelze očekávat praktické přínosy, ovšem na zdokonalování urychlovače se neustále pracuje. V roce 2013 byl odstaven za účelem modernizace a navýšení výkonu. Nyní bude možné provádět srážky částic o síle až 13 teraelektronvoltů, když předtím to bylo jen 7 TeV.