Diagrama colisionarului de hadroni mare. Ciocnitorul de hadroni: lansare. De ce este nevoie de Large Hadron Collider și unde se află? De ce este nevoie de Large Hadron Collider?

Este necesară participarea dumneavoastră la promovarea acestui mesaj. Problema este atât de gravă
și este plin de o PROBLEME fatală, că asistența tuturor oamenilor conștienți este necesară,
Depinde de tine să decizi ce contribuție vei aduce la eliminarea amenințării distrugerii Pământului.
Îmi cer scuze pentru posibila repetare a mesajului.
TOATA LUMEA! TOATA LUMEA! TOATA LUMEA!
Cât suntem în viață, vom opri ciocnitorul mare de hadroni LHC (Large Hadron Collider),
în caz contrar, LHC va deveni Coliditorul nostru letal de hadroni.
LA CERN DREPTUL UMANIȚII DE A EXISTA ESTE ÎN MARE PERICOL
din cauza curiozității sinistre și urmărirea nesăbuită a Premiului Nobel de către o mână
fanatici din știință care au început jocuri fatale cu GAURI NEGRE și alții nu mai puțin
EXPERIMENTE PERICULOASE la Ciocnitorul Letal de Hadroni.
În evaluarea consecințelor arbitrului, ei nu își aud adversarii. Ar trebui să implice
opinia experților independenți și a personalităților publice ale planetei și decide în comun
viitorul Pământului, fără riscul de a deschide ultima „cutie a Pandorei” pentru Omenire.
Poate că experimente ambițioase cu astfel de ciocnitori de către fizicieni obsedați din alte lumi
și și-au adus civilizațiile în Armaghedon. Sentimentul este cel născut în experimente
GAURA NEGRA-devorator de materie si exista o limita a curiozitatii si existentei Mintii,
la urma urmei, nu au fost găsite semne ale prezenței analogilor omenirii în Univers.
Încă o nouă GAURA NEGĂ, desfundată de nefericitele noastre docuri, distrugând Pământul și
Sistemul solar va apărea în Univers, din păcate, NOI TOȚI SUNTEM DISPARUT în acel moment
în urma Marelui Ciocnitor de Hadroni din burta GAURII NEGRE, creată de știință.
Armaghedonul Pământului este posibil nu numai din gaură neagră, și nu în timpul testelor
LHC, cât în ​​timpul experimentelor extrem de extreme la Lethal Hadron Collider.
PROFEȚIILE PLIGĂ DESPRE SFĂRȘITUL LUMII.
Oameni! renunță la momentan, gândește-te - Omenirea este în pericol teribil.
Nu te baza pe mântuirea divină a cărnii tale. Omul este liber să se manifeste
a Voinței sale și responsabil pentru consecințe; indicatorul este întreaga istorie a omenirii.
Împrejurarea care a evitat catastrofa planetară a unui război nuclear a fost
starea opresivă de pericol pentru majoritatea pământenilor după Hiroshima și Nagasaki.
Abisul anxietății generale sporite i-a cuprins pe politicienii care stăteau la nuclear
butoane, și-au înfrânat ambițiile și au împiedicat izbucnirea Apocalipsei nucleare.
Este necesar să OPRIȚI Ciocnitorul de Hadroni Mare pentru a preveni chiar și
cel mai mic risc al morții Pământului și al Apocalipsei omenirii din cauza credinței naive
în știință și „TITANIC” Lethal Hadron Collider, această capodopera mortală a fizicienilor.
OAMENI! PROTEST! Căutați orice motiv pentru a OPRI coliderul rău intenționat.
PROTEST! Transmite PROTESTUL TUTUROR pe care poți. VIATA sau SFARSITUL LUMII!
STOP! Large Hadron Collider este urmașul Armaghedonului omenirii.
OAMENI! TREZEŞTE-TE! SI PROTEST! PROTEST! PROTEST!
Pentru cei care nu sunt impregnați, Gândiți-vă la probabilitatea nașterii și morții Rațiunii.
Probabilitatea formării unei singure molecule de ADN pe Pământ este inimaginabil de mică și
este 10^-800, se adaugă probabilitatea de creaturi vii și probabilitatea
nașterea Minții. Imaginează-ți cum Noi, Oamenii suntem UNICI în Univers!
Apariția și existența Omenirii este un fapt FĂRĂ PRECEDENT, ceea ce înseamnă
chiar și cel mai mic risc este POSIBIL. Consecințele teoretic imprevizibile ale experimentelor
pe LHC NU sunt NEGATE, prin urmare, probabilitatea ca PROBLEME fatale emanate din
experimentele nefaste sunt destul de reale. Riscul Armaghedonului este de multe ordine de mărime
probabil originea vieții. Faptele de a risca viața în numele Științei sunt totuși cunoscute
nici un risc al vieții pământenilor de dragul curiozității nu este INACCEPTAT! Care sunt aceste riscuri pentru ei. ei
le-a ignorat înainte, riscă Nami și acum pe LHC. Cinic, EXTREM
echivalează condițiile LHC cu fenomenele naturale. Ai văzut fotografia LHC? Ne este dat
acest MONSTRU nu este periculos, liniștindu-te cu datele mărunte ale unui singur proton. Lucrul este
că protonii se comprimă în mănunchiuri de 100 MILIARDE. Grosimea cheagului este mai subțire
păr uman (0,03 mm), în timp ce protonii sunt alimentați cu o energie uriașă de ~ 100 kg
TNT și aceste mănunchiuri de protoni, accelerați la viteza luminii, vor să se ferească
„Frnțile”, rezultatele sunt necunoscute nici măcar teoriilor. Va transporta cu protoni, va fi extrem de ocupat
experimente sinistre folosind ioni de atomi grei. Este incredibil
pentru a le satisface curiozitatea, CERN simulează condițiile" big bang».
În general, situația este TITANIC, în timp ce Iceberg este LHC (Lethal Hadron Collider),
a Suntem pasageri-ostatici ai unui ciocnitor mortal fără nicio cale de scăpare. Garanții
securitatea pământenilor este o mână de fanatici încrezători în sine din știință, pregătiți pentru
totul de dragul cunoașterii frenetice și al deținerii Premiului Nobel. Nepăsarea lor
iar indiferența față de Us Laici a provocat tragedia de la Hiroshima și Nagasaki, Cernobîl.
OAMENI! TREZEŞTE-TE! Până să fie prea târziu, PROTESTĂ! PROTEST! PROTEST!
STOP! LHC - Ciocnitorul de Hadroni Letal - Ciocnitorul Letal de Hadroni.

De la dezvăluirea informațiilor despre obiectivele construcției, structura și funcționarea ciocnitorului cu hadron, au apărut o mulțime de presupuneri cu privire la consecințele la care poate duce o astfel de cercetare. Lansarea civizorului a fost un moment în timp care ar putea împărți istoria în „înainte” și „după”. Nici cele mai strălucite minți nu puteau prezice cum se va comporta materia în circumstanțe nefirești pentru condițiile pământești. O mulțime de teorii și presupuneri incredibile au fost generate de un hadron mare colider, ultimele știri care pot fi găsite în această secțiune.

Portal către alte lumi

Una dintre lansările de succes ale civizorului a dat un rezultat neașteptat, deschizând un portal către o altă lume. În timpul ciocnirii particulelor de pe cer deasupra locului experimentului, s-au format nori de o culoare purpurie neobișnuită, a început un vârtej, asemănător cu un portal. Hadron Collider a fost proiectat pentru a crea versiuni mai mici de găuri negre într-un mod controlat prin ciocnirea protonilor și ionilor. Nu se știe cu siguranță dacă oamenii de știință și-au atins scopul sau „portalul” a fost doar o coincidență.

Se știe că în viitorul apropiat vor exista ciocnitorul de hadron din Rusia, a cărei capacitate va fi de 100 de ori mai mare decât capacitatea primului proiect. Fotografiile preliminare ale civizorului construit în Federația Rusă sunt uimitoare în dimensiunea lor. Este dificil de prezis la ce consecințe vor duce experimentele pe noul LHC. Oricine este interesat de cercetări în domeniul fizicii, recomandăm să se uite video colider In actiune.

Istoria creării acceleratorului, pe care astăzi îl cunoaștem sub numele de Large Hadron Collider, începe în 2007. Inițial, cronologia acceleratoarelor a început cu ciclotronul. Aparatul era un dispozitiv mic care se potrivea cu ușurință pe masă. Apoi istoria acceleratoarelor a început să se dezvolte rapid. Au apărut sincrofazotron și sincrotron.

În istorie, poate cea mai distractivă a fost perioada 1956-1957. În acele vremuri știința sovietică, în special fizica, nu a rămas în urma fraților străini. Folosind experiența acumulată de-a lungul anilor, un fizician sovietic pe nume Vladimir Veksler a făcut o descoperire în știință. El a creat cel mai puternic sincrofazotron la acea vreme. Puterea sa de funcționare a fost de 10 gigaelectronvolți (10 miliarde de electronvolți). După această descoperire, au fost create exemple serioase de acceleratoare: marele colisionar electron-pozitron, acceleratorul elvețian, în Germania, SUA. Toate au avut un scop comun - studiul particulelor fundamentale ale quarcilor.

Large Hadron Collider a fost creat în primul rând datorită eforturilor unui fizician italian. Numele lui este Carlo Rubbia, laureat Premiul Nobel. În timpul carierei sale, Rubbia a lucrat ca director la Organizația Europeană pentru Cercetare Nucleară. S-a decis construirea și lansarea unui colisionator de hadron exact la locul centrului de cercetare.

Unde este ciocnitorul de hadron?

Civizorul este situat la granița dintre Elveția și Franța. Circumferința sa este de 27 de kilometri, motiv pentru care se numește mare. Inelul de accelerație merge adânc de la 50 la 175 de metri. Cilizorul are 1232 de magneți. Sunt supraconductoare, ceea ce înseamnă că din ele poate fi generat câmpul maxim pentru overclock, deoarece practic nu există un consum de energie în astfel de magneți. Greutatea totală a fiecărui magnet este de 3,5 tone cu o lungime de 14,3 metri.

Ca orice obiect fizic, Large Hadron Collider generează căldură. Prin urmare, trebuie să fie răcit în mod constant. Pentru aceasta, se menține o temperatură de 1,7 K cu 12 milioane de litri de azot lichid. În plus, 700 de mii de litri sunt folosiți pentru răcire și, cel mai important, este utilizată presiunea, care este de zece ori mai mică decât presiunea atmosferică normală.

O temperatură de 1,7 K pe scara Celsius este de -271 de grade. O astfel de temperatură este aproape aproape de ceea ce se numește limita minimă posibilă pe care o poate avea un corp fizic.

Interiorul tunelului nu este mai puțin interesant. Există cabluri de niobiu-titan cu capacități supraconductoare. Lungimea lor este de 7600 de kilometri. Greutatea totală a cablurilor este de 1200 de tone. Interiorul cablului este o încurcătură de 6300 de fire cu o distanță totală de 1,5 miliarde de kilometri. Această lungime este egală cu 10 unități astronomice. De exemplu, este egal cu 10 astfel de unități.

Dacă vorbim despre locația sa geografică, atunci putem spune că inelele ciocnitorului se află între orașele Saint-Genis și Fornay-Voltaire, situate pe partea franceză, precum și Meyrin și Vessourat - pe partea elvețiană. Un inel mic, numit PS, trece de-a lungul graniței în diametru.

Sensul existenței

Pentru a răspunde la întrebarea „Pentru ce este ciocnitorul de hadron”, trebuie să apelați la oameni de știință. Mulți oameni de știință spun că aceasta este cea mai mare invenție din întreaga perioadă a existenței științei și că fără ea, știința pe care o cunoaștem astăzi pur și simplu nu are sens. Existența și lansarea lui Large Hadron Collider este interesantă, deoarece atunci când particulele se ciocnesc în ciocnitorul de hadron, are loc o explozie. Toate cele mai mici particule se împrăștie în direcții diferite. Se formează noi particule care pot explica existența și semnificația multor lucruri.

Primul lucru pe care oamenii de știință au încercat să-l găsească în aceste particule prăbușite a fost particula elementară, prezisă teoretic de fizicianul Peter Higgs, numită Această particulă uimitoare este un purtător de informații, așa cum se crede. De asemenea, este numită „particulă a lui Dumnezeu”. Descoperirea sa i-ar aduce pe oamenii de știință mai aproape de înțelegerea universului. De menționat că în 2012, pe 4 iulie, Hadron Collider (lansarea sa a fost parțial cu succes) a ajutat la detectarea unei particule similare. Până în prezent, oamenii de știință încearcă să o studieze mai detaliat.

Cât timp...

Desigur, apare imediat întrebarea de ce oamenii de știință au studiat aceste particule atât de mult timp. Dacă există un dispozitiv, atunci îl puteți rula și de fiecare dată luați din ce în ce mai multe date noi. Cert este că munca ciocnitorului de hadron este o plăcere costisitoare. O singură lansare costă mult. De exemplu, consumul anual de energie este de 800 milioane kWh. Această cantitate de energie este consumată de un oraș cu o populație de aproximativ 100 de mii de oameni, la standarde medii. Și asta fără a lua în calcul costurile de întreținere. Un alt motiv este că la ciocnitorul de hadron, explozia care are loc atunci când protonii se ciocnesc este asociată cu obținerea unei cantități mari de date: computerele citesc atât de multe informații încât este nevoie de un numar mare de timp. Chiar și în ciuda faptului că puterea computerelor care primesc informații este mare chiar și după standardele actuale.

Următorul motiv nu este mai puțin cunoscut.Oamenii de știință care lucrează cu colizionatorul în această direcție sunt siguri că spectrul vizibil al întregului univers este de doar 4%. Se presupune că cele rămase sunt materie întunecată și energie întunecată. Încercarea experimentală să demonstreze că această teorie este corectă.

Ciocnitorul de hadroni: pro sau contra

Teoria avansată a materiei întunecate a pus sub semnul întrebării siguranța existenței ciocnitorului de hadron. A apărut întrebarea: „Ciocnitorul de hadron: pro sau contra?” I-a îngrijorat pe mulți oameni de știință. Toate marile minți ale lumii sunt împărțite în două categorii. „Oponenții” au prezentat o teorie interesantă conform căreia, dacă o astfel de materie există, atunci trebuie să aibă o particulă opusă. Și când particulele se ciocnesc în accelerator, apare o parte întunecată. Exista riscul ca partea întunecată și partea pe care o vedem să se ciocnească. Atunci ar putea duce la moartea întregului univers. Cu toate acestea, după prima lansare a Hadron Collider, această teorie a fost parțial ruptă.

Următorul ca importanță este explozia universului, sau mai bine zis, nașterea. Se crede că în timpul unei coliziuni, se poate observa cum s-a comportat universul în primele secunde de existență. Cum arăta după originea Big Bang-ului. Se crede că procesul de ciocnire a particulelor este foarte asemănător cu cel care a fost chiar la începutul nașterii universului.

O altă idee la fel de fantastică pe care oamenii de știință o testează sunt modelele exotice. Pare incredibil, dar există o teorie care sugerează că există și alte dimensiuni și universuri cu oameni ca noi. Și, în mod ciudat, accelerația poate ajuta și aici.

Mai simplu spus, scopul existenței acceleratorului este de a înțelege ce este universul, cum a fost creat, de a dovedi sau de a infirma toate teoriile existente despre particule și fenomene înrudite. Desigur, acest lucru va dura ani de zile, dar cu fiecare lansare apar noi descoperiri care răstoarnă lumea științei.

Fapte despre accelerator

Toată lumea știe că acceleratorul accelerează particulele la 99% din viteza luminii, dar nu mulți oameni știu că procentul este de 99,9999991% din viteza luminii. Această cifră uimitoare are sens datorită designului perfect și a magneților puternici de accelerare. Există, de asemenea, câteva fapte mai puțin cunoscute de remarcat.

Cele aproximativ 100 de milioane de fluxuri de date care provin de la fiecare dintre cei doi detectori principali pot umple mai mult de 100.000 de CD-uri în câteva secunde. În doar o lună, numărul de discuri ar fi ajuns la o înălțime atât de mare încât, dacă ar fi fost pliate într-un picior, ar fi suficient să ajungă pe Lună. Prin urmare, s-a decis să se colecteze nu toate datele care provin de la detectoare, ci doar cele care vor permite utilizarea sistemului de colectare a datelor, care de fapt acționează ca un filtru pentru datele primite. S-a decis să se înregistreze doar 100 de evenimente care au avut loc în momentul exploziei. Aceste evenimente vor fi înregistrate în arhiva centrului de calcul al sistemului Large Hadron Collider, care se află în Laboratorul European pentru Fizica Particulelor Elementare, care este și locația acceleratorului. Evenimentele care au fost înregistrate nu vor fi înregistrate, ci cele care prezintă cel mai mare interes pentru comunitatea științifică.

Post procesare

După scriere, vor fi procesați sute de kilobytes de date. Pentru aceasta, sunt folosite peste două mii de calculatoare situate la CERN. Sarcina acestor calculatoare este de a procesa datele primare și de a forma o bază din ele care va fi convenabilă pentru analize ulterioare. În plus, fluxul de date generat va fi trimis către rețeaua de calculatoare GRID. Această rețea de internet reunește mii de computere care sunt situate în diferite instituții din întreaga lume, conectează mai mult de o sută de centre mari situate pe trei continente. Toate aceste centre sunt conectate la CERN folosind fibră optică pentru rate maxime de transfer de date.

Apropo de fapte, trebuie să menționăm și indicatorii fizici ai structurii. Tunelul de accelerație este cu 1,4% din planul orizontal. Acest lucru a fost făcut în primul rând pentru a plasa cel mai tunelul accelerator într-o rocă monolitică. Astfel, adâncimea de plasare pe laturile opuse este diferită. Dacă numărați de pe malul lacului, care este situat lângă Geneva, atunci adâncimea va fi de 50 de metri. Partea opusă are o adâncime de 175 de metri.

Ceea ce este interesant este că fazele lunare afectează acceleratorul. S-ar părea cum un obiect atât de îndepărtat poate acționa la o asemenea distanță. Cu toate acestea, s-a observat că în timpul lunii pline, când are loc marea, pământul din zona Genevei se ridică cu până la 25 de centimetri. Acest lucru afectează lungimea ciocnitorului. Prin urmare, lungimea crește cu 1 milimetru, iar energia fasciculului se modifică, de asemenea, cu 0,02%. Deoarece controlul energiei fasciculului trebuie să coboare la 0,002%, cercetătorii trebuie să țină cont de acest fenomen.

De asemenea, interesant este că tunelul de coliziune are forma unui octogon, nu un cerc așa cum cred mulți oameni. Colțurile sunt formate din cauza secțiunilor scurte. Acestea conțin detectoare instalate, precum și un sistem care controlează fasciculul de particule de accelerare.

Structura

Hadron Collider, a cărui lansare implică utilizarea multor detalii și entuziasmul oamenilor de știință, este un dispozitiv uimitor. Întregul accelerator este format din două inele. Micul inel este numit Proton Synchrotron sau, pentru a folosi abrevierile, PS. Inelul mare este Proton Super Synchrotron sau SPS. Împreună, cele două inele fac posibilă dispersarea pieselor până la 99,9% din viteza luminii. În același timp, ciocnitorul crește și energia protonilor, mărind energia totală a acestora de 16 ori. De asemenea, permite particulelor să se ciocnească între ele de aproximativ 30 de milioane de ori/s. în termen de 10 ore. Cele 4 detectoare principale produc cel puțin 100 terabytes de date digitale pe secundă. Obținerea datelor se datorează unor factori individuali. De exemplu, pot detecta particule elementare care au un negativ incarcare electricași au, de asemenea, o jumătate de rotire. Deoarece aceste particule sunt instabile, detectarea lor directă este imposibilă, este posibil să se detecteze doar energia lor, care va zbura la un anumit unghi față de axa fasciculului. Această etapă se numește primul nivel de rulare. Această etapă este supravegheată de peste 100 de plăci speciale de procesare a datelor, în care este încorporată logica de implementare. Această parte a lucrării se caracterizează prin faptul că, în timpul perioadei de achiziție a datelor, sunt selectate peste 100 de mii de blocuri de date pe secundă. Aceste date vor fi apoi utilizate pentru analiză, care are loc folosind un motor de nivel superior.

Sistemele de nivelul următor, dimpotrivă, primesc informații din toate fluxurile detectorului. Software-ul detectorului este conectat la rețea. Acolo va folosi un număr mare de computere pentru a procesa blocurile ulterioare de date, timpul mediu dintre blocuri este de 10 microsecunde. Programele vor trebui să creeze semne de particule corespunzătoare punctelor originale. Rezultatul va fi un set format de date, constând din impuls, energie, traiectorie și altele care au apărut în timpul unui eveniment.

Piese de accelerație

Întregul accelerator poate fi împărțit în 5 părți principale:

1) Acceleratorul ciocnitorului electron-pozitron. Detaliul este de aproximativ 7 mii de magneți cu proprietăți supraconductoare. Cu ajutorul lor, fasciculul este îndreptat de-a lungul tunelului inelar. Și, de asemenea, concentrează fasciculul într-un singur flux, a cărui lățime va scădea până la lățimea unui fir de păr.

2) Solenoid muonic compact. Acesta este un detector de uz general. Într-un astfel de detector, se fac căutări pentru fenomene noi și, de exemplu, căutarea particulelor Higgs.

3) Detector LHCb. Semnificația acestui dispozitiv constă în căutarea quarcilor și a particulelor lor opuse - antiquarci.

4) Configurare toroidală ATLAS. Acest detector este conceput pentru a detecta muonii.

5) Alice. Acest detector captează coliziunile ionilor de plumb și coliziunile proton-proton.

Probleme la lansarea Hadron Collider

În ciuda faptului că prezenţa tehnologie avansata exclude posibilitatea erorilor, în practică totul este diferit. În timpul asamblarii acceleratorului, au existat întârzieri, precum și defecțiuni. Trebuie spus că această situație nu a fost neașteptată. Dispozitivul conține atât de multe nuanțe și necesită o asemenea precizie încât oamenii de știință se așteptau la rezultate similare. De exemplu, una dintre problemele cu care s-au confruntat oamenii de știință în timpul lansării a fost eșecul magnetului care a focalizat fasciculele de protoni chiar înainte de a se ciocni. Acest accident grav a fost cauzat de distrugerea unei părți a atașamentului din cauza pierderii supraconductivității magnetului.

Această problemă a început în 2007. Din această cauză, lansarea coliziunii a fost amânată de mai multe ori, iar abia în luna iunie a avut loc lansarea, după aproape un an civizorul încă a pornit.

Ultima lansare a ciocnitorului a avut succes și au fost strânși mulți terabytes de date.

Hadron Collider, care a fost lansat pe 5 aprilie 2015, funcționează cu succes. În timpul lunii, grinzile vor circula în jurul inelului, crescând treptat puterea. Nu există nici un scop pentru studiu ca atare. Energia de coliziune a fasciculului va fi crescută. Valoarea va fi crescută de la 7 TeV la 13 TeV. O astfel de creștere ne va permite să vedem noi posibilități în ciocnirea particulelor.

În 2013 și 2014 au avut loc inspecții tehnice serioase ale tunelurilor, acceleratoarelor, detectoarelor și altor echipamente. Rezultatul au fost 18 magneți bipolari cu funcție supraconductoare. Trebuie remarcat faptul că numărul total al acestora este de 1232 de bucăți. Cu toate acestea, magneții rămași nu au trecut neobservați. În rest, sistemele de protecție la răcire au fost înlocuite, iar altele îmbunătățite. Sistemul de răcire al magneților a fost de asemenea îmbunătățit. Acest lucru le permite să rămână temperaturi scăzute cu putere maxima.

Dacă totul merge bine, următoarea lansare a acceleratorului va avea loc abia peste trei ani. După această perioadă, sunt planificate lucrări de îmbunătățire, inspecția tehnică a civizorului.

Trebuie menționat că reparațiile costă un ban, fără a include costul. Civizorul de hadron, din 2010, are un preț egal cu 7,5 miliarde de euro. Această cifră aduce întregul proiect în fruntea listei celor mai scumpe proiecte din istoria științei.

LHC (Large Hadron Collider, LHC) este cel mai mare accelerator de particule din lume situat la granița franco-elvețiană la Geneva și deținut de CERN. Sarcina principală a construcției Large Hadron Collider a fost căutarea bosonului Higgs, particula evazivă, ultimul element. model standard. Ciocnitorul a finalizat sarcina: fizicienii au descoperit de fapt o particulă elementară la energiile prezise. În plus, LHC va funcționa în acest interval de luminozitate și va funcționa ca obiectele speciale funcționale de obicei: la cererea oamenilor de știință. Amintiți-vă, misiunea de o lună și jumătate a roverului Opportunity a durat timp de 10 ani.

Acum că oamenii de știință au găsit bosonul Higgs, vor căuta o țintă și mai evazivă: materia întunecată. Suntem înconjurați de materie întunecată și energie întunecată - substanțe invizibile care leagă galaxiile, dar nu se dezvăluie. Noua lucrare conturează o metodă inovatoare de căutare a materiei întunecate de către Large Hadron Collider prin exploatarea vitezei relativ lente a unei potențiale particule.

Large Hadron Collider a fost numit fie „Mașina Apocalipsei”, fie cheia misterului universului, dar semnificația sa este de netăgăduit.

După cum a spus odată celebrul gânditor britanic Bertrand Russell: „- asta este ceea ce știi, filosofia este ceea ce nu știi”. S-ar părea că adevărata cunoaștere științifică a fost mult timp separată de originile sale, ceea ce poate fi găsit în cercetarea filozofică. Grecia antică, dar nu este așa.

De-a lungul secolului al XX-lea, oamenii de știință au încercat să găsească în știință răspunsul la întrebarea privind structura lumii. Acest proces a fost similar cu căutarea sensului vieții: un număr imens de teorii, presupuneri și chiar idei nebune. La ce concluzii au ajuns oamenii de știință începutul lui XXI secol?

Întreaga lume este formată din particule elementare, care sunt formele finale ale a tot ceea ce există, adică a ceea ce nu poate fi împărțit în elemente mai mici. Acestea includ protoni, electroni, neutroni și așa mai departe. Aceste particule sunt în interacțiune constantă între ele. La începutul secolului nostru, ea era exprimată în 4 tipuri fundamentale: gravitațională, electromagnetică, puternică și slabă. Primul este descris de Teoria Generală a Relativității, celelalte trei sunt combinate în cadrul Modelului Standard (teoria cuantică). De asemenea, s-a sugerat că există o altă interacțiune, numită mai târziu „câmpul Higgs”.

Treptat, ideea de a combina toate interacțiunile fundamentale în cadrul " teoria tuturor”, care inițial a fost perceput ca o glumă, dar a devenit rapid într-o direcție științifică puternică. De ce este nevoie de asta? Totul este simplu! Fără să înțelegem cum funcționează lumea, suntem ca furnicile într-un cuib artificial - nu vom depăși limitele noastre. Cunoașterea umană nu poate (bine, sau Pa nu pot, dacă ești un optimist) să acopere structura lumii în întregime.

Este considerată una dintre cele mai faimoase teorii care pretind că „îmbrățișează totul”. teoria corzilor. Implică faptul că întregul Univers și viețile noastre sunt multidimensionale. În ciuda părții teoretice dezvoltate și a sprijinului unor fizicieni celebri precum Brian Greene și Stephen Hawking, nu are nicio confirmare experimentală.

Oamenii de știință, zeci de ani mai târziu, s-au săturat să transmită din tribune și au decis să construiască ceva care să pună odată pentru totdeauna i-urile. Pentru aceasta, a fost creată cea mai mare unitate experimentală din lume - Large Hadron Collider (LHC).

— La ciocnitor!

Ce este un ciocnitor? În termeni științifici, acesta este un accelerator de particule încărcat conceput pentru a accelera particulele elementare pentru a înțelege mai bine interacțiunea lor. În termeni profani, este o mare arenă (sau sandbox, dacă vrei) în care oamenii de știință luptă pentru a-și demonstra teoriile.

Pentru prima dată, ideea de a ciocni particule elementare și de a vedea ce se întâmplă a venit de la fizicianul american Donald William Kerst în 1956. El a sugerat că datorită acestui fapt, oamenii de știință vor putea pătrunde în secretele universului. S-ar părea că ce este greșit în a împinge două fascicule de protoni împreună cu o energie totală de un milion de ori mai mare decât fuziunea termonucleara? Vremurile erau potrivite: războiul rece, cursa înarmărilor și toate astea.

Istoria creării LHC

Ideea creării unui accelerator pentru obținerea și studierea particulelor încărcate a apărut la începutul anilor 1920, dar primele prototipuri au fost create abia la începutul anilor 1930. Inițial, erau acceleratori liniari de înaltă tensiune, adică particule încărcate care se mișcau în linie dreaptă. Versiunea de inel a fost introdusă în 1931 în SUA, după care dispozitive similare au început să apară într-un număr de țări dezvoltate - Marea Britanie, Elveția și URSS. Au primit numele ciclotroni, iar mai târziu a început să fie folosit în mod activ pentru a crea arme nucleare.

Trebuie remarcat faptul că costul construirii unui accelerator de particule este incredibil de mare. Europa, care a jucat un rol non-primar în timpul Războiului Rece, a comandat crearea acesteia Organizația Europeană pentru Cercetare Nucleară (se citește adesea CERN în rusă), care a preluat ulterior construcția LHC.

CERN a fost creat ca urmare a preocupării comunității mondiale cu privire la cercetarea nucleară din SUA și URSS, care ar putea duce la exterminare generală. Prin urmare, oamenii de știință au decis să-și unească forțele și să le îndrepte într-o direcție pașnică. În 1954, CERN a primit nașterea oficială.

În 1983, sub auspiciile CERN, au fost descoperiți bosonii W și Z, după care problema descoperirii bosonilor Higgs a devenit doar o chestiune de timp. În același an, au început lucrările la construcția Large Electron-Positron Collider (LEPC), care a jucat un rol primordial în studiul bosonilor descoperiți. Cu toate acestea, chiar și atunci a devenit clar că capacitatea dispozitivului creat va fi în curând insuficientă. Și în 1984, s-a decis construirea LHC, imediat după ce BEPC a fost demontat. Asta s-a întâmplat în 2000.

Construcția LHC, care a început în 2001, a fost facilitată de faptul că a avut loc pe locul fostului BEPK, în valea Lacului Geneva. În legătură cu problemele de finanțare (în 1995 costul a fost estimat la 2,6 miliarde de franci elvețieni, până în 2001 a depășit 4,6 miliarde, în 2009 a fost de 6 miliarde de dolari).

În acest moment, LHC este situat într-un tunel cu o circumferință de 26,7 km și trece prin teritoriile a două țări europene deodată - Franța și Elveția. Adâncimea tunelului variază de la 50 la 175 de metri. De asemenea, trebuie remarcat faptul că energia de coliziune a protonilor din accelerator ajunge la 14 teraelectronvolți, ceea ce este de 20 de ori mai mare decât rezultatele obținute folosind BEPC.

„Curiozitatea nu este un viciu, ci un mare dezgustător”

Tunelul de 27 km al colisionarului CERN este situat la 100 de metri sub pământ în apropiere de Geneva. Aici vor fi amplasați electromagneți supraconductori uriași. În dreapta sunt vagoane de transport. Juhanson/wikipedia.org (CC BY-SA 3.0)

De ce este nevoie de această „mașinărie a apocalipsei” creată de om? Oamenii de știință se așteaptă să vadă lumea așa cum a fost imediat după Big Bang, adică în momentul formării materiei.

Goluri, pe care oamenii de știință și-au propus în timpul construcției LHC:

1. Confirmarea sau infirmarea Modelului Standard pentru a crea în continuare o „teorie a tuturor”.
2. Dovada existenței bosonului Higgs ca particulă a celei de-a cincea interacțiuni fundamentale. Acesta, conform cercetărilor teoretice, ar trebui să afecteze interacțiunile electrice și slabe, rupându-le simetria.
3. Studiul quarcilor, care sunt o particulă fundamentală, care este de 20 de mii de ori mai mică decât protonii formați din ei.
4. Obținerea și studierea materiei întunecate, care formează cea mai mare parte a universului.

Acestea sunt departe de singurele obiective atribuite de oamenii de știință LHC, dar restul sunt mai mult legate sau pur teoretice.

Ce s-a realizat?

Fără îndoială, cea mai mare și mai semnificativă realizare a fost confirmarea oficială a existenței bosonul Higgs. Descoperirea celei de-a cincea interacțiuni (câmpul Higgs), care, conform oamenilor de știință, afectează dobândirea masei de către toate particulele elementare. Se crede că atunci când simetria este întreruptă în timpul acțiunii câmpului Higgs asupra altor câmpuri, bosonii W și Z devin masivi. Descoperirea bosonului Higgs este atât de semnificativă în semnificația sa încât un număr de oameni de știință le-au dat numele de „particule divine”.

Quarcii se combină în particule (protoni, neutroni și altele), care sunt numite hadronii. Ei sunt cei care accelerează și se ciocnesc în LHC, de unde și numele. În timpul funcționării ciocnitorului, s-a dovedit că este pur și simplu imposibil să izolați un quarc de un hadron. Dacă încercați să faceți acest lucru, veți scoate pur și simplu un alt tip de particule elementare, de exemplu, dintr-un proton - mezon. În ciuda faptului că acesta este doar unul dintre hadroni și nu are nimic nou în sine, un studiu suplimentar al interacțiunii cuarcilor ar trebui efectuat tocmai în pași mici. În cercetarea legilor fundamentale ale funcționării Universului, graba este periculoasă.

Deși quarcii în sine nu au fost descoperiți în timpul utilizării LHC, existența lor înainte un anumit moment percepută ca o abstractizare matematică. Primele astfel de particule au fost găsite în 1968, dar abia în 1995 s-a dovedit oficial existența unui „cuarc adevărat”. Rezultatele experimentelor sunt confirmate de posibilitatea reproducerii lor. Prin urmare, obținerea unui rezultat similar de către LHC este percepută nu ca o repetare, ci ca o dovadă consolidatoare a existenței lor! Deși problema cu realitatea quarcilor nu a dispărut nicăieri, pentru că sunt pur și simplu nu poate fi scos în evidență din hadroni.

Care sunt planurile?

Sarcina principală de a crea o „teorie a totul” nu a fost rezolvată, dar studiul teoretic al posibilelor opțiuni pentru manifestarea acesteia este în curs de desfășurare. Până acum, una dintre problemele unificării teorie generală relativitatea și Modelul Standard, rămâne un domeniu diferit al acțiunii lor, în legătură cu care al doilea nu ține cont de trăsăturile primului. Prin urmare, este important să trecem dincolo de Modelul Standard și să ajungem la limita fizică nouă.

Supersimetrie - oamenii de știință cred că leagă câmpurile cuantice bosonic și fermionic, atât de mult încât acestea se pot transforma unul în celălalt. Acest tip de conversie depășește sfera modelului standard, deoarece există o teorie conform căreia maparea simetrică a câmpurilor cuantice se bazează pe gravitonii. În consecință, ele pot fi particulă elementară gravitatie.

Boson Madala- ipoteza existentei bosonului Madala sugereaza ca exista un alt domeniu. Doar dacă bosonul Higgs interacționează cu particulele și materia cunoscute, atunci bosonul Madala interacționează cu materie întunecată. În ciuda faptului că ocupă o mare parte a Universului, existența sa nu este inclusă în cadrul Modelului Standard.

Gaură neagră microscopică una dintre cercetările LHC este crearea unei găuri negre. Da, da, exact acea zonă neagră, consumatoare de tot, din spațiul cosmic. Din fericire, nu s-au înregistrat progrese semnificative în această direcție.

Până în prezent, Large Hadron Collider este un multifuncțional Centru de cercetare, pe baza lucrării căreia sunt create și confirmate experimental teorii care ne vor ajuta să înțelegem mai bine structura lumii. Valurile de critici se ridică adesea în jurul unui număr de studii în curs care sunt considerate periculoase, inclusiv din partea lui Stephen Hawking, dar jocul merită cu siguranță lumânarea. Nu vom putea naviga în oceanul negru numit Univers cu un căpitan care nu are hărți, nici busolă, nici cunoștințe de bază despre lumea din jurul nostru.

Dacă găsiți o eroare, evidențiați o bucată de text și faceți clic Ctrl+Enter.