Pelanggar Hadron Linear. Penemuan yang dibuat di Large Hadron Collider

Large Hadron Collider telah dipanggil sama ada "Mesin Hari Kiamat" atau kunci kepada misteri Alam Semesta, tetapi kepentingannya tidak diragui.

Sebagai pemikir terkenal British Bertrand Russell pernah berkata: "falsafah adalah apa yang anda tahu, falsafah adalah apa yang anda tidak tahu." Nampaknya pengetahuan saintifik yang benar telah lama dipisahkan dari asal-usulnya, yang boleh didapati dalam penyelidikan falsafah Yunani Purba, tetapi ini tidak sepenuhnya benar.

Sepanjang abad kedua puluh, para saintis telah cuba mencari dalam sains jawapan kepada persoalan struktur dunia. Proses ini serupa dengan pencarian makna kehidupan: sejumlah besar teori, andaian dan juga idea gila. Apakah kesimpulan yang dibuat oleh saintis pada awal abad ke-21?

Seluruh dunia terdiri daripada zarah asas, yang mewakili bentuk akhir semua perkara, iaitu, yang tidak boleh dipecahkan kepada unsur-unsur yang lebih kecil. Ini termasuk proton, elektron, neutron, dan sebagainya. Zarah-zarah ini sentiasa berinteraksi antara satu sama lain. Pada awal abad kita, ia dinyatakan dalam 4 jenis asas: graviti, elektromagnet, kuat dan lemah. Yang pertama diterangkan oleh Teori Umum Relativiti, tiga yang lain digabungkan dalam kerangka Model Standard (teori kuantum). Ia juga dicadangkan bahawa terdapat interaksi lain, kemudian dipanggil medan Higgs.

Secara beransur-ansur, idea untuk menyatukan semua interaksi asas dalam rangka " teori segala-galanya", yang pada mulanya dianggap sebagai jenaka, tetapi dengan cepat berkembang menjadi kuat hala tuju saintifik. Mengapa ini diperlukan? Mudah sahaja! Tanpa memahami bagaimana dunia berfungsi, kita seperti semut dalam sarang buatan - kita tidak akan melampaui kemampuan kita. Pengetahuan manusia tidak boleh (baik, atau Selamat tinggal tidak boleh, jika anda seorang yang optimis) meliputi seluruh struktur dunia.

Salah satu teori paling terkenal yang mendakwa "merangkul segala-galanya" dipertimbangkan teori rentetan. Ia membayangkan bahawa seluruh Alam Semesta dan kehidupan kita adalah multidimensi. Walaupun bahagian teori yang dibangunkan dan sokongan ahli fizik terkenal seperti Brian Greene dan Stephen Hawking, ia tidak mempunyai pengesahan eksperimen.

Para saintis, beberapa dekad kemudian, bosan dengan penyiaran dari tempat duduk penonton dan memutuskan untuk membina sesuatu yang patut dititik beratkan pada saya sekali dan untuk semua. Untuk tujuan ini, pemasangan eksperimen terbesar di dunia telah dicipta - Pelanggar Hadron Besar (LHC).

"Kepada pelanggar!"

Apa itu collider? Dalam istilah saintifik, ini ialah pemecut zarah bercas yang direka untuk mempercepatkan zarah asas untuk pemahaman lanjut tentang interaksi mereka. Dalam istilah bukan saintifik, ia adalah arena besar (atau kotak pasir, jika anda lebih suka) di mana saintis berjuang untuk mengesahkan teori mereka.

Idea untuk berlanggar zarah asas dan melihat apa yang berlaku pertama kali datang dari ahli fizik Amerika Donald William Kerst pada tahun 1956. Dia mencadangkan bahawa terima kasih kepada ini, saintis akan dapat menembusi rahsia Alam Semesta. Nampaknya apa yang salah dengan berlanggar dua rasuk proton dengan jumlah tenaga sejuta kali lebih besar daripada gabungan termonuklear? Masa yang sesuai: Perang Dingin, perlumbaan senjata dan semua itu.

Sejarah penciptaan LHC

Brücke-Osteuropa / wikimedia.org
(CC0 1.0)

Idea untuk mencipta pemecut untuk menghasilkan dan mengkaji zarah bercas muncul pada awal 1920-an, tetapi prototaip pertama dicipta hanya pada awal 1930-an. Pada mulanya, ia adalah pemecut linear voltan tinggi, iaitu zarah bercas yang bergerak dalam garis lurus. Versi cincin diperkenalkan pada tahun 1931 di Amerika Syarikat, selepas itu peranti serupa mula muncul di beberapa negara maju - Great Britain, Switzerland, dan USSR. Mereka mendapat nama itu siklotron, dan seterusnya mula digunakan secara aktif untuk mencipta senjata nuklear.

Perlu diingatkan bahawa kos membina pemecut zarah adalah sangat tinggi. Eropah bermain semasa perang Dingin bukan peranan utama, diamanahkan penciptaannya Pertubuhan Eropah untuk Penyelidikan Nuklear (dalam bahasa Rusia sering dibaca sebagai CERN), yang kemudiannya mengambil alih pembinaan LHC.

CERN diwujudkan sebagai tindak balas kepada kebimbangan global tentang penyelidikan nuklear di Amerika Syarikat dan USSR, yang boleh membawa kepada pemusnahan umum. Oleh itu, saintis memutuskan untuk bergabung tenaga dan mengarahkan mereka ke arah yang aman. Pada tahun 1954, CERN menerima kelahiran rasminya.

Pada tahun 1983, di bawah naungan CERN, boson W dan Z ditemui, selepas itu persoalan tentang penemuan boson Higgs menjadi hanya menunggu masa. Pada tahun yang sama, kerja-kerja bermula pada pembinaan Large Electron-Positron Collider (LEPC), yang memainkan peranan utama dalam kajian boson yang ditemui. Walau bagaimanapun, walaupun begitu ia menjadi jelas bahawa kuasa peranti yang dicipta tidak lama lagi akan terbukti tidak mencukupi. Dan pada tahun 1984, keputusan dibuat untuk membina LHC, sejurus selepas BEPK dibongkar. Inilah yang berlaku pada tahun 2000.

Pembinaan LHC, yang bermula pada 2001, dipermudahkan oleh fakta bahawa ia berlaku di tapak bekas BEPK, di lembah Tasik Geneva. Sehubungan dengan isu pembiayaan (pada tahun 1995 kos dianggarkan sebanyak 2.6 bilion franc Swiss, pada tahun 2001 ia melebihi 4.6 bilion, pada tahun 2009 ia berjumlah 6 bilion dolar).

hidup masa ini LHC terletak di dalam terowong dengan lilitan 26.7 km dan melalui wilayah dua negara Eropah- Perancis dan Switzerland. Kedalaman terowong berbeza dari 50 hingga 175 meter. Perlu juga diperhatikan bahawa tenaga perlanggaran proton dalam pemecut mencapai 14 teraelektronvolt, iaitu 20 kali lebih besar daripada keputusan yang dicapai menggunakan BEPK.

"Rasa ingin tahu bukanlah kejahatan, tetapi ia adalah perkara yang menjijikkan."

Terowong 27 kilometer pelanggar CERN terletak 100 meter di bawah tanah berhampiran Geneva. Akan ada elektromagnet superkonduktor yang besar di sini. Di sebelah kanan adalah kereta pengangkutan. Juhanson / wikipedia.org (CC BY-SA 3.0)

Mengapakah "Mesin Kiamat" buatan manusia ini diperlukan? Para saintis menjangkakan untuk melihat dunia sejurus selepas Letupan Besar, iaitu pada saat pembentukan jirim.

Matlamat yang ditetapkan oleh saintis untuk diri mereka sendiri semasa pembinaan LHC:

1. Pengesahan atau penolakan Model Standard dengan tujuan untuk terus mewujudkan "teori segala-galanya".
2. Bukti kewujudan boson Higgs sebagai zarah daya asas kelima. Menurut penyelidikan teori, ia harus mempengaruhi interaksi elektrik dan lemah, memecahkan simetri mereka.
3. Kajian quark, yang merupakan zarah asas yang 20 ribu kali lebih kecil daripada proton yang terdiri daripada mereka.
4. Mendapatkan dan mengkaji jirim gelap, yang membentuk sebahagian besar Alam Semesta.

Ini adalah jauh daripada satu-satunya matlamat yang diberikan oleh saintis kepada LHC, tetapi selebihnya lebih berkaitan atau teori semata-mata.

Apa yang telah anda capai?

Tidak dinafikan, pencapaian terbesar dan paling ketara ialah pengesahan rasmi kewujudan Higgs boson. Penemuan interaksi kelima (medan Higgs), yang, menurut saintis, mempengaruhi pemerolehan jisim oleh semua zarah asas. Adalah dipercayai bahawa apabila simetri dipecahkan semasa pengaruh medan Higgs pada medan lain, boson W dan Z menjadi besar. Penemuan boson Higgs sangat penting sehingga beberapa saintis telah memberi mereka nama "zarah tuhan."

Kuark bergabung menjadi zarah (proton, neutron dan lain-lain), yang dipanggil hadron. Mereka adalah yang memecut dan berlanggar di LHC, maka namanya. Semasa operasi pelanggar, terbukti bahawa mustahil untuk memisahkan quark dari hadron. Jika anda cuba melakukan ini, anda hanya akan mengeluarkan jenis zarah asas lain daripada, sebagai contoh, proton - meson. Walaupun fakta bahawa ini hanya salah satu hadron dan tidak mengandungi apa-apa yang baru, kajian lanjut tentang interaksi kuark harus dilakukan dalam langkah-langkah kecil. Dalam penyelidikan undang-undang asas fungsi Alam Semesta, tergesa-gesa adalah berbahaya.

Walaupun quark sendiri tidak ditemui semasa penggunaan LHC, kewujudannya, sehingga satu tahap tertentu, dianggap sebagai abstraksi matematik. Zarah pertama seperti itu ditemui pada tahun 1968, tetapi hanya pada tahun 1995 kewujudan "quark sejati" telah terbukti secara rasmi. Keputusan eksperimen disahkan oleh keupayaan untuk menghasilkan semula mereka. Oleh itu, pencapaian keputusan yang sama oleh LHC dianggap bukan sebagai pengulangan, tetapi sebagai bukti kukuh kewujudan mereka! Walaupun masalah dengan realiti quark tidak hilang di mana-mana, kerana mereka adalah semata-mata tidak boleh dipilih daripada hadrons.

Apa perancangan awak?

Hans G / flickr.com (CC BY-SA 2.0)

Tugas utama mencipta "teori segala-galanya" tidak diselesaikan, tetapi penghuraian teori pilihan yang mungkin manifestasinya sedang dijalankan. Sehingga kini, salah satu masalah menggabungkan Teori Umum Relativiti dan Model Standard kekal sebagai skop tindakan mereka yang berbeza, dan oleh itu yang kedua tidak mengambil kira ciri-ciri yang pertama. Oleh itu, adalah penting untuk melampaui Model Standard dan mencapai kelebihan Fizik baru.

Supersimetri – saintis percaya bahawa ia menghubungkan medan kuantum boson dan fermionik, sehingga mereka boleh bertukar menjadi satu sama lain. Penukaran jenis ini yang melangkaui Model Standard, kerana terdapat teori bahawa pemetaan simetri medan kuantum adalah berdasarkan graviti. Oleh itu, mereka boleh menjadi zarah asas graviti.

Madala Boson– hipotesis tentang kewujudan boson Madala mengandaikan bahawa terdapat bidang lain. Hanya jika boson Higgs berinteraksi dengan zarah dan jirim yang diketahui, maka boson Madala berinteraksi dengannya jirim gelap. Walaupun fakta bahawa ia menduduki sebahagian besar Alam Semesta, kewujudannya tidak termasuk dalam Model Standard.

Lubang hitam mikroskopik - Salah satu kajian LHC ialah mencipta lubang hitam. Ya, ya, betul-betul kawasan hitam yang serba guna di angkasa lepas. Nasib baik, tiada pencapaian penting telah dibuat ke arah ini.

Hari ini, Large Hadron Collider ialah pusat penyelidikan pelbagai guna, berdasarkan hasil kerja teori yang dicipta dan disahkan secara eksperimen yang akan membantu kita lebih memahami struktur dunia. Selalunya terdapat gelombang kritikan di sekitar beberapa kajian berterusan yang berjenama berbahaya, termasuk dari Stephen Hawking, tetapi permainan itu pasti bernilai lilin. Kita tidak boleh belayar di lautan hitam yang dipanggil Alam Semesta dengan seorang kapten yang tidak mempunyai peta, atau kompas, mahupun pengetahuan asas tentang dunia di sekeliling kita.

Jika anda mendapati ralat, sila serlahkan sekeping teks dan klik Ctrl+Enter.

Large Hadron Collider (LHC) ialah pemecut zarah berlanggar tipikal (walaupun sangat berkuasa) direka untuk mempercepatkan proton dan ion berat (ion plumbum) dan mengkaji hasil perlanggaran mereka. LHC ialah mikroskop dengan bantuan ahli fizik yang akan membongkar apa dan bagaimana bahan dibuat, mendapatkan maklumat tentang strukturnya pada tahap baru yang lebih mikroskopik.

Ramai yang menantikan apa yang akan berlaku selepas pelancarannya, tetapi tiada apa yang berlaku sebenarnya - dunia kita sangat membosankan untuk sesuatu yang benar-benar menarik dan hebat berlaku. Di sinilah tamadun dan mahkota penciptaannya adalah manusia, cuma gabungan tamadun dan manusia tertentu telah ternyata, setelah bersatu sejak abad yang lalu, kita mencemarkan bumi dalam perkembangan geometri, dan memusnahkan segala yang telah terkumpul secara sewenang-wenangnya. selama berjuta-juta tahun. Kami akan bercakap tentang ini dalam jawatan lain, jadi ini dia HADRON COLIDER.

Bertentangan dengan jangkaan rakyat dan media yang banyak dan pelbagai, semuanya berlalu dengan senyap dan aman. Oh, betapa segala-galanya dibesar-besarkan, sebagai contoh, akhbar mengulangi dari satu isu ke isu: "LHC = akhir dunia!", "Jalan ke bencana atau penemuan?", "Bencana Penghancuran", mereka hampir meramalkan penghujung dunia dan lubang hitam gergasi, yang akan menghisap seluruh bumi. Ternyata teori-teori ini dikemukakan oleh ahli fizik yang iri hati yang di sekolah gagal mendapatkan sijil tamat dengan nombor 5 dalam subjek ini.

Sebagai contoh, terdapat seorang ahli falsafah Democritus, yang di Yunani kunonya (dengan cara itu, kanak-kanak sekolah moden menulis ini dalam satu perkataan, kerana mereka menganggapnya sebagai negara aneh yang tidak wujud, seperti USSR, Czechoslovakia, Austria-Hungary, Saxony. , Courland, dsb. - "Yunani Purba") dia menyatakan teori tertentu bahawa jirim terdiri daripada zarah yang tidak boleh dibahagikan - atom, tetapi saintis menemui bukti ini hanya selepas kira-kira 2350 tahun. Atom (tidak boleh dibahagikan) juga boleh dibahagikan, ini ditemui 50 tahun kemudian, pada elektron dan biji, dan teras– untuk proton dan neutron. Tetapi mereka, ternyata, bukanlah zarah terkecil dan, seterusnya, terdiri daripada kuark. Hari ini, ahli fizik percaya itu kuark- had pembahagian jirim dan tidak kurang wujud. Terdapat enam jenis kuark yang diketahui: atas, pelik, pesona, kecantikan, benar, bawah - dan ia disambungkan oleh gluon.

Perkataan "collider" berasal daripada bahasa Inggeris collide - to collider. Dalam pelanggar, dua pelancaran zarah terbang ke arah satu sama lain dan apabila ia berlanggar, tenaga rasuk ditambah. Manakala dalam pemecut konvensional, yang telah dibina dan beroperasi selama beberapa dekad (model pertama mereka dengan saiz dan kuasa yang agak sederhana muncul sebelum Perang Dunia Kedua pada tahun 30-an), pancaran mencapai sasaran pegun dan tenaga perlanggaran sedemikian adalah banyak. kurang.

Pelanggar dipanggil "hadron" kerana ia direka untuk mempercepatkan hadron. Hadrons ialah keluarga zarah asas, yang termasuk proton dan neutron, dari mana nukleus semua atom dibuat, serta pelbagai meson. Harta yang penting hadron - bahawa mereka bukan zarah asas, tetapi terdiri daripada kuark "dilekatkan" oleh gluon.

Pelanggar menjadi besar kerana saiznya - ia adalah pemasangan eksperimen fizikal terbesar yang pernah wujud di dunia, hanya cincin utama pemecut membentang lebih daripada 26 km.

Diandaikan bahawa kelajuan proton yang dipercepatkan oleh LHC adalah 0.9999999998 daripada kelajuan cahaya, dan bilangan perlanggaran zarah yang berlaku dalam pemecut setiap saat akan mencapai 800 juta Jumlah tenaga proton yang berlanggar ialah 14 TeV (14 teraelektrovolt, dan nukleus plumbum - 5.5 GeV untuk setiap pasangan nukleon yang berlanggar. Nukleon(dari Lat. nukleus - teras) - nama yang selalu digunakan untuk proton dan neutron.

Terdapat pendapat yang berbeza tentang teknologi untuk mencipta pemecut hari ini: sesetengah mendakwa bahawa ia telah mencapai had logiknya, yang lain bahawa tiada had untuk kesempurnaan - dan pelbagai ulasan memberikan ulasan reka bentuk yang saiznya 1000 kali lebih kecil, dan prestasinya lebih tinggi daripada LHC' A. Dalam elektronik atau Teknologi komputer Pengecilan sentiasa berlaku dengan peningkatan serentak dalam kecekapan.

Large Hardon Collider, LHC - pemecut biasa (walaupun sangat) bagi zarah bercas dalam rasuk, direka untuk menyuraikan proton dan ion berat (ion plumbum) dan mengkaji hasil perlanggaran mereka. BAC ialah mikroskop ini, di mana fizik akan membongkar, apa dan bagaimana untuk membuat perkara mendapatkan maklumat tentang perantinya dalam tahap baru yang lebih mikroskopik.

Ramai yang menunggu dengan penuh semangat, tetapi apa yang berlaku selepas lariannya, tetapi pada dasarnya tiada apa-apa dan tidak berlaku - dunia kita kehilangan banyak perkara yang telah berlaku adalah sesuatu yang sangat menarik dan bercita-cita tinggi. Di sini ia adalah tamadun dan mahkota penciptaan manusia, hanya mendapat sejenis gabungan tamadun dan rakyat, perpaduan, bersama-sama selama lebih satu abad, dalam pembangunan geometri tanah zagazhivaem, dan beschinno memusnahkan apa-apa yang terkumpul berjuta-juta tahun. Mengenai ini kita akan bercakap dalam mesej lain, dan sebagainya - bahawa dia Hadron Collider.

Walaupun banyak dan pelbagai jangkaan orang ramai dan media semuanya berjalan dengan senyap dan aman. Oh, betapa semuanya membosankan, seperti firma akhbar dengan bilangan bilik: "BAC = akhir dunia!", "Jalan ke penemuan atau bencana?", "Bencana kemusnahan", hampir akhir dunia dan perkara adalah lubang hitam gergasi di zasoset bahawa semua tanah. Mungkin teori-teori ini mengemukakan iri hati terhadap fizik, di mana sekolah itu tidak menerima sijil penyiapan dari angka 5, mengenai subjek itu.

Di sini, sebagai contoh, adalah seorang ahli falsafah Democritus, yang di Yunani purba (dan, secara kebetulan, pelajar hari ini menulisnya dalam satu perkataan, seperti yang dilihat tidak wujud yang aneh ini, seperti USSR, Czechoslovakia, Austria-Hungary, Saxony, Kurland, dll. . - "Drevnyayagretsiya"), dia mempunyai beberapa teori bahawa jirim terdiri daripada zarah yang tidak boleh dibahagikan - atom, tetapi buktinya, saintis telah menemui hanya selepas kira-kira 2350 tahun. Atom (tidak boleh dibahagikan) - juga boleh dibahagikan, ia ditemui walaupun selepas 50 tahun pada elektron dan nukleus dan nukleus - proton dan neutron di. Tetapi mereka, ternyata, bukan zarah terkecil dan, pada gilirannya, terdiri daripada kuark. Sehingga kini, ahli fizik percaya bahawa quark - had pembahagian jirim dan apa-apa yang kurang tidak wujud. Kami mengetahui enam jenis quark: siling, pelik, menawan, menawan, asli, bawah — dan ia disambungkan melalui gluon.

Perkataan "Collider" berasal dari bahasa Inggeris collider - face. Dalam pelanggar, dua zarah mula terbang ke arah satu sama lain dan dengan pancaran tenaga perlanggaran ditambah. Manakala dalam pemecut konvensional, yang sedang dalam pembinaan dan berfungsi selama beberapa dekad (model pertama mereka pada saiz dan kuasa sederhana, muncul sebelum Perang Dunia Kedua pada tahun 30-an), puchek menyerang sasaran tetap dan tenaga perlanggaran adalah banyak. lebih kecil.

Pelanggar "Hadronic" dinamakan kerana ia direka untuk menyuraikan hadron. Hadron - ialah keluarga zarah asas, yang termasuk proton dan neutron, terdiri daripada nukleus semua atom, serta pelbagai meson. Ciri penting hadron ialah ia bukan zarah asas, dan terdiri daripada kuark, gluon "terpaku".

Pelanggar besar itu adalah kerana saiznya — ialah persediaan eksperimen fizikal terbesar yang pernah ada di dunia, hanya cincin pemecut utama terbentang lebih daripada 26 km.

Diandaikan bahawa halaju tangki terserak akan 0.9999999998 proton dengan kelajuan cahaya, dan bilangan perlanggaran zarah yang berasal dari pemecut setiap saat, kepada 800 juta jumlah tenaga proton yang berlanggar akan menjadi 14 TeV (14 teraelektro-volt, dan nukleus plumbum - 5.5 GeV untuk setiap pasangan nukleon yang berlanggar (dari Lat. nukleus - nukleus) - nama generik untuk proton dan neutron.

Terdapat pandangan yang berbeza mengenai penciptaan teknologi pemecut setakat ini: ada yang mengatakan bahawa ia datang ke sisi logiknya, yang lain bahawa tiada had untuk kesempurnaan — dan pelbagai tinjauan memberikan gambaran keseluruhan struktur, yang 1000 kali lebih kecil, tetapi lebih tinggi produktiviti BUCK 'Ya. Dalam elektronik atau teknologi komputer sentiasa pengecilan, manakala pertumbuhan kecekapan.

Peta dengan lokasi Collider yang ditandakan padanya

Untuk menyatukan lagi interaksi asas dalam satu teori, pelbagai pendekatan digunakan: teori rentetan, yang dibangunkan dalam teori-M (teori brane), teori supergraviti, graviti kuantum gelung, dan lain-lain. Sesetengah daripada mereka mempunyai masalah dalaman, dan tiada satu pun daripada mereka mempunyai pengesahan eksperimen. Masalahnya ialah untuk menjalankan eksperimen yang sepadan, tenaga diperlukan yang tidak boleh dicapai dengan pemecut zarah bercas moden.

LHC akan membenarkan eksperimen yang sebelum ini mustahil untuk dijalankan dan berkemungkinan akan mengesahkan atau menyangkal beberapa teori ini. Oleh itu, terdapat rangkaian keseluruhan teori fizikal dengan dimensi lebih besar daripada empat yang menganggap kewujudan "supersimetri" - contohnya, teori rentetan, yang kadang-kadang dipanggil teori superstring dengan tepat kerana tanpa supersimetri ia kehilangan makna fizikalnya. Pengesahan kewujudan supersimetri dengan itu akan menjadi pengesahan tidak langsung tentang kebenaran teori-teori ini.

Kajian kuark atas

Sejarah pembinaan

Terowong bawah tanah sepanjang 27 km direka untuk menempatkan pemecut LHC

Idea untuk projek Large Hadron Collider dilahirkan pada tahun 1984 dan diluluskan secara rasmi sepuluh tahun kemudian. Pembinaannya bermula pada tahun 2001, selepas siap pemecut sebelumnya, Large Electron-Positron Collider.

Pemecut sepatutnya melanggar proton dengan jumlah tenaga sebanyak 14 TeV (iaitu, 14 teraelektronvolt atau 14 10 12 elektronvolt) dalam sistem pusat jisim zarah kejadian, serta nukleus plumbum dengan tenaga 5.5 GeV (5.5 10 9 elektronvolt) untuk setiap sepasang nukleon yang berlanggar. Oleh itu, LHC akan menjadi pemecut zarah tenaga tertinggi di dunia, susunan magnitud yang lebih tinggi dalam tenaga berbanding pesaing terdekatnya - pelanggar proton-antiproton Tevatron, yang kini beroperasi di Makmal Pemecut Kebangsaan. Enrico Fermi (AS), dan pelanggar ion berat relativistik RHIC, yang beroperasi di Brookhaven Laboratory (USA).

Pemecut terletak di dalam terowong yang sama yang dahulunya diduduki oleh Large Electron-Positron Collider. Terowong dengan lilitan 26.7 km itu diletakkan pada kedalaman kira-kira seratus meter di bawah tanah di Perancis dan Switzerland. Untuk mengandungi dan membetulkan rasuk proton, 1624 magnet superkonduktor digunakan, yang jumlah panjangnya melebihi 22 km. Yang terakhir dipasang di terowong pada 27 November 2006. Magnet akan beroperasi pada 1.9 K (-271 °C). Pembinaan talian kriogenik khas untuk magnet penyejuk telah siap pada 19 November 2006.

Ujian

Spesifikasi

Proses mempercepatkan zarah dalam pelanggar

Kelajuan zarah dalam LHC pada rasuk berlanggar adalah hampir dengan kelajuan cahaya dalam vakum. Pecutan zarah ke kelajuan tinggi tersebut dicapai dalam beberapa peringkat. Pada peringkat pertama, pemecut linear bertenaga rendah Linac 2 dan Linac 3 menyuntik proton dan ion plumbum untuk pecutan selanjutnya. Zarah-zarah itu kemudian memasuki penggalak PS dan kemudian ke dalam PS itu sendiri (proton synchrotron), memperoleh tenaga sebanyak 28 GeV. Selepas ini, pecutan zarah diteruskan dalam SPS (Super Synchrotron Proton Synchrotron), di mana tenaga zarah mencapai 450 GeV. Pancaran itu kemudiannya diarahkan ke dalam gelang utama 26.7 kilometer dan pengesan merekodkan peristiwa yang berlaku di titik perlanggaran.

Penggunaan kuasa

Semasa operasi collider, anggaran penggunaan tenaga ialah 180 MW. Anggaran penggunaan tenaga seluruh kanton Geneva. CERN sendiri tidak menghasilkan kuasa, hanya mempunyai penjana diesel sandaran.

Pengkomputeran Teragih

Untuk mengurus, menyimpan dan memproses data yang akan datang daripada pemecut dan pengesan LHC, LCG rangkaian pengkomputeran teragih sedang dibuat. L HC C pengkomputeran G RID ), menggunakan teknologi grid. Untuk tugas pengkomputeran tertentu, projek pengkomputeran teragih LHC@home akan digunakan.

Proses fizikal yang tidak terkawal

Sesetengah pakar dan orang awam telah menyatakan kebimbangan bahawa terdapat kebarangkalian bukan sifar bahawa eksperimen yang dijalankan pada pelanggar akan hilang kawalan dan menghasilkan tindak balas berantai yang, dalam keadaan tertentu, secara teori boleh memusnahkan seluruh planet. Sudut pandangan penyokong senario bencana yang berkaitan dengan operasi LHC dibentangkan di laman web berasingan. Kerana sentimen yang sama, LHC kadangkala ditafsirkan sebagai Terakhir Hadron Collider ( Terakhir Hadron Collider).

Dalam hal ini, yang paling sering disebut adalah kemungkinan teori kemunculan lubang hitam mikroskopik dalam collider, serta kemungkinan teori pembentukan gumpalan antimateri dan monopol magnet dengan tindak balas rantai berikutnya penangkapan bahan sekeliling.

Kemungkinan teori ini telah dipertimbangkan oleh kumpulan khas CERN, yang menyediakan laporan yang sepadan di mana semua ketakutan tersebut diiktiraf sebagai tidak berasas. Ahli fizik teori Inggeris Adrian Kent menerbitkan artikel saintifik yang mengkritik piawaian keselamatan yang diterima pakai oleh CERN, kerana kerosakan yang dijangkakan, iaitu, hasil kebarangkalian sesuatu kejadian dengan bilangan mangsa, adalah, pada pendapatnya, tidak boleh diterima. Walau bagaimanapun, batas atas maksimum untuk kebarangkalian senario bencana di LHC ialah 10 -31.

Hujah utama yang memihak kepada tidak berasas senario malapetaka termasuk rujukan kepada fakta bahawa Bumi, Bulan dan planet lain sentiasa dihujani oleh aliran zarah kosmik dengan tenaga yang lebih tinggi. Kejayaan operasi pemecut yang telah ditauliahkan sebelum ini juga disebut, termasuk pelanggar ion berat relativistik RHIC di Brookhaven. Kemungkinan pembentukan lubang hitam mikroskopik tidak dinafikan oleh pakar CERN, tetapi dinyatakan bahawa dalam ruang tiga dimensi kita objek sedemikian hanya boleh muncul pada tenaga 16 urutan magnitud lebih besar daripada tenaga rasuk dalam LHC. Secara hipotesis, lubang hitam mikroskopik boleh muncul dalam eksperimen di LHC dalam ramalan teori dengan dimensi spatial tambahan. Teori sedemikian belum mempunyai sebarang pengesahan eksperimen. Walau bagaimanapun, walaupun lubang hitam dicipta oleh perlanggaran zarah di LHC, ia dijangka sangat tidak stabil disebabkan oleh sinaran Hawking dan akan menyejat hampir serta-merta seperti zarah biasa.

Pada 21 Mac 2008, tuntutan mahkamah oleh Walter Wagner telah difailkan di mahkamah daerah persekutuan Hawaii (AS). Walter L. Wagner) dan Luis Sancho (eng. Luis Sancho), di mana mereka, menuduh CERN cuba membawa akhir dunia, menuntut agar pelancaran pelanggar itu dilarang sehingga keselamatannya terjamin.

Perbandingan dengan kelajuan dan tenaga semula jadi

Pemecut direka untuk berlanggar zarah seperti hadron dan nukleus atom. Walau bagaimanapun, terdapat sumber semula jadi zarah yang kelajuan dan tenaganya jauh lebih tinggi daripada pelanggar (lihat: Zevatron). Zarah semulajadi sedemikian dikesan dalam sinar kosmik. Permukaan planet Bumi sebahagiannya dilindungi daripada sinaran ini, tetapi apabila ia melalui atmosfera, zarah sinar kosmik berlanggar dengan atom dan molekul udara. Akibat perlanggaran semula jadi ini, banyak zarah yang stabil dan tidak stabil tercipta di atmosfera Bumi. Akibatnya, terdapat sinaran latar belakang semula jadi di planet ini selama berjuta-juta tahun. Perkara yang sama (perlanggaran zarah asas dan atom) akan berlaku dalam LHC, tetapi dengan kelajuan dan tenaga yang lebih rendah, dan dalam kuantiti yang jauh lebih kecil.

Lubang hitam mikroskopik

Jika lubang hitam boleh dicipta semasa perlanggaran zarah asas, ia juga akan mereput menjadi zarah asas, mengikut prinsip invarian CPT, yang merupakan salah satu prinsip mekanik kuantum yang paling asas.

Selanjutnya, jika hipotesis kewujudan lubang mikro hitam yang stabil adalah betul, maka ia akan terbentuk dalam kuantiti yang banyak akibat pengeboman Bumi oleh zarah asas kosmik. Tetapi kebanyakan zarah asas bertenaga tinggi yang tiba dari angkasa mempunyai cas elektrik, jadi beberapa lubang hitam akan dicas secara elektrik. Lubang hitam bercas ini akan ditangkap oleh medan magnet Bumi dan, jika ia benar-benar berbahaya, akan memusnahkan Bumi sejak dahulu lagi. Mekanisme Schwimmer yang menjadikan lubang hitam neutral elektrik sangat serupa dengan kesan Hawking dan tidak boleh berfungsi jika kesan Hawking tidak berfungsi.

Selain itu, sebarang lubang hitam, bercas atau neutral elektrik, akan ditangkap oleh kerdil putih dan bintang neutron(yang, seperti Bumi, dihujani oleh sinaran kosmik) dan memusnahkannya. Akibatnya, jangka hayat kerdil putih dan bintang neutron akan jauh lebih pendek daripada apa yang sebenarnya diperhatikan. Selain itu, kerdil putih yang boleh dimusnahkan dan bintang neutron akan mengeluarkan sinaran tambahan yang sebenarnya tidak diperhatikan.

Akhir sekali, teori dengan dimensi spatial tambahan yang meramalkan kemunculan lubang hitam mikroskopik tidak bercanggah dengan data eksperimen hanya jika bilangan dimensi tambahan adalah sekurang-kurangnya tiga. Tetapi dengan begitu banyak dimensi tambahan, berbilion tahun mesti berlalu sebelum lohong hitam menyebabkan sebarang bahaya yang ketara kepada Bumi.

Strapelki

Pandangan yang bertentangan dipegang oleh Eduard Boos, Doktor Sains Fizikal dan Matematik dari Institut Penyelidikan Fizik Nuklear di Moscow State University, yang menafikan kemunculan lubang hitam makroskopik di LHC, dan oleh itu "lubang cacing" dan perjalanan masa.

Nota

1. Panduan muktamad kepada LHC (Bahasa Inggeris) P. 30.
2. LHC: Fakta Utama. "Unsur sains besar." Dicapai pada 15 September 2008.
3. Kumpulan Kerja Tevatron Electroweak, Subkumpulan Teratas
4. Ujian penyegerakan LHC berjaya
5. Ujian kedua sistem suntikan lulus dengan gangguan, tetapi mencapai matlamatnya. "Unsur Sains Besar" (24 Ogos 2008). Dicapai pada 6 September 2008.
6. Hari penting LHC bermula dengan pantas
7. Rasuk pertama dalam LHC - sains pecutan.
8. Misi lengkap untuk pasukan LHC. physicsworld.com. Dicapai pada 12 September 2008.
9. Rasuk yang beredar secara stabil dilancarkan di LHC. "Unsur Sains Besar" (12 September 2008). Dicapai pada 12 September 2008.
10. Kemalangan di Large Hadron Collider menangguhkan eksperimen selama-lamanya. "Unsur Sains Besar" (19 September 2008). Dicapai pada 21 September 2008.
11. Large Hadron Collider tidak akan beroperasi semula sehingga musim bunga - CERN. RIA Novosti (23 September 2008). Diperoleh pada September 25, 2008.
12. http://press.web.cern.ch/Press/PressReleases/Releases2008/PR14.08E.html
13. https://edms.cern.ch/file/973073/1/Report_on_080919_incident_at_LHC__2_.pdf
14. https://lhc2008.web.cern.ch/LHC2008/inauguration/index.html
15. Membaiki magnet yang rosak akan menjadi lebih luas daripada yang difikirkan sebelumnya. "Unsur sains besar" (09 November 2008). Dicapai pada November 12, 2008.
16. Jadual untuk 2009. "Unsur Sains Besar" (18 Januari 2009). Dicapai pada 18 Januari 2009.
17. Siaran akhbar CERN
18. Pelan operasi Large Hadron Collider untuk 2009-2010 telah diluluskan. "Unsur Sains Besar" (6 Februari 2009). Dicapai pada April 5, 2009.
19. Eksperimen LHC.
20. "Kotak Pandora" dibuka. Vesti.ru (9 September 2008). Dicapai pada 12 September 2008.
21. Potensi Bahaya dalam Eksperimen Pelanggar Zarah
22. Dimopoulos S., Landsberg G. Black Hole at the Large Hadron Collider (Bahasa Inggeris) Phys. Rev. Lett. 87 (2001)
23. Blaizot J.-P. et al. Kajian Peristiwa Berpotensi Berbahaya Semasa Perlanggaran Ion Berat di LHC.
24. Kajian Keselamatan Kumpulan Penilaian Keselamatan LHC Perlanggaran LHC
25. Tinjauan Kritikal Mengenai Risiko Pemecut. Proza.ru (23 Mei 2008). Dicapai pada 17 September 2008.
26. Apakah kebarangkalian bencana di LHC?
27. Hari kiamat
28. Meminta Hakim untuk Menyelamatkan Dunia, dan Mungkin Banyak Lagi
29. Menjelaskan mengapa LHC akan selamat
30. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-es.pdf (Bahasa Sepanyol)
31. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-de.pdf (Jerman)
32. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-fr.pdf (Bahasa Perancis)
33. H. Heiselberg. Saringan dalam titisan quark // Kajian Fizikal D. - 1993. - T. 48. - No 3. - P. 1418-1423. DOI:10.1103/PhysRevD.48.1418
34. M. Alford, K. Rajagopal, S. Reddy, A. Steiner. Kestabilan kerak bintang dan anak asing yang aneh // Persatuan Fizikal Amerika. Kajian Fizikal D. - 2006. - T. 73, 114016.

Berita tentang eksperimen yang dijalankan di Eropah menggegarkan keamanan awam, naik ke bahagian atas senarai topik yang dibincangkan. Hadron Collider muncul di mana-mana - di TV, di akhbar dan di Internet. Apa yang boleh kita katakan jika pengguna LJ mewujudkan komuniti yang berasingan di mana beratus-ratus orang yang prihatin telah secara aktif menyatakan pendapat mereka tentang idea sains baharu. "Delo" menawarkan anda 10 fakta yang anda tidak boleh mengelak daripada mengetahui pelanggar hadron.

Frasa saintifik yang misteri tidak lagi wujud sebaik sahaja kita memahami maksud setiap perkataan itu. Hadron– nama kelas zarah asas. Pelanggar- pemecut khas dengan bantuan yang memungkinkan untuk memindahkan tenaga tinggi kepada zarah asas bahan dan, mempercepatkannya ke kelajuan tertinggi, menghasilkan semula perlanggaran antara satu sama lain.

2. Kenapa semua orang bercakap tentang dia?

Menurut saintis di Pusat Penyelidikan Nuklear Eropah CERN, eksperimen itu akan memungkinkan untuk menghasilkan semula dalam miniatur letupan yang mengakibatkan pembentukan Alam Semesta berbilion tahun yang lalu. Walau bagaimanapun, perkara yang paling dibimbangkan oleh orang ramai ialah apakah akibat letupan mini untuk planet ini jika percubaan itu gagal. Menurut beberapa saintis, akibat perlanggaran zarah asas yang terbang pada kelajuan ultra-relativistik dalam arah yang bertentangan, lubang hitam mikroskopik akan terbentuk dan zarah berbahaya lain akan terbang keluar. Tidak ada titik tertentu dalam bergantung pada sinaran khas yang membawa kepada penyejatan lubang hitam - tidak ada bukti eksperimen bahawa ia berfungsi. Itulah sebabnya ketidakpercayaan timbul dalam inovasi saintifik sedemikian, secara aktif didorong oleh saintis yang ragu-ragu.

3. Bagaimanakah perkara ini berfungsi?

Zarah asas dipercepatkan ke orbit yang berbeza dalam arah yang bertentangan, selepas itu ia diletakkan dalam satu orbit. Nilai peranti rumit itu adalah terima kasih kepadanya, saintis mempunyai peluang untuk mengkaji produk perlanggaran zarah asas, yang direkodkan oleh pengesan khas dalam bentuk kamera digital dengan resolusi 150 megapiksel, mampu mengambil 600 juta bingkai setiap kedua.

4. Bilakah idea untuk mencipta collider tercetus?

Idea untuk membina mesin itu dilahirkan pada tahun 1984, tetapi pembinaan terowong itu bermula hanya pada tahun 2001. Pemecut terletak dalam terowong yang sama di mana pemecut sebelumnya, Pelanggar Elektron-Positron Besar, terletak. Lingkaran sepanjang 26.7 kilometer itu diletakkan pada kedalaman kira-kira seratus meter di bawah tanah di Perancis dan Switzerland. Pada 10 September, pancaran pertama proton dilancarkan pada pemecut. Rasuk kedua akan dilancarkan dalam beberapa hari akan datang.

5. Berapakah kos pembinaannya?

Beratus-ratus saintis dari seluruh dunia, termasuk orang Rusia, mengambil bahagian dalam pembangunan projek itu. Kosnya dianggarkan 10 bilion dolar, di mana Amerika Syarikat melabur 531 juta dalam pembinaan pelanggar hadron.

6. Apakah sumbangan yang diberikan oleh Ukraine kepada penciptaan pemecut?

Para saintis dari Institut Fizik Teori Ukraine mengambil bahagian secara langsung dalam pembinaan pelanggar hadron. Mereka membangunkan sistem penjejakan dalaman (ITS) khusus untuk penyelidikan. Dia adalah hati "Alice" - bahagian pelanggar, di mana "big bang" kecil sepatutnya berlaku. Jelas sekali, ini bukan bahagian paling penting dalam kereta. Ukraine mesti membayar 200,000 Hryvnia setiap tahun untuk hak untuk mengambil bahagian dalam projek itu. Ini adalah 500-1000 kali kurang daripada sumbangan kepada projek dari negara lain.

7. Bilakah kita harus menjangkakan kiamat?

Percubaan pertama mengenai perlanggaran rasuk zarah asas dijadualkan pada 21 Oktober. Sehingga masa ini, saintis merancang untuk mempercepatkan zarah kepada kelajuan yang hampir dengan kelajuan cahaya. Menurut teori umum relativiti Einstein, lubang hitam tidak mengancam kita. Walau bagaimanapun, jika teori dengan dimensi spatial tambahan ternyata betul, kita tidak mempunyai banyak masa lagi untuk menyelesaikan semua isu kita di planet Bumi.

8. Mengapa lubang hitam menakutkan?

Lubang hitam- rantau dalam ruang-masa yang tarikan gravitinya sangat kuat sehingga objek yang bergerak pada kelajuan cahaya tidak dapat meninggalkannya. Kewujudan lubang hitam disahkan oleh penyelesaian kepada persamaan Einstein. Walaupun fakta bahawa ramai sudah membayangkan bagaimana lubang hitam terbentuk di Eropah, berkembang, akan menelan seluruh planet, tidak perlu membunyikan penggera. Lubang hitam, yang, menurut beberapa teori, mungkin muncul apabila bekerja pelanggar, mengikut teori yang sama, akan wujud untuk tempoh yang singkat sehingga mereka tidak mempunyai masa untuk memulakan proses menyerap bahan. Menurut beberapa saintis, mereka tidak akan mempunyai masa untuk mencapai dinding pelanggar.

9. Bagaimanakah penyelidikan boleh berguna?

Selain fakta bahawa kajian-kajian ini adalah satu lagi pencapaian sains yang luar biasa yang akan membolehkan manusia mengetahui komposisi zarah asas, ini bukanlah keseluruhan keuntungan yang mana manusia mengambil risiko sedemikian. Mungkin dalam masa terdekat anda dan saya akan dapat melihat dinosaur dengan mata kepala kita sendiri dan membincangkan strategi ketenteraan yang paling berkesan dengan Napoleon. Para saintis Rusia percaya bahawa hasil daripada eksperimen itu, manusia akan dapat mencipta mesin masa.

10. Bagaimana untuk melihat sebagai celik saintifik dengan Hadron Collider?

Dan akhirnya, jika seseorang, bersenjatakan jawapan terlebih dahulu, bertanya kepada anda apa itu pelanggar hadron, kami menawarkan jawapan yang sesuai yang boleh mengejutkan sesiapa sahaja. Jadi, pasangkan tali pinggang keledar anda! Hadron Collider ialah pemecut zarah bercas yang direka untuk mempercepatkan proton dan ion berat dalam rasuk berlanggar. Dibina di pusat penyelidikan Majlis Eropah untuk Penyelidikan Nuklear, ia adalah terowong sepanjang 27 kilometer yang diletakkan pada kedalaman 100 meter. Disebabkan fakta bahawa proton dicas secara elektrik, proton ultrarelativistik menghasilkan awan foton yang hampir nyata terbang di sebelah proton. Aliran foton ini menjadi lebih kuat dalam rejim perlanggaran nuklear, disebabkan oleh cas elektrik nukleus yang besar. Mereka boleh berlanggar sama ada dengan proton yang akan datang, menghasilkan perlanggaran foton-hadron biasa, atau antara satu sama lain. Para saintis takut bahawa akibat daripada eksperimen itu, "terowong" ruang masa mungkin terbentuk di angkasa, yang merupakan ciri tipologi ruang masa. Hasil daripada eksperimen, kewujudan supersimetri juga boleh dibuktikan, yang dengan itu akan menjadi pengesahan tidak langsung tentang kebenaran teori superstring.

Dimanakah lokasi Large Hadron Collider?

Pada tahun 2008, CERN (Majlis Penyelidikan Nuklear Eropah) telah menyiapkan pembinaan pemecut zarah yang sangat berkuasa dipanggil Large Hadron Collider. Dalam Bahasa Inggeris: LHC – Large Hadron Collider. CERN ialah organisasi saintifik antara kerajaan antarabangsa yang ditubuhkan pada tahun 1955. Malah, ia adalah makmal utama dunia dalam bidang tenaga tinggi, fizik zarah dan tenaga solar. Kira-kira 20 negara adalah ahli organisasi.

Mengapa Large Hadron Collider diperlukan?

Di sekitar Geneva, cincin magnet superkonduktor dicipta untuk mempercepatkan proton dalam terowong konkrit bulat sepanjang 27 kilometer (26,659 m). Diharapkan bahawa pemecut bukan sahaja akan membantu untuk menembusi misteri struktur mikro jirim, tetapi juga akan memungkinkan untuk maju dalam mencari jawapan kepada persoalan sumber tenaga baru di kedalaman jirim.

Untuk tujuan ini, serentak dengan pembinaan pemecut itu sendiri (berharga lebih $2 bilion), empat pengesan zarah dicipta. Daripada jumlah ini, dua adalah universal yang besar (CMS dan ATLAS) dan dua lebih khusus. Jumlah kos pengesan juga menghampiri $2 bilion. Lebih 150 institut dari 50 negara, termasuk Rusia dan Belarus, mengambil bahagian dalam setiap projek besar CMS dan ATLAS.

Memburu boson Higgs yang sukar difahami

Bagaimanakah pemecut pelanggar hadron berfungsi? Pelanggar adalah pemecut proton terbesar yang beroperasi pada rasuk berlanggar. Hasil daripada pecutan, setiap rasuk akan mempunyai tenaga dalam sistem makmal sebanyak 7 volt teraelektron (TeV), iaitu 7x1012 volt elektron. Apabila proton berlanggar, banyak zarah baru terbentuk, yang akan direkodkan oleh pengesan. Selepas menganalisis zarah sekunder, data yang diperoleh akan membantu menjawab soalan asas yang membimbangkan saintis yang terlibat dalam fizik dan astrofizik dunia mikro. Antara isu utama ialah pengesanan eksperimen boson Higgs.

Boson Higgs yang kini terkenal ialah zarah hipotesis yang merupakan salah satu komponen utama yang dipanggil standard, model klasik zarah asas. Dinamakan sempena ahli teori British Peter Higgs, yang meramalkan kewujudannya pada tahun 1964. Boson Higgs, sebagai kuanta bidang Higgs, dipercayai relevan dengan soalan asas dalam fizik. Khususnya, kepada konsep asal usul jisim zarah asas.

Pada 2-4 Julai 2012, satu siri eksperimen collider mendedahkan zarah tertentu yang boleh dikaitkan dengan boson Higgs. Selain itu, data telah disahkan apabila diukur oleh kedua-dua sistem ATLAS dan sistem CMS. Masih terdapat perdebatan tentang sama ada boson Higgs yang terkenal telah benar-benar ditemui, atau sama ada ia adalah zarah lain. Hakikatnya ialah boson yang ditemui adalah yang paling berat pernah direkodkan. Ahli fizik terkemuka dunia telah dijemput untuk menyelesaikan persoalan asas: Gerald Guralnik, Carl Hagen, Francois Englert dan Peter Higgs sendiri, yang secara teorinya mengesahkan kewujudan boson yang dinamakan sempena penghormatannya pada tahun 1964. Selepas menganalisis tatasusunan data, peserta kajian cenderung untuk mempercayai bahawa boson Higgs sememangnya telah ditemui.

Ramai ahli fizik berharap bahawa kajian boson Higgs akan mendedahkan "anomali" yang akan membawa kepada bercakap tentang apa yang dipanggil "Fizik Baru". Walau bagaimanapun, menjelang akhir tahun 2014, hampir keseluruhan set data yang terkumpul sepanjang tiga tahun sebelumnya hasil daripada eksperimen di LHC telah diproses, dan tiada penyelewengan yang menarik (kecuali kes terpencil) dikenal pasti. Malah, ternyata pereputan dua foton boson Higgs yang terkenal ternyata, menurut penyelidik, "terlalu standard." Walau bagaimanapun, eksperimen yang dirancang untuk musim bunga 2015 mungkin mengejutkan dunia saintifik dengan penemuan baharu.

Bukan sekadar boson

Pencarian untuk boson Higgs bukanlah matlamat itu sendiri untuk projek gergasi. Ia juga penting bagi saintis untuk mencari jenis zarah baharu yang memungkinkan untuk menilai interaksi bersatu alam pada peringkat awal kewujudan Alam Semesta. Para saintis kini membezakan empat interaksi asas alam: kuat, elektromagnet, lemah dan graviti. Teori mencadangkan bahawa peringkat awal Alam semesta mungkin mempunyai satu interaksi. Jika zarah baharu ditemui, versi ini akan disahkan.

Ahli fizik juga mengambil berat tentang asal usul jisim zarah yang misteri. Mengapakah zarah mempunyai jisim sama sekali? Dan mengapa mereka mempunyai massa sedemikian dan bukan yang lain? By the way, di sini kita selalu maksudkan formula E=mc². Mana-mana objek material mempunyai tenaga. Persoalannya ialah bagaimana untuk melepaskannya. Bagaimana untuk mencipta teknologi yang membolehkannya dikeluarkan daripada bahan dengan kecekapan maksimum? Ini adalah isu tenaga utama hari ini.

Dalam erti kata lain, projek Large Hadron Collider akan membantu saintis mencari jawapan kepada soalan asas dan mengembangkan pengetahuan tentang mikrokosmos dan, dengan itu, tentang asal usul dan perkembangan Alam Semesta.

Sumbangan saintis dan jurutera Belarus dan Rusia kepada penciptaan LHC

Semasa fasa pembinaan, rakan kongsi Eropah dari CERN berpaling kepada sekumpulan saintis Belarus yang berpengalaman serius dalam bidang ini untuk mengambil bahagian dalam penciptaan pengesan untuk LHC dari awal projek. Sebaliknya, saintis Belarusia menjemput rakan-rakan dari Institut Bersama Penyelidikan Nuklear dari bandar sains Dubna dan lain-lain untuk bekerjasama institusi Rusia. Pakar sebagai satu pasukan mula bekerja pada apa yang dipanggil pengesan CMS - "Compact Muon Solenoid". Ia terdiri daripada banyak subsistem yang kompleks, setiap satu direka untuk melaksanakan tugas-tugas tertentu, dan bersama-sama mereka menyediakan pengenalpastian dan pengukuran tepat tenaga dan sudut berlepas semua zarah yang dihasilkan semasa perlanggaran proton di LHC.

Pakar Belarusia-Rusia juga mengambil bahagian dalam penciptaan pengesan ATLAS. Ini ialah pemasangan setinggi 20 m yang mampu mengukur trajektori zarah dengan ketepatan tinggi: sehingga 0.01 mm. Penderia sensitif di dalam pengesan mengandungi kira-kira 10 bilion transistor. Matlamat keutamaan percubaan ATLAS adalah untuk mengesan boson Higgs dan mengkaji sifatnya.

Tanpa keterlaluan, saintis kami memberikan sumbangan besar kepada penciptaan pengesan CMS dan ATLAS. Beberapa komponen penting telah dihasilkan di Loji Binaan Mesin Minsk yang dinamakan sempena namanya. revolusi Oktober(MZOR). Khususnya, kalorimeter hadron muka akhir untuk percubaan CMS. Di samping itu, kilang itu menghasilkan unsur-unsur yang sangat kompleks sistem magnet pengesan ATLAS. Ini adalah produk bersaiz besar yang memerlukan teknologi pemprosesan logam khas dan pemprosesan ultra ketepatan. Menurut juruteknik CERN, pesanan telah disiapkan dengan cemerlang.

"Sumbangan individu kepada sejarah" juga tidak boleh dipandang remeh. Contohnya, jurutera Calon Sains Teknikal Roman Stefanovich bertanggungjawab untuk mekanik ultra ketepatan dalam projek CMS. Mereka juga secara berseloroh mengatakan bahawa tanpa beliau CMS tidak akan dibina. Tetapi serius, kita boleh mengatakan dengan pasti: tanpa itu, tarikh akhir pemasangan dan pentauliahan dengan kualiti yang diperlukan tidak akan dipenuhi. Seorang lagi jurutera elektronik kami, Vladimir Chekhovsky, telah melepasi persaingan yang agak sukar, hari ini sedang menyahpepijat elektronik pengesan CMS dan ruang muonnya.

Para saintis kami terlibat dalam pelancaran pengesan dan di bahagian makmal, dalam operasi, penyelenggaraan dan pengemaskinian mereka. Para saintis dari Dubna dan rakan-rakan Belarus mereka mengambil tempat mereka sepenuhnya dalam komuniti fizik antarabangsa CERN, yang berfungsi untuk mendapatkan maklumat baru tentang sifat dalam dan struktur jirim.

Video

Semakan daripada saluran Sains Mudah, dengan jelas menunjukkan prinsip operasi pemecut:

Ulasan daripada uanaal Galileo:

Ulasan daripada uanaal Galileo:

Hadron Collider pelancaran 2015: