Veliki hadronski sudarač (LHC) je akcelerator napunjenih čestica, uz pomoć kojeg fizičari mogu naučiti puno više o svojstvima materije nego što je ranije bilo poznato. Akceleratori se koriste za proizvodnju visokoenergetskih osnovnih čestica. Rad gotovo bilo kojeg akceleratora temelji se na interakciji nabijenih čestica s električnim i magnetskim poljem. Električno polje izravno obavlja rad na čestici, to jest povećava njegovu energiju, a magnetsko polje, stvarajući Lorentzovu silu, samo odbije česticu bez promjene njezine energije i postavlja orbitu po kojoj se čestice kreću.

Collider (eng. Collide - „sudarač“) - akcelerator na nadolazećim gredama, dizajniran za proučavanje proizvoda njihovih sudara. Omogućuje davanje elementarnih čestica materije s visokom kinetičkom energijom, usmjeravanje jednih prema drugima kako bi se proizveo njihov sudar.

Zašto je Veliki hadron

Veliki je sudarač dobio ime, u stvari, zbog svoje veličine. Duljina glavnog prstena akceleratora je 26.659 m; hadron - zbog činjenice da ubrzava hadrone, tj. teške čestice koje se sastoje od kvarkova.

Izgradio LHC u istraživačkom centru Europskog vijeća za nuklearna istraživanja (CERN), na granici Švicarske i Francuske, u blizini Ženeve. Danas je LHC najveće eksperimentalno postrojenje na svijetu. Voditelj ovog velikog projekta je britanski fizičar Lin Evans, a više od 10 tisuća znanstvenika i inženjera iz više od 100 zemalja sudjelovalo je u izgradnji i istraživanju.

Mala digresija u povijest

Krajem 60-ih godina prošlog stoljeća fizičari su razvili takozvani Standardni model. Kombinira tri od četiri temeljna međudjelovanja - jaka, slaba i elektromagnetska. Gravitacijska interakcija još uvijek je opisana u smislu opće teorije relativnosti. Odnosno, danas su temeljne interakcije opisane u dvije općenito prihvaćene teorije: opća teorija relativnosti i standardni model.

Smatra se da bi standardni model trebao biti dio neke dublje teorije strukture mikrotalasnog svijeta, dijela koji je vidljiv u eksperimentima na kolidarima s energijama ispod oko 1 TeV (tera-elektronvolt). Glavni zadatak Velikog hadronskog sudara je dobiti barem prve nagovještaje o ovoj dubljoj teoriji.

Glavni zadaci sudara uključuju i otkrivanje i potvrđivanje Higgsovog Bozona. Ovo otkriće potvrdilo bi Standardni model nastanka elementarnih atomskih čestica i standardne materije. Kad sudarač pokrene punom snagom, integritet Standardnog modela će biti uništen. Elementarne čestice, čija svojstva razumijevamo samo djelomično, neće moći održati svoju strukturnu cjelovitost. Standardni model ima gornju granicu energije od 1 TeV, s povećanjem čestice koja propada. Pri energiji od 7 TeV, čestice se mogu stvoriti s masama deset puta većim od onoga što je sada poznato.

Tehničke specifikacije

Treba se sudariti u protonovima akceleratora s ukupnom energijom 14 TeV (tj. 14 tera-elektrona-volta ili 14 · 1012 elektrona-volti) u središtu mase padajućih čestica, kao i olovnim jezgrama s energijom od 5 GeV (5 · 109 elektrona-volti) za svaki par sudarajućih nukleona.

Svjetlost LHC-a tijekom prvih tjedana rada bila je ne više od 1029 čestica / cm², ali ona i dalje raste. Cilj je postići nominalnu svjetlinu od 1,7 · 1034 čestica / cm² s, što po veličini odgovara svjetlinama BaBara (SLAC, SAD) i Belle (KEK, Japan).

Akcelerator je smješten u istom tunelu, koji je prethodno zauzimao Veliki elektronsko-pozitronski sudarač, podzemno u Francuskoj i Švicarskoj. Dubina tunela je od 50 do 175 metara, a prsten tunela je nagnut za oko 1,4% u odnosu na površinu zemlje. 1624 superprevodni magneti ukupne duljine veće od 22 km koriste se za držanje, ispravljanje i fokusiranje protonskih zraka. Magneti djeluju na temperaturi od 1,9 K (-271 ° C), što je nešto niže od temperature prelaska helija u super tekuće stanje.

LHC detektori

LHC koristi 4 primarna i 3 pomoćna detektora:

• ALICE (veliki ionski eksperiment)
• ATLAS (Toroidalni LHC aparat)
• CMS (kompaktni muonski solenoid)
• LHCb (Veliki eksperiment ljepote hadronskog sudarača)
• TOTEM (TOTal Elastično i difraktivno mjerenje presjeka)
• LHCf (Veliki hadronski sudarač naprijed)
• MoEDAL (detektor monopola i eksotike u LHC-u).

Prva je konfigurirana za proučavanje sudara teških iona. Temperatura i gustoća energije rezultirajuće nuklearne materije dovoljna je za proizvodnju gluonske plazme. ALICE-ov interni sustav za praćenje (ITS) sastoji se od šest cilindričnih slojeva silicijskih senzora koji okružuju mjesto sudara i mjere svojstva i točne položaje čestica koje se pojavljuju. Na taj se način čestice koje sadrže težak kvark mogu lako otkriti.

Drugi je načinjen za proučavanje sudara između protona. ATLAS je dugačak 44 metra, promjera 25 metara i težak je oko 7000 tona. U središtu tunela sudaraju se protonske zrake, ovo je najveće i najsloženije ove vrste senzora ikad izgrađenih. Senzor bilježi sve što se događa za vrijeme i nakon sudara protona. Cilj projekta je otkriti čestice koje ranije nisu otkrivene i nisu otkrivene u našem svemiru.

CMS je jedan od dva ogromna univerzalna detektora elementarnih čestica na LHC-u. Oko 3600 znanstvenika iz 183 laboratorija i sveučilišta u 38 zemalja podržava rad CMS-a (na slici - CMS uređaj).

Unutarnji sloj je tracker na bazi silikona. Tragač je najveći silikonski senzor na svijetu. Posjeduje 205 m2 senzora za silicijum (otprilike površina teniskog terena) koji sadrži 76 milijuna kanala. Tragač omogućuje mjerenje tragova nabijenih čestica u elektromagnetskom polju.

Na drugoj je razini elektromagnetski kalorimetar. Hadronski kalorimetar, smješten na sljedećoj razini, mjeri energiju pojedinih hadrona proizvedenih za svaki slučaj.

Sljedeći sloj CMS-a velikog hadronskog sudara ogroman je magnet. Veliki magnetski magnetski magnet dugačak je 13 metara i ima promjer od 6 metara. Sastoji se od hlađenih zavojnica izrađenih od niobija i titana. Ovaj ogromni magnetni magnet djeluje punom snagom da maksimizira vijek trajanja čestica magnetnog magneta.

Peti sloj su muonski detektori i povratni jaram. CMS je dizajniran za proučavanje različitih vrsta fizike koje bi se mogle detektirati u energetskim sudarima LHC-a. Neke od ovih studija sastoje se u potvrđivanju ili poboljšanju mjerenja parametara Standardnog modela, dok su mnoga druga u potrazi za novom fizikom.

O velikom hadronskom sudaraču možete puno i dugo razgovarati. Nadamo se da je naš članak pomogao razumjeti što je LHC i zašto ga znanstvenici trebaju.

Načelo djelovanja velikog hadronskog sudarača

LHC akcelerator će raditi na temelju efekta supravodljivosti, tj. sposobnost određenih materijala da troše električnu energiju bez otpora ili gubitka energije, obično pri vrlo niskim temperaturama. Kako bi se snop čestica zadržao na svom prstenastom tragu, potrebna su jača magnetska polja od onih koja su prethodno korištena u ostalim CERN-ovim akceleratorima.

Veliki hadronski sudarač, protonski akcelerator izgrađen u Švicarskoj i Francuskoj, nema analoga u svijetu. Ova konstrukcija prstena od 27 km podignuta je na dubini od 100 metara.

U njemu, koristeći 120 snažnih elektromagneta pri temperaturi bliskoj apsolutnoj nuli - minus 271,3 stupnja Celzija, trebalo bi ubrzati nadolazeće protonske zrake bliske brzini svjetlosti (99,9 posto).Međutim, na brojnim se mjestima njihove rute presijecaju, što će omogućiti protone da se sudaraju. Čestice će voditi nekoliko tisuća supravodljivih magneta.Kad bude dovoljno energije, čestice će se sudariti, čime će znanstvenici stvoriti model Velikog praska.Tisuće senzora zabilježit će trenutke sudara. Posljedice sudara protona postat će glavni predmet proučavanja svijeta. [http://dipland.ru / Cybernetics / Big_andronic_collider_92988]

Tehničke specifikacije

Akcelerator bi trebao sudarati protone ukupne energije 14 TeV (tj. 14 teraelektron volt   ili 14 · 1012 elektron-volti) usredište sustava masa   čestice koje se javljaju kao i jezgraolovo   s energijom od 5 GeV (5 · 109 elektronalova) za svaki par koji se sudaranukleona. Početkom 2010 LHC je već pomalo nadmašio protonsku energiju prethodnog rekordera - sudara protona-antiprotonaTevatron koji je do kraja 2011. radio uNacionalni akceleratorski laboratorij Enrico Fermi   (SAD ). Unatoč činjenici da prilagodba opreme traje godinama i da još nije dovršena, LHC je već postao najviši energetski akcelerator čestica na svijetu, što je redom veće u energetici od ostalih sudara, uključujući relativistički teški ionski sudaračRHIC radi u Brookhaven Laboratory   (SAD).

detektori

LHC koristi 4 primarna i 3 pomoćna detektora:

· ALICE   (Eksperiment s velikim ionskim sudaračem)

  ATLAS (Toroidalni LHC aparat)

  CMS (kompaktni muonski solenoid)

  LHCb   (Eksperiment za veliki hadronski sudarač)

  TOTEM   (TOTal mjerenje elastičnog i difraktivnog presjeka)

  LHCf   (Veliki hadronski sudarač naprijed)

  MoEDAL   (Detektor monopola i eksotike u LHC-u).

ATLAS, CMS, ALICE, LHCb su veliki detektori smješteni oko točaka sudara snopa. Pomoćni detektori TOTEM i LHCf nalaze se na udaljenosti od nekoliko desetaka metara od sjecišta greda koje zauzimaju CMS i ATLAS detektori, a koristit će se zajedno s glavnim.

CMS detektor

ATLAS i CMS detektori općenito su namijenjeni pretraživanju Higgsovog bozona i, naročito, "nestandardne fizike".tamna materija , ALICE - za učenjekvark-gluonska plazma   u sudarima teških olovnih iona, LHCb za fizikalna istraživanjab  kvarkovi koji će vam omogućiti bolje razumijevanje razlika između njihmaterije i antimaterije , TOTEM - dizajniran za proučavanje raspršivanja čestica pod malim kutovima, kao što se događa pri uskim rasponima bez sudara (tzv. Čestice koje se ne sudaraju, čestice naprijed), što vam omogućuje preciznije mjerenje veličine protona, kao i kontrolu svjetlosti sudara, i, na kraju, LHCf - za istraživanjekozmičke zrake po uzoru na iste čestice koje se ne sudaraju.

Sedmi detektor (eksperiment) MoEDAL, koji je dizajniran da traži sporo pokretne teške čestice, također je povezan s radom LHC-a.

Tijekom rada sudara sudara se provode istodobno na sve četiri točke sjecišta snopa, neovisno o vrsti ubrzanih čestica (protoni ili jezgre). Štoviše, svi detektori istovremeno prikupljaju statistiku.

Potrošnja energije

Tijekom rada sudara, procijenjena potrošnja energije bit će 180 MW , Procijenjena ukupna potrošnja energijeCERN   za 2009. godinu, uzimajući u obzir radni sudarač - 1000 GW · h, od čega 700 GW · h pada na udio akceleratora. Ti troškovi energije su oko 10% ukupne godišnje potrošnje energije.kanton Ženeva , CERN sam ne proizvodi energiju, ima samo rezervnu kopijudizel generatori  . [http://hr.wikipedia.org/wiki/]

Možda će u nekim godinama Internet ustupiti mjesto novoj, dubljoj integraciji udaljenih računala, koja omogućuje ne samo daljinski prijenos informacija lokaliziranih u različitim dijelovima svijeta, već i automatsko korištenje udaljenih računalnih resursa. U vezi s lansiranjem Velikog hadronskog sudarača, CERN već nekoliko godina radi na takvoj mreži.

Činjenica da je Internet (ili kako se naziva web) izmislila Europska organizacija za nuklearna istraživanja (CERN) već je dugo udžbenička činjenica. Oko natpisa „Stvorena je svjetska mreža u tim hodnicima“, na jednom od uobičajenih hodnika uobičajene zgrade CERN-a, gledatelji uvijek gužvaju. Sada Internet širom svijeta koriste za svoje praktične potrebe, a prvobitno je stvoren tako da su znanstvenici koji rade na jednom projektu, ali koji se nalaze u različitim dijelovima planete, mogli međusobno komunicirati, razmjenjivati \u200b\u200bpodatke, objavljivati \u200b\u200bpodatke koji bi mogli biti za pristup na daljinu.

GRERN-sustav razvijen od strane CERN-a (na engleskom grid - grid, mreža) je još jedan korak naprijed, novi korak u integraciji korisnika računala.

Ona pruža ne samo mogućnost objavljivanja podataka koji se nalaze negdje drugdje na planeti, već i korištenje resursa udaljenih uređaja bez napuštanja vašeg mjesta.

Naravno, obična računala ne igraju posebnu ulogu u pružanju računalne snage, pa je prva faza integracije povezivanje svjetskih centara superračunala.

Stvaranje ovog sustava izazvalo je Veliki hadronski sudarač. Iako se GRID već koristi za niz drugih zadataka, ne bi postojao bez sudarača, i obrnuto, bez GRID-a, rezultati sudara ne mogu se obraditi.

Ljudi koji rade u LHC suradnjama nalaze se u različitim dijelovima svijeta. Poznato je da na ovom uređaju ne rade samo Europljani, već i svih 20 zemalja - službenih sudionika CERN-a, ukupno oko 35 država. Teoretski, za osiguranje rada LHC-a, postojala je alternativa GRID-u - proširenje vlastitih računalnih resursa računalnog centra CERN. Ali oni resursi koji su bili u trenutku izlaganja problema bili su potpuno nedovoljni za modeliranje rada akceleratora, pohranjivanje podataka o njegovim eksperimentima i njegova znanstvena obrada. Stoga bi računalni centar morao biti vrlo značajno obnovljen i moderniziran, kupio je više računala i prostora za pohranu podataka. Ali to bi značilo da bi sva sredstva bila koncentrirana u CERN-u. To nije bilo vrlo prihvatljivo za zemlje daleko od CERN-a. Naravno, nisu bili zainteresirani za sponzoriranje resursa koji bi bili vrlo teški za upotrebu i vjerojatnije su da će nadograditi svoj računalni i računalni potencijal. Stoga se rodila ideja da se resursi koriste tamo gdje jesu.

Ne pokušavajte sve koncentrirati na jednom mjestu, već kombinirajte ono što već postoji u različitim kutovima planete.

Vijest o eksperimentu koji se provodi u Europi pobudila je mirnoću javnosti, uzdižući pri vrhu liste tema o kojima se razgovaralo. Hadronski sudarač  osvijetljena svugdje - na TV-u, u tisku i na Internetu. Što mogu reći ako korisnici LJ-a stvore zasebne zajednice u kojima su stotine neaktivno aktivnih ljudi već aktivno izrazile svoje mišljenje o novom podučavanju znanosti. "Slučaj" vam nudi 10 činjenica o kojima ne možete znati hadronski sudarač.

Tajanstvena znanstvena fraza prestaje biti takva čim se pozabavimo značenjem svake riječi. Adron  - naziv klase elementarnih čestica. Collider  - poseban akcelerator, uz pomoć kojeg je moguće prenijeti visoku energiju na elementarne čestice tvari i, raspršivši se do najveće brzine, reproducirati međusobno sudaranje.

2. Zašto svi pričaju o njemu?

Prema znanstvenicima iz Europskog centra za nuklearna istraživanja CERN, eksperiment će omogućiti reprodukciju minijaturnih eksplozija, a rezultat toga je Svemir stvorio milijarde godina. Međutim, javnost najviše zabrinjava posljedice mini eksplozije za planet u slučaju neuspjelog eksperimenta. Prema nekim znanstvenicima, kao rezultat sudara elementarnih čestica koje lete ultrarelativističkim brzinama u suprotnim smjerovima, nastaju mikroskopske crne rupe i druge opasne čestice. Oslanjati se na posebno zračenje, koje dovodi do isparavanja crnih rupa, nije posebno vrijedno - ne postoje eksperimentalni dokazi da to djeluje. Zbog toga proizlazi nepovjerenje iz takve znanstvene inovacije, koju aktivno podstiču skeptični znanstvenici.

3. Kako djeluje ova kontracepcija?

Elementarne čestice ubrzavaju se u različitim orbitama u suprotnim smjerovima, nakon čega se nalaze u jednoj orbiti. Vrijednost zamršenog uređaja je u tome što zahvaljujući njemu znanstvenici dobivaju priliku proučavati proizvode sudara elementarnih čestica, fiksirane posebnim detektorom u obliku digitalnih kamera rezolucije 150 megapiksela, sposobnih raditi 600 milijuna sličica u sekundi.

4. Kada ste dobili ideju za stvaranje sudarača?

Ideja o izgradnji stroja rođena je 1984. godine, ali izgradnja tunela počela je tek 2001. godine. Akcelerator se nalazi u istom tunelu u kojem se prethodno nalazio prethodni akcelerator, Veliki elektronsko-pozitronski sudarač. Prsten dug 26,7 kilometara postavljen je na dubini od stotinu metara pod zemljom u Francuskoj i Švicarskoj. 10. rujna u akcelerator je puštena prva protonska snopa. U sljedećih nekoliko dana kreće drugi paket.

5. Koliko je koštala izgradnja?

Stotine znanstvenika iz cijelog svijeta, uključujući i ruske, sudjelovalo je u razvoju projekta. Njezin se trošak procjenjuje na 10 milijardi dolara, od čega su 531 milijuna uložene u izgradnju hadronskog sudarača.

6. Koliki je doprinos Ukrajina dala stvaranju akceleratora?

Znanstvenici ukrajinskog Instituta za teorijsku fiziku bili su izravno uključeni u izgradnju andronskog sudarača. Posebno za istraživanje razvili su interni sustav tragova (ITS). Ona je srce Alice - dio collidergdje se trebao dogoditi minijaturni "veliki prasak". Očito je da komponenta stroja nije najmanje značajna. Ukrajina mora godišnje platiti 200 tisuća grivna za pravo sudjelovanja u projektu. To je 500-1000 puta manje od doprinosa projektu drugih zemalja.

7. Kada čekati kraj svijeta?

Prvi eksperiment sudara greda elementarnih čestica zakazan je za 21. listopada. Do ovog vremena, znanstvenici planiraju raspršiti čestice brzinom bliskom brzini svjetlosti. Prema Einsteinovoj općoj teoriji relativnosti, crne rupe nam ne prijete. Međutim, ako su teorije s dodatnim prostornim dimenzijama točne, nemamo puno vremena da uspijemo riješiti sve naše probleme na planeti Zemlji.

8. Zašto su crne rupe zastrašujuće?

Crna rupa  - područje u prostoru-vremenu čija je sila gravitacijskog privlačenja toliko jaka da ga čak ni predmeti koji se kreću brzinom svjetlosti ne mogu napustiti. Postojanje crnih rupa potvrđuju rješenja Einsteinovih jednadžbi. Unatoč činjenici da mnogi već zamišljaju kako će crna rupa nastala u Europi koja se širi apsorbirati čitav planet, to nije vrijedno alarma.   Crne rupe, koja se, prema nekim teorijama, mogu pojaviti tijekom rada   Colliderprema svim istim teorijama oni će postojati tako kratko vrijeme da jednostavno nemaju vremena započeti proces apsorpcije materije. Prema nekim znanstvenicima, oni nemaju vremena ni da stignu do zidova sudarača.

9. Kako studije mogu biti korisne?

Uz činjenicu da su ove studije još jedno nevjerojatno dostignuće znanosti koje će omogućiti čovječanstvu spoznavanje sastava elementarnih čestica, ovo nije cjelokupni dobitak zbog kojeg je čovječanstvo preuzelo takav rizik. Možda ćemo u bliskoj budućnosti moći vlastitim očima vidjeti dinosaure i razgovarati o najučinkovitijim vojnim strategijama s Napoleonom. Ruski znanstvenici vjeruju da će kao rezultat eksperimenta stvaranje vremenskog stroja postati izvedivo za čovječanstvo.

10. Kako impresionirati znanstveno pametnu osobu koristeći hadronski sudarač?

I na kraju, ako vas netko, naoružan odgovorom unaprijed, pita što je ovaj hadronski sudarač, nudimo vam pristojan odgovor koji može ugodno iznenaditi svakoga. Pa stegnite sigurnosne pojaseve! Hadronski sudarač je akcelerator napunjenih čestica dizajniran za ubrzavanje protona i teških iona u sudarajućim snopovima. Izgrađen je u istraživačkom centru Europskog vijeća za nuklearna istraživanja i tunel je dug 27 kilometara, postavljen na dubini od 100 metara. Zbog činjenice da su protoni električno nabijeni, ultrarelativistički protoni stvara oblak gotovo stvarnih fotona koji lete u blizini protona. Taj protok fotona postaje još jači tijekom nuklearnih sudara, zbog velikog električnog naboja jezgre. Oni se mogu sudarati s nadolazećim protonom, stvarajući tipične sudare fotona-hadrona, i međusobno. Znanstvenici se boje da bi se kao rezultat eksperimenta mogli stvoriti prostorni i vremenski "tuneli" u prostoru, koji su tipološka karakteristika prostora-vremena. Kao rezultat eksperimenta, može se dokazati i postojanje supersimetrije, koja će neizravno potvrditi istinitost teorije superstrings.

Možda cijeli svijet poznaje najveću znanstvenu konstrukciju u Europi - Veliki hadronski sudarač, koji je izgrađen u blizini švicarskog grada Ženeve.

  Prije njegovog pokretanja pojavile su se mnoge panične glasine o predstojećem kraju svijeta i da će instalacija nanijeti nepopravljivu štetu ekologiji Švicarske. Međutim, godine prolaze, sudarač djeluje, a svijet ostaje isti. Zašto su izgradili tako ogromnu i skupu strukturu? Razmislimo.

Što je veliki hadronski sudarač?

U dizajnu Velikog hadronskog sudarača, ili LHC-a, nema ništa mistično. Ovo je samo akcelerator naelektrisanih elementarnih čestica, koji je neophodan za ubrzanje teških čestica i proučavanje proizvoda nastalih prilikom njihovog sudaranja s drugim česticama.

Širom svijeta postoji više desetaka sličnih instalacija, uključujući ruske akceleratore u Dubni, Moskovskoj oblasti i Novosibirsku. LHC je prvi put pokrenut 2008. godine, ali zbog nesreće koja se ubrzo dogodila, dugo je radila s malim kapacitetom snage, a tek u 2015. godini postalo je moguće upravljati jedinicom na izračunate kapacitete.

Kao i gotovo sve takve instalacije, LHC je tunel postavljen u obliku prstena. Nalazi se na dubini od oko 100 metara na granici između Francuske i Švicarske. Strogo gledano, LHC sustav uključuje dvije instalacije, jedna manja, a druga većeg promjera. Duljina velikog tunela premašuje veličinu svih ostalih akceleratora koji postoje danas i iznosi 25,5 kilometara, zbog čega se sudarač naziva Bolshoi.

Za što je izgrađen sudarač?

Moderni fizičari uspjeli su razviti teorijski model koji kombinira tri temeljne interakcije četiri postojeća i nazvan Standardni model (SM). Međutim, to se još ne može smatrati sveobuhvatnom teorijom strukture svijeta, jer regija koju su znanstvenici nazvali teorijom kvantne gravitacije i koja opisuje gravitacijsku interakciju ostaje praktično neistražena. Prema teoriji, vodeću ulogu u njemu trebao bi igrati mehanizam stvaranja mase čestica, nazvan Higgsov bozon.


  Znanstvenici širom svijeta nadaju se da će studije provedene na LHC-u omogućiti eksperimentalno proučavanje svojstava Higgsovog bozona. Osim toga, značajno je zanimljivo proučavanje kvarkova - takozvane elementarne čestice koje stvaraju hadrone (zbog njih se sudara naziva hadron).

Kako funkcionira LHC?

Kao što je već spomenuto, LHC je okrugli tunel, koji se sastoji od glavnog i pomoćnog prstena. Zidovi tunela sastavljeni su od mnogih snažnih elektromagneta koji stvaraju polje koje ubrzava mikročestice. Početno ubrzanje odvija se u pomoćnom tunelu, ali potrebna brzina čestica dobiva se u glavnom prstenu, nakon čega se čestice koje žure prema njima sudaraju, a rezultat njihovog sudaranja bilježe vrlo osjetljivi instrumenti.

Kao rezultat brojnih eksperimenata u srpnju 2012., vodstvo CERN-a (Europsko vijeće za nuklearna istraživanja) objavilo je da su pokusima otkrili Higgsov bozon. Proučavanje ovog fenomena je u tijeku jer se mnoga njegova svojstva razlikuju od onih predviđenih u teoriji.

Zašto ljudima treba TANK?

Prema različitim izvorima, troškovi za izgradnju LHC-a iznosili su preko 6 milijardi američkih dolara. Količina postaje mnogo impresivnija ako se prisjetimo godišnjih troškova rada instalacije. Zašto trebate snositi tako značajne troškove, kakve će koristi sudarač donijeti običnim ljudima?

Istraživanja planirana i već započeto na LHC-u, dugoročno mogu otvoriti ljudima jeftinu energiju koja se može dobiti doslovno iz zraka. Ovo će biti možda najambicioznija znanstvena i tehnološka revolucija u povijesti čovječanstva. Osim toga, razumijući mehanizam Higgsovog bozona, ljudi će vjerojatno steći moć nad silom, koja do sada ostaje potpuno izvan kontrole ljudi - nad gravitacijom.


  Naravno, otkrića koja će biti učinjena pomoću Velikog hadronskog sudarača neće nam dopustiti da svladamo tehnologiju pretvaranja materije u energiju ili kreiramo antigravitacijski zrakoplov već sutra - praktični se rezultati očekuju tek u dalekoj budućnosti. Međutim, eksperimenti će omogućiti poduzimanje još nekoliko malih koraka prema razumijevanju suštine strukture Svemira.

Što je veliki hadronski sudarač? Zašto je to potrebno? Može li to izazvati kraj svijeta? Stavimo sve na police.

Što je TANK?

Ovo je ogroman tunel u obliku prstena, sličan cijevi za raspršivanje čestica. Nalazi se na dubini od oko 100 metara ispod teritorija Francuske i Švicarske. U njegovoj izgradnji sudjelovali su znanstvenici iz cijelog svijeta.

LHC je izgrađen kako bi se pronašao Higgsov bozon - mehanizam koji daje čestice mase. Sekundarni cilj je i proučavanje kvarkova - temeljne čestice čiji se hadroni sastoje (odatle i naziv "hadronski" sudarač).

Mnogi naivno vjeruju da je LHC jedini akcelerator čestica na svijetu. Međutim, širom svijeta, počevši od 50-ih, izgrađeno je više od desetak sudara. LHC smatra se najvećim - njegova duljina je 25,5 km. Osim toga, u njegovu je strukturu uključen još jedan akcelerator manjeg promjera.

LHC i mediji

Od početka gradnje nastalo je mnogo članaka o visokim troškovima i opasnosti akceleratora. Većina ljudi vjeruje da je novac izgubljen i ne razumiju zašto je potrebno potrošiti toliko novca i truda da bi se pronašla neka vrsta čestica.

Prvo, LHC nije najskuplji znanstveni projekt u povijesti. Na jugu Francuske je znanstveni centar Cadarache s skupim termonuklearnim reaktorom. Kadarash je izgrađen uz podršku 6 zemalja (uključujući Rusiju); trenutno je u to već uloženo oko 20 milijardi dolara. Drugo, otkriće Higgsovog bozona donijet će svijetu mnoge revolucionarne tehnologije. Štoviše, kada je izumljen prvi mobitel, ljudi su se i njegovog izuma susreli negativno ...

Kako djeluje LHC?

LHC se velikim brzinama sudara u zrake čestica i nadgleda njihovo ponašanje i međusobno djelovanje. U pravilu se jedna gredica čestica ubrzava prvo na pomoćnom prstenu, a zatim se šalje u glavni prsten.

Mnogi najjači magneti drže čestice unutar sudarača. I visoko precizni uređaji bilježe kretanje čestica, jer se sudar događa u djeliću sekunde.

Collider organizira CERN (Organizacija za nuklearna istraživanja).

Kao rezultat, nakon ogromnih radnih i financijskih ulaganja, 4. srpnja 2012., CERN je službeno objavio da je pronađen Higgsov bozon. Naravno, neka svojstva bozona otkrivena u praksi razlikuju se od teorijskih aspekata, ali znanstvenici ne sumnjaju u „stvarnost“ Higgsovog bozona.

Zašto vam treba LHC?

Koja je korist od LHC-a za obične ljude? Znanstvena otkrića vezana za otkrivanje Higgsova bozona i dugoročno proučavanje kvarkova mogu dovesti do nove znanstvene i tehnološke revolucije.

Prvo, budući da je masa energija u mirovanju (grubo rečeno), moguće je u budućnosti materiju pretvoriti u energiju. Tada neće biti problema s energijom, što znači da će biti moguće putovati na udaljene planete. A ovo je korak prema međuzvezdnim putovanjima ...

Drugo, istraživanje kvantne gravitacije omogućit će u budućnosti kontrolu gravitacije. Međutim, to se neće dogoditi uskoro, jer gravitoni još uvijek nisu dobro razumljivi, pa stoga uređaj koji kontrolira gravitaciju može biti nepredvidiv.

Treće, moguće je detaljnije razumjeti M-teoriju (izvedenicu iz teorije struna). Ova teorija tvrdi da se svemir sastoji od 11 dimenzija. M-teorija tvrdi da je "teorija svega", što znači da će nam njeno proučavanje omogućiti bolje razumijevanje strukture Svemira. Tko zna, možda će se u budućnosti osoba naučiti kretati i djelovati u drugim dimenzijama.

LHC i kraj svijeta

Mnogi ljudi tvrde da rad LHC-a može uništiti čovječanstvo. U pravilu o tome govore ljudi koji slabo poznaju fiziku. Lansiranje LHC-a odgađalo se više puta, no 10. rujna 2008. godine je ipak pokrenuto. Međutim, vrijedno je obratiti pažnju da LHC nikada nije raspršio svoj puni potencijal. Znanstvenici planiraju lansirati LHC u punom kapacitetu u prosincu 2014. godine. Pogledajmo moguće uzroke kraja svijeta i ostale glasine ...

1. Stvaranje crne rupe

Crna rupa je zvijezda ogromne gravitacije, koja privlači ne samo materiju, već i svjetlost, pa čak i vrijeme. Crna se rupa ne može pojaviti niotkuda, i stoga znanstvenici iz CERN-a vjeruju da su šanse da se pojavi stabilna crna rupa izuzetno male. Međutim, moguće je. U sudaru čestica može se stvoriti mikroskopska crna rupa čija je veličina dovoljna da uništi naš planet za par godina (ili brže). Ali ne treba se bojati čovječanstva, jer zahvaljujući Hawkingovom zračenju, crne rupe brzo gube svoju masu i energiju. Iako postoje pesimisti među znanstvenicima koji vjeruju da snažno magnetsko polje unutar sudarača neće dopustiti da crna rupa propadne. Kao rezultat toga, šansa da se stvori crna rupa koja uništava planetu vrlo je mala, ali takva prilika postoji.

2. Formiranje "tamne materije"

Ona je "čudna materija", strapelka (čudna kapljica), "stranac". To je materija, koja se u koliziji s drugom materijom pretvara u sličnu sebi. tj u sudaru straleta i običnog atoma nastaju dvije stranlete, što izaziva lančanu reakciju. Ako se takva stvar pojavi u sudaraču, čovječanstvo će biti uništeno za nekoliko minuta. Međutim, šansa da se to dogodi mala je koliko i nastajanje crne rupe.

3. Antimaterija

Verzija vezana za činjenicu da se tijekom operacije sudara može pojaviti takva količina antimaterije koja uništava planet, izgleda vrlo zabludno. I poanta nije ni u tome što su šanse za stvaranje antimaterije vrlo male, već u tome što zemlja već ima uzorke antimaterije spremljene u posebnim spremnicima u kojima nema gravitacije. Malo je vjerojatno da će se na Zemlji pojaviti takva količina antimaterije koja će moći uništiti planet.

nalazi

Mnogi stanovnici Rusije ni ne znaju kako pravilno napisati frazu "veliki hadronski sudarač", a kamoli svoje znanje o njezinoj namjeni. I neki pseudoproroci tvrde da u Svemiru ne postoje racionalne civilizacije, jer svaka civilizacija, postigavši \u200b\u200bznanstveni napredak, stvara sudarač. Tada se formira crna rupa, uništavajući civilizaciju. Odatle objašnjavaju veliki broj masivnih crnih rupa u središtu galaksija.

Međutim, postoje ljudi koji vjeruju da bismo trebali brzo pokrenuti LHC, inače će nas, u trenutku dolaska stranaca, zarobiti, jer će nas smatrati divljacima.

Na kraju, jedina prilika da saznamo što će nam donijeti LHC je samo pričekati. Prije ili kasnije, još uvijek saznajemo što nas čeka: uništenje ili napredak.

Najnoviji savjeti iz odjeljka Znanost i tehnologija:

Je li vam ovaj savjet pomogao?  Projektu možete pomoći tako što ćete donirati bilo koji iznos po vašem izboru. Na primjer, 20 rubalja. Ili još više :)