Kako Djeluje Veliki Hadronski Sudarač

{h1}

Veliki hadronski sudarač gigantski je stroj za koji se znanstvenici nadaju da će im pomoći razumjeti svemir. Saznajte više o velikom hadronskom sudaraču.

Sto metara (ili oko 328 stopa) pod zemljom, ispod granice između Francuske i Švicarske, nalazi se kružni stroj koji bi nam mogao otkriti tajne svemira. Ili bi, prema nekim ljudima, mogao uništiti sav život na Zemlji. Na ovaj ili onaj način, to je najveći stroj na svijetu i istražit će najsitnije čestice svemira. To je Veliki hadronski sudarač (LHC).

LHC dio je projekta koji je vodila Europska organizacija za nuklearna istraživanja, također poznat kao CERN. LHC se pridružuje CERN-ovom akceleratorskom kompleksu izvan Ženeve u Švicarskoj. Nakon što se uključi, LHC će bacati zrake protona i iona brzinom koja se približava brzini svjetlosti. LHC će uzrokovati da se zrake sudaraju jedna s drugom, a zatim će snimiti rezultirajuće događaji uzrokovano sudarom. Znanstvenici se nadaju da će nam ovi događaji reći više o tome kako je svemir počeo i od čega je načinjen.

LHC je najambiciozniji i najmoćniji akcelerator čestica izgrađen do danas. Tisuće znanstvenika iz stotina zemalja zajedno rade - i natječu se međusobno - da bi napravili nova otkrića. Šest mjesta duž opsega LHC-a prikupljaju podatke za različite eksperimente. Neki se eksperimenti preklapaju, a znanstvenici će pokušati biti prvi koji će otkriti važne nove informacije.

Svrha Velikog hadronskog sudarača je povećati naše znanje o svemiru. Iako bi otkrića koja bi znanstvenici mogli dovesti do praktične primjene niz cestu, to nije razlog što su stotine znanstvenika i inženjera izgradili LHC. To je stroj izgrađen za širenje našeg razumijevanja. S obzirom da LHC košta milijarde dolara i zahtijeva suradnju brojnih zemalja, izostanak praktične aplikacije može biti iznenađujući.

-Što se znanstvenici nadaju pronaći će pomoću LHC-a? Nastavite čitati da biste saznali.

Što LHC traži?

Izgradnja velikog hadronskog sudarača

Izgradnja velikog hadronskog sudarača

Pokušavajući razumjeti naš svemir, uključujući njegov rad i njegovu stvarnu strukturu, znanstvenici su predložili teoriju nazvanu the standardni model, Ova teorija pokušava definirati i objasniti temeljne čestice koje čine svemir takvim kakvim jest. Kombinira elemente iz Einsteina teorija relativnosti s kvantna teorija, Također se bavi i tri od četiri osnovne sile svemira: jaka nuklearna sila, slaba nuklearna sila i elektromagnetska sila, Ne bavi se učincima gravitacija, četvrta temeljna sila.

Standardni model daje nekoliko predviđanja o svemiru, od kojih su mnoga izgleda točna u različitim eksperimentima. Ali postoje i drugi aspekti modela koji ostaju nedokazani. Jedna od njih je teorijska čestica koja se zove the Čestica Higgosovog bozona.

Čestica Higsonovog bozona može odgovarati na pitanja o masi. Zašto materija ima masu? Znanstvenici su identificirali čestice koje nemaju masu, poput neutrini, Zašto jedna vrsta čestica ima masu, a drugoj nedostaje? Znanstvenici su predložili mnogo ideja kako bi objasnili postojanje mase. Najjednostavniji od njih je Higgsov mehanizam. Ova teorija kaže da može postojati čestica i odgovarajuća posrednička sila koja bi objasnila zašto neke čestice imaju masu. Teorijska čestica nikada nije promatrana, a možda niti ne postoji. Neki se znanstvenici nadaju da će događaji stvoreni od LHC-a također otkriti dokaze postojanja Higgsove čestice. Drugi se nadaju da će događaji pružiti naznake novih informacija o kojima još nismo ni razmišljali.

Još jedno pitanje koje znanstvenici imaju u vezi s materijom koja se bavi ranim uvjetima u svemiru. Tijekom najranijih trenutaka svemira, materija i energija bili su spojeni. Tek nakon odvajanja materije i energije, čestice materije i antimaterija uništili jedni druge. Da je postojala jednaka količina materije i antimaterije, dvije vrste čestica otkazale bi jedna drugu. Ali, srećom za nas, u svemiru je bilo malo više materije nego antimaterije. Znanstvenici se nadaju da će moći promatrati antimateriju tijekom LHC događaja. To bi nam moglo pomoći da shvatimo zašto je postojala svemirska razlika u količini materije u odnosu na antimateriju.

Tamna materija mogu također igrati važnu ulogu u istraživanju LHC-a. Naše trenutno razumijevanje svemira sugerira da materija koju mi ​​promatramo čini samo oko 4 posto sve materije koja mora postojati. Kada pogledamo kretanje galaksija i drugih nebeskih tijela, vidimo da njihovi pokreti sugeriraju da u svemiru postoji mnogo više materije nego što je možemo otkriti. Znanstvenici su ovu neotkrivenu materiju nazvali tamnom materijom. Zajedno, promatrana i tamna tvar mogle bi činiti oko 25 posto svemira. Ostale tri četvrtine poticale bi od sile zvane tamna energija, hipotetička energija koja pridonosi širenju svemira. Znanstvenici se nadaju da će njihovi eksperimenti ili pružiti daljnje dokaze o postojanju tamne materije i tamne energije ili će pružiti dokaze koji bi mogli poduprijeti alternativnu teoriju.

To je samo vrh ledenog brijega fizike čestica. Postoje još egzotičnije i kontratuktivne stvari u kojima se LHC može pojaviti. Kao što? Saznajte u sljedećem odjeljku.

Veliki prasak na maloj skali

Razbijajući protone zajedno čvrsto i dovoljno brzo, LHC će uzrokovati raspad protona na manje atomske čestice, Te sitne čestice vrlo su nestabilne i postoje samo u djeliću sekunde prije raspadanja ili ponovnog kombiniranja s drugim česticama. Ali prema teoriji Velikog praska, sva se materija u ranom svemiru sastojala od tih sićušnih dijelova. Kako se svemir širio i hladio, te su se čestice kombinirale kako bi tvorile veće čestice poput protona i neutrona.

LHC istraživanje: čudne stvari

U ovoj zgradi nalazi se istraživačka ustanova 100 metara iznad Compact Muon Solenoid (CMS) detektora.

U ovoj zgradi nalazi se istraživačka ustanova 100 metara iznad Compact Muon Solenoid (CMS) detektora.

Ako teorijske čestice, antimaterija i tamna energija nisu dovoljno neobične, neki znanstvenici smatraju kako bi LHC mogao otkriti dokaze o drugim dimenzijama. Navikli smo živjeti u svijetu četiri dimenzije - tri prostorne dimenzije i vremena. No, neki fizičari teoretiziraju da mogu postojati druge dimenzije koje ne možemo opaziti. Neke teorije imaju smisla samo ako u svemiru postoji još nekoliko dimenzija. Na primjer, jedna verzija sustava Windows teorija struna zahtijeva postojanje ne manje od 11 dimenzija.

Teoretičari strune nadaju se da će LHC pružiti dokaze koji će podržati njihov predloženi model svemira. Teorija struna kaže da temeljni građevni blok svemira nije čestica, već niz. Žice mogu biti otvorene ili zatvorene. Oni također mogu vibrirati, slično kao što žice na gitari vibriraju kada ih plutaju. Različite vibracije čine da žice izgledaju kao različite stvari. Niz koji vibrira na jedan način će se pojaviti kao elektron. Drugačiji niz koji vibrira na drugi način bio bi neutrino.

Neki su znanstvenici kritizirali teoriju struna rekavši da nema dokaza koji bi podržavali samu teoriju. Teorija struna uključuje gravitaciju u standardni model - nešto što znanstvenici ne mogu učiniti bez dodatne teorije. Ona usklađuje Einsteinovu teoriju opće relativnosti s onom Kvantna teorija polja, Ali još uvijek nema dokaza da ovi nizovi postoje. Oni su premali za promatranje i trenutno ne postoji način da se testiraju na njih. To je dovelo do toga da su neki znanstvenici odbacili teoriju struna više kao filozofiju nego znanost.

-Sturisti teoretičara nadaju se da će LHC promijeniti mišljenje kritičara. Oni traže znakove supersimetrija, Prema standardnom modelu, svaka čestica ima antičestice. Na primjer, antičestica za elektron (čestica s negativnim nabojem) je a pozitron, Supersimetrijom se predlaže da ima i čestica superpartners, koji zauzvrat imaju svoje kolege. To znači da svaka čestica ima tri suprotne čestice. Iako u prirodi nismo vidjeli naznake tih superpartnera, teoretičari se nadaju da će LHC dokazati da oni stvarno postoje. Potencijalno, super čestice mogu objasniti tamnu tvar ili pomoći gravitaciji u ukupnom standardnom modelu.

-Kolik je veliki LHC? Koliko će snage koristiti? Koliko je koštala gradnja? Saznajte u sljedećem odjeljku.

Sve što znate nije u redu

Mnogi znanstvenici koji rade na LHC projektu lako priznaju da nisu sigurni što će se dogoditi kad stroj počne raditi. To je zato što nikad nije bio akcelerator čestica tako moćan kao LHC. Najbolje što bilo koji znanstvenik može učiniti jest pružiti poučen pogodak. Neki znanstvenici također tvrde da bi bili sretni ako dokazi koje generira LHC u suprotnosti s njihovim očekivanjima, jer bi to značilo da bi trebalo naučiti još više.

LHC po brojevima

Magnetska jezgra Velikog hadronskog sudarača

Magnetska jezgra Velikog hadronskog sudarača

Veliki hadronski sudarač je masivan i moćan stroj. Sastoji se od osam sektori, Svaki sektor je luk omeđen na svakom kraju odjeljkom koji se zove an umetanje, Opseg LHC-a mjeri oko 27 kilometara. Cijevi gasa i sudaračke komore nalaze se 100 metara (328 stopa) pod zemljom. Znanstvenici i inženjeri mogu pristupiti uslužnom tunelu u koji se nalazi stroj spuštajući se liftom i stubištima smještenim na nekoliko točaka duž oboda LHC-a. CERN gradi nadzemne strukture u kojima znanstvenici mogu prikupiti i analizirati podatke koje generira LHC.

LHC koristi magnete za upravljanje snopovima protona dok putuju brzinom od 99,99 posto brzine svjetlosti. Magneti su vrlo krupni, mnogi teže nekoliko tona. U LHC-u ima oko 9.600 magneta. Magneti se hlade do hladnih 1,9 stupnjeva Kelvina (-271,25 Celzija ili -456,25 Fahrenheita). To je hladnije od vakuuma vanjskog prostora.

Govoreći o vakuumu, protonske zrake unutar LHC-a prolaze kroz cijevi u onome što CERN naziva "ultra visokim vakuumom". Razlog stvaranja takvog vakuuma je izbjegavanje unošenja čestica s kojima bi se protoni mogli sudarati prije nego što dosegnu odgovarajuće točke sudara. Čak i jedna molekula plina može uzrokovati neuspjeh eksperimenta.

Uz obod LHC-a nalazi se šest područja na kojima će inženjeri moći izvoditi eksperimente. Zamislite svako područje kao da je to mikroskop s digitalnim fotoaparatom. Neki od tih mikroskopa su ogromni - eksperiment ATLAS uređaj je dugačak 45 metara, visok 25 metara i težak 7000 tona (5,443 metričkih tona) [izvor: ATLAS].

Kako djeluje veliki hadronski sudarač: veliki

Pregled eksperimenata s velikim hadronskim sudaračem

LHC i eksperimenti povezani s njim sadrže oko 150 milijuna senzora. Ti će senzori prikupiti podatke i poslati ih u različite računalne sustave. Prema CERN-u, količina podataka prikupljena tijekom eksperimenata iznosit će oko 700 megabajta u sekundi (MB / s). Godišnje, to znači da će LHC prikupiti oko 15 petabajta podataka. Petabajt je milijun gigabajta. Toliko podataka moglo bi ispuniti 100.000 DVD-a [izvor: CERN].

Za pokretanje LHC-a potrebno je puno energije. CERN procjenjuje da će godišnja potrošnja električne energije za sudarač biti oko 800 000 megavat sati (MWh). Moglo je biti i puno veće, ali objekt neće raditi tijekom zimskih mjeseci. Prema CERN-u, cijena ove energije bit će hladnih 19 milijuna eura. To je gotovo 30 milijuna dolara godišnje u računima za struju postrojenja koje je za izgradnju koštalo više od 6 milijardi dolara [izvor: CERN]! -

-Šta se točno događa tijekom eksperimenta? Nastavite čitati da biste saznali.

Što je svježe nego biti cool?

Zašto hladiti magnete malo iznad temperature apsolutne nule? Na toj temperaturi elektromagneti mogu raditi bez električnog otpora. LHC koristi 10.800 tona (9.798 metričkih tona) tekućeg dušika za hlađenje magneta do 80 stupnjeva Kelvina (-193.2 Celzija ili -315.67 Fahrenheita). Zatim koristi oko 60 tona (54 metričke tone) tekućeg helija za hlađenje ostatka puta [izvor: CERN].

LHC: Razbijanje protona

Model velikog hadronskog sudarača u centru za posjetitelje CERN-a u Ženevi.

Model velikog hadronskog sudarača u centru za posjetitelje CERN-a u Ženevi.

Princip koji stoji iza LHC-a prilično je jednostavan. Prvo ispalite dvije zrake čestica duž dviju staza, jedna ide u smjeru kazaljke na satu, a druga ide u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Ubrzavate oba snopa do skoro brzine svjetlosti. Zatim usmjerite obje zrake jedna prema drugoj i promatrate što se događa.

Oprema potrebna za postizanje tog cilja daleko je složenija. LHC je samo jedan dio cjelokupnog postrojenja za ubrzanje čestica CERN-a. Prije bilo kojeg protona ili ioni uđite u LHC, već su prošli niz koraka.

- Pogledajmo život protona dok prolazi kroz proces LHC-a. Prvo, znanstvenici moraju ukloniti elektrone iz atoma vodika da bi proizveli protone. Zatim protoni ulaze u LINAC2, stroj koji puca zrake protona u akcelerator zvan the PS Booster, Ovi strojevi koriste uređaje koji se nazivaju šupljine radio frekvencija kako bi ubrzali protone. Šupljine sadrže radiofrekvencijsko električno polje koje gura protonske zrake do većih brzina. Ogromni magneti proizvode magnetska polja potrebna za održavanje protonskih zraka. U automobilskom smislu, smatrajte radiofrekvencijske šupljine kao akcelerator, a magnete kao upravljač

- Kad snop protona dostigne pravu energetsku razinu, PS Booster ubrizgava ga u drugi akcelerator zvan the Super protonski sinhtron (SPS), Grede i dalje poprimaju brzinu. Grede su se do sada podijelile grozdovima, Svaka hrpa sadrži 1,1 x 1011 protoni, a na gredu ima 2.808 grozdova [izvor: CERN]. SPS ubrizgava grede u LHC, pri čemu jedna snop putuje u smjeru kazaljke na satu, a druga ide u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.

Unutar LHC-a, grede i dalje ubrzavaju. To traje oko 20 minuta. Najvećom brzinom, grede vrše 11 245 putovanja oko LHC-a svake sekunde. Dvije zrake se konvergiraju na jednom od šest detekcijskih mjesta smještenih duž LHC-a. U tom će položaju biti 600 milijuna sudara u sekundi [izvor: CERN].

Kad se dva protona sudaraju, oni se raspadaju na još manje čestice. To uključuje subatomske čestice zvane kvarkovi i zvana olakotna snaga gluon, Kvarkovi su vrlo nestabilni i propadat će u djeliću sekunde. Detektori prikupljaju informacije prateći put subatomskih čestica. Tada detektori šalju podatke u mrežu računalnih sustava.

Neće se svaki proton sudariti s drugim protonom. Čak i ako je stroj napredan poput LHC-a, nemoguće je usmjeravati zrake čestica malih poput protona tako da se svaka čestica sudara s drugom. Protoni koji se ne sudaraju nastavit će se u snopu do presjeka snopa. Tamo će dio izrađen od grafita upiti gredu. Odjeljci za odbacivanje snopa mogu apsorbirati grede ako nešto krene po zlu unutar LHC-a. Da biste saznali više o mehanici koja stoji iza akceleratora čestica, pogledajte kako Atom Smashers djeluju.

-LHC ima šest detektora smještenih duž njegovog oboda. Što ti detektori rade i kako rade? Saznajte u sljedećem odjeljku.

Više čestica

Događaji unutar LHC-a također će proizvesti fotone (čestice svjetlosti), pozitrone (anti-čestice elektronima) i muone (negativno nabijene čestice koje su teže od elektrona).

LHC detektori

Peter Higgs, čovjek po kojem je čestica Higgosova bozona dobila ime, obilazi LHC.

Peter Higgs, čovjek po kojem je čestica Higgosova bozona dobila ime, obilazi LHC.

Šest područja duž opsega LHC-a koja će prikupljati podatke i provoditi eksperimente jednostavno su poznati kao detektori. Neki će pretraživati ​​iste vrste informacija, ali ne na isti način. Postoje četiri glavna nalazišta i dva manja.

-Detektor poznat kao Toroidni LHC aparati (ATLAS) je najveći od gomile. Duga je 46 metara (150,9 stopa), visoka je 25 metara, a široka 25 metara. U osnovi je uređaj koji se zove unutarnji tracker. Unutarnji tracker otkriva i analizira moment čestica koje prolaze kroz ATLAS detektor. Okruženje unutarnjeg tragača je a kalorimetar, Kalorimetri mjere energiju čestica apsorbirajući ih. Znanstvenici mogu sagledati put kojim su čestice krenule i ekstrapolirati informacije o njima.

ATLAS detektor također ima a muonski spektrometar, Muoni su negativno nabijene čestice 200 puta teže od elektrona. Muoni mogu putovati kalorimetrom bez zaustavljanja - to je jedina vrsta čestica koja to može učiniti. Spektrometar mjeri moment svakog muona senzorima nabijenih čestica. Ovi senzori mogu otkriti fluktuacije u magnetskom polju detektora ATLAS.

Kompaktni Muon Solenoid (CMS) je još jedan veliki detektor. Kao i ATLAS detektor, CMS je detektor opće namjene koji će detektirati i mjeriti podčestice oslobođene tijekom sudara. Detektor je unutra, u ogromnom magnetnom polju koje može stvoriti magnetsko polje gotovo 100.000 puta jače od Zemljinog magnetskog polja [izvor: CMS].

Tu je i ALICE, što se zalaže Eksperiment s velikim ionskim sudaračem, Inženjeri su dizajnirali ALICE za proučavanje sudara između iona željeza. Sudaru iona željeza s visokom energijom, znanstvenici se nadaju da će stvoriti uvjete slične onima neposredno nakon velikog praska. Očekuju da će se vidjeti kako se ioni raspadaju u smjesu kvarka i gluona. Glavna komponenta ALICE-a je Komora za projekciju vremena (TPC) koja će ispitivati ​​i rekonstruirati putanje čestica. Kao i ATLAS i CMS detektori, ALICE također ima muonski spektrometar.

Sljedeće je Veliki hadronski sudarač ljepota (LHCb) mjesto detektora. Svrha LHCb je tražiti dokaze o antimateriji. To čini pretragom čestice koja se zove beauty kvark, Niz pod-detektora koji okružuju točku sudara protežu se dužine 20 metara (65,6 stopa). Detektori se mogu kretati na sitne, precizne načine hvatanja čestica ljepote kvarka, koje su vrlo nestabilne i brzo propadaju.

TOTAL Mjerenje elastičnog i difraktivnog presjeka (TOTEM) eksperiment je jedan od dva manja detektora u LHC-u. Izmjerit će veličinu protona i LHC-a sjaj, U fizici čestica, svjetlost se odnosi na to koliko precizno akcelerator čestica stvara sudare.

Napokon, tu je i Veliki hadronski sudarač naprijed (LHCf) mjesto za otkrivanje. Ovaj eksperiment simulira kozmičke zrake u kontroliranom okruženju. Cilj eksperimenta je pomoći znanstvenicima da pronađu načine kako osmisliti eksperimente širokog područja kako bi proučavali sudare kozmičkih zraka s prirodom.

Svako nalazište ima tim istraživača od nekoliko desetaka do više od tisuću znanstvenika. U nekim slučajevima ovi će znanstvenici tražiti iste informacije.Za njih je to utrka za sljedeće revolucionarno otkriće u fizici.

Kako će znanstvenici postupati sa svim podacima koje će prikupiti ovi detektori? Više o tome u sljedećem odjeljku.

Uh!

Znanstvenici su se nadali približavanju LHC-a u 2007., ali je veliki kvar magneta usporio stvari. Ogromni magnet koji je sagradio Fermilab pretrpio je kritični neuspjeh tijekom testiranja otpornosti na stres. Inženjeri su zaključili da je neuspjeh proizišao iz greške u dizajnu koja nije uzela u obzir ogromne asinkrone napone koje su magneti mogli podnijeti. Srećom za istraživače, inženjeri su kvar riješili prilično brzo. Ali iskočio je još jedan u obliku curenja helija. Sada bi LHC trebao stići na mrežu u 2009. godini [izvor: Professional Engineering].

Izračunavanje LHC podataka

Angela Merkel, kancelarka Njemačke, obilazi LHC sa skupinom inženjera.

Angela Merkel, kancelarka Njemačke, obilazi LHC sa skupinom inženjera.

S 15 petabajta podataka (to je 15.000.000 gigabajta) koje LHC detektori prikupljaju svake godine, znanstvenici imaju pred sobom ogroman zadatak. Kako obrađujete toliko informacija? Kako znate da gledate nešto značajno unutar tako velikog skupa podataka? Čak i pomoću superračunala, obrada toliko informacija mogla bi trajati tisuće sati. U međuvremenu, LHC bi nastavio sakupljati još više podataka.

CERN-ovo rješenje za ovaj problem je Računalna mreža LHC, Mreža je mreža računala od kojih svako može analizirati komad podataka. Jednom kada računalo završi analizu, može poslati nalaz na centralizirano računalo i prihvatiti novi komad podataka. Sve dok znanstvenici mogu podijeliti podatke u komade, sustav dobro funkcionira. Unutar računalne industrije takav se pristup naziva mrežno računanje.

Znanstvenici iz CERN-a odlučili su se usredotočiti na korištenje relativno jeftine opreme za proračun. Umjesto da kupi vrhunske poslužitelje podataka i procesore, CERN se koncentrira na vanredni hardver koji može dobro funkcionirati u mreži. Njihov je pristup vrlo sličan strategiji koju Google koristi. Isplativije je kupiti puno prosječnog hardvera nego nekoliko naprednih dijelova opreme.

Korištenje posebne vrste softvera zvanog midware, mreža računala moći će pohranjivati ​​i analizirati podatke za svaki eksperiment izveden u LHC. Struktura sustava organizirana je u razine:

  • Stupanj 0 je CERN-ov računalni sustav koji će prvo obraditi informacije i podijeliti ih u komade za ostale razine.
  • Dvanaest mjesta prvog reda koja se nalaze u nekoliko zemalja prihvatit će CERN podatke preko namjenskih računalnih veza. Te će veze moći prenijeti podatke brzinom od 10 gigabajta u sekundi. Web-lokacije prvog reda dalje će obrađivati ​​podatke i dijeliti ih kako bi se slale dalje niz mrežu.
  • Više od 100 mjesta 2 nivoa povezati će se s web lokacijama prvog reda. Većina tih web mjesta su sveučilišta ili znanstvene institucije. Svaka će stranica imati na raspolaganju više računala za obradu i analizu podataka. Kako se završi svaki proces obrade, web stranice će gurnuti podatke natrag u sustav slojeva. Veza između prvog i drugog reda standardna je mrežna veza.

-A -yy Tier 2 web mjesto može pristupiti bilo kojem mjestu prvog reda. Razlog za to je da se istraživačkim institucijama i sveučilištima omogući da se usredotoče na specifične informacije i istraživanje.-

Jedan izazov kod tako velike mreže je sigurnost podataka. CERN je utvrdio da se mreža ne može osloniti na vatrozidove zbog količine podatkovnog prometa u sustavu. Umjesto toga, sustav se oslanja identifikacija i autorizacija postupke za sprečavanje neovlaštenog pristupa LHC podacima.

Neki kažu da je zabrinutost o sigurnosti podataka osnova rasprava. To je zato što misle da će LHC na kraju uništiti cijeli svijet.

Je li to stvarno moguće? Saznajte u sljedećem odjeljku.

Hoće li LHC uništiti svijet?

CERN-ovi inženjeri spuštaju veliki dipolni magnet u LHC tunel.

CERN-ovi inženjeri spuštaju veliki dipolni magnet u LHC tunel.

LHC će znanstvenicima omogućiti promatranje sudara čestica na energetskoj razini daleko višoj od bilo kojeg prethodnog eksperimenta. Neki se brinu da bi tako snažne reakcije mogle stvoriti ozbiljne probleme Zemlji. U stvari, nekoliko ljudi je toliko zabrinuto da su podnijeli tužbu protiv CERN-a pokušavajući odgoditi aktiviranje LHC-a. U ožujku 2008., bivši službenik za nuklearnu sigurnost Walter Wagner i Luis Sancho vodili su tužbu podnesenu u američkom Okružnom sudu na Havajima. Tvrde da bi LHC mogao uništiti svijet [izvor: MSNBC].

Što je osnova za njihovu zabrinutost? Može li LHC stvoriti nešto što bi moglo završiti cijeli život onako kako znamo? Što bi se točno moglo dogoditi?

Jedan strah je da bi LHC mogao stvoriti crne rupe. Crne rupe su regije u kojima se materija urušava u točku beskonačne gustoće. Znanstvenici iz CERN-a priznaju da bi LHC mogao stvoriti crne rupe, ali kažu i da bi se te crne rupe nalazile u subatomskim razmjerima i gotovo bi se odmah raspustile. Suprotno tome, istraživanje crnih rupa astronomi rezultat je propadanja čitave zvijezde na sebe. Velika je razlika između mase zvijezde i mase protona.

Još jedna briga je da će LHC proizvesti egzotični (i zasad hipotetski) materijal koji se zove strangelets, Jedna od mogućih osobina neobičnih vrsta osobito je zabrinjavajuća. Kozmolozi teoretiziraju da bi čudotvorke mogle posjedovati snažno gravitacijsko polje koje bi im moglo omogućiti pretvorbu čitavog planeta u beživotni okov.

Znanstvenici LHC-a odbacuju tu zabrinutost koristeći više kontraprotuza. Prvo, oni ističu da su čudnovice hipotetske. Nitko nije opazio takav materijal u svemiru. Drugo, oni kažu da bi elektromagnetsko polje oko takvog materijala odbijalo normalnu materiju, umjesto da bi je pretvorilo u nešto drugo. Treće, kažu da bi, čak i ako takva materija postoji, bila vrlo nestabilna i propadala bi gotovo trenutno. Četvrto, znanstvenici kažu da bi visokoenergetske kosmičke zrake takve materijale trebale proizvoditi prirodno. Budući da je Zemlja još uvijek okolo, oni teoretiziraju da čudne stvari nisu problem.

Druga teoretska čestica koju LHC može stvoriti je magnetski monopol, Teoretizirao P.A.M. Dirac, monopol je čestica koja umjesto jednoga drži magnetski naboj (sjever ili jug). Zabrinutost koju su Wagner i Sancho naveli jest da bi takve čestice mogle razdvojiti materiju pomoću svojih magnetskih naboja u obliku skoka. Znanstvenici CERN-a se ne slažu s tim da, ukoliko monopoli postoje, nema razloga za strah da bi takve čestice mogle prouzrokovati takvo uništenje. Zapravo, barem jedan tim istraživača aktivno traži dokaze o monopolima s nadom da će ih LHC proizvesti.

Ostale zabrinutosti vezane za LHC uključuju strah od zračenja i činjenicu da će on proizvesti najveće energetske sudare čestica na Zemlji. CERN navodi da je LHC izuzetno siguran, s debelim oklopom koji na sebi uključuje 100 metara (328 stopa) zemlje. Osim toga, osoblje ne smije pod zemljom tijekom pokusa. Što se tiče zabrinutosti zbog sudara, znanstvenici ističu da se visokoenergetski sudari kosmičkih zraka događaju cijelo vrijeme u prirodi. Zrake se sudaraju sa suncem, mjesecom i drugim planetima, a svi su još uvijek okolo, bez ikakvih znakova štete. S LHC-om će se ti sudari dogoditi u kontroliranom okruženju. Inače, zaista nema razlike.

Hoće li LHC uspjeti proširiti naše znanje o svemiru? Hoće li prikupljeni podaci pokrenuti više pitanja nego što odgovore? Ako su prethodni eksperimenti nagovještaj, pretpostaviti je da je odgovor na oba ova pitanja sigurno.

Da biste saznali više o velikom hadronskom sudaraču čestica, akceleratorima čestica i srodnim temama, pređite na linkove na sljedećoj stranici.


Video Dodatak: Nauka.rs - Higsov bozon i značaj njegovog otkrića.flv.




Istraživanje


Objašnjena Jedna Tajna Munja Pješčane Oluje
Objašnjena Jedna Tajna Munja Pješčane Oluje

Psihičari Nude Savjete U Potrazi Za Nestalom Ženom Holly Bobo
Psihičari Nude Savjete U Potrazi Za Nestalom Ženom Holly Bobo

Znanost Vijesti


Oscarovska Psihologija: Zašto Nas Slavne Osobe Očaravaju
Oscarovska Psihologija: Zašto Nas Slavne Osobe Očaravaju

Fujita, Tetsuya Theodore
Fujita, Tetsuya Theodore

Atom Smasher Stvara Novu Vrstu Materije
Atom Smasher Stvara Novu Vrstu Materije

Muškarci Razgovaraju Više Od Žena
Muškarci Razgovaraju Više Od Žena

Stručnjaci Kažu Da Će Novi Zakoni O Marihuani Biti Javnozdravstveni Eksperiment
Stručnjaci Kažu Da Će Novi Zakoni O Marihuani Biti Javnozdravstveni Eksperiment


HR.WordsSideKick.com
Sva Prava Pridržana!
Umnožavanje Bilo Koje Materijale Dozvoljen Samo Prostanovkoy Aktivni Link Na Stranicu HR.WordsSideKick.com

© 2005–2020 HR.WordsSideKick.com