środowisko

Dlaczego Zderzacz Hadronów? Jaka jest potrzeba dużego zderzacza hadronów?

Spisu treści:

Dlaczego Zderzacz Hadronów? Jaka jest potrzeba dużego zderzacza hadronów?
Dlaczego Zderzacz Hadronów? Jaka jest potrzeba dużego zderzacza hadronów?
Anonim

Wielu zwykłych ludzi na planecie zadaje sobie pytanie, dlaczego potrzebują dużego zderzacza hadronów. Niezrozumiałe dla większości badań naukowych, które wydały wiele miliardów euro, budzą obawy i niepokój.

Może to wcale nie są badania, ale prototyp wehikułu czasu lub portal do teleportacji obcych stworzeń, które mogą zmienić los ludzkości? Plotki są najbardziej fantastyczne i przerażające. W artykule postaramy się dowiedzieć, czym jest zderzacz hadronów i dlaczego został stworzony.

Ambitny projekt ludzkości

Wielki Zderzacz Hadronów jest dziś najpotężniejszym akceleratorem cząstek na naszej planecie. Znajduje się na granicy Szwajcarii i Francji. Dokładniej pod nim: na głębokości 100 metrów znajduje się pierścieniowy tunel akceleratora o długości prawie 27 kilometrów. Właścicielem miejsca testowego o wartości ponad 10 miliardów dolarów jest Europejskie Centrum Badań Jądrowych.

Image

Ogromna ilość zasobów i tysiące fizyków jądrowych zaangażowanych jest w przyspieszanie protonów i ciężkich jonów ołowiu do prędkości zbliżonej do światła w różnych kierunkach, po czym zderzają się ze sobą. Wyniki bezpośrednich interakcji są dokładnie badane.

Propozycja stworzenia nowego akceleratora cząstek pojawiła się w 1984 roku. Od dziesięciu lat toczą się różne dyskusje na temat tego, czym będzie zderzacz hadronów, dlaczego potrzebny jest tak duży projekt badawczy. Dopiero po omówieniu funkcji rozwiązania technicznego i wymaganych parametrów instalacji projekt został zatwierdzony. Budowa rozpoczęła się dopiero w 2001 roku, po przydzieleniu podziemnej komunikacji byłemu akceleratorowi cząstek elementarnych - dużemu zderzaczowi elektron-pozyton - w celu jego umieszczenia.

Dlaczego potrzebujemy dużego zderzacza hadronów

Oddziaływanie cząstek elementarnych opisano na różne sposoby. Teoria względności jest sprzeczna z kwantową teorią pola. Brakującym ogniwem w znalezieniu jednolitego podejścia do struktury cząstek elementarnych jest niemożność stworzenia teorii grawitacji kwantowej. Dlatego potrzebny jest zderzacz hadronów o dużej mocy.

Image

Całkowita energia w zderzeniu cząstek wynosi 14 tera-elektronowoltów, co sprawia, że ​​urządzenie jest znacznie silniejszym akceleratorem niż wszystkie istniejące obecnie na świecie. Po przeprowadzeniu eksperymentów, które wcześniej były niemożliwe z przyczyn technicznych, naukowcy prawdopodobnie będą w stanie udokumentować lub obalić istniejące teorie mikroświata.

Badanie plazmy kwarkowo-gluonowej powstającej podczas zderzenia jąder ołowiu pozwoli nam skonstruować bardziej zaawansowaną teorię silnych oddziaływań, które mogą radykalnie zmienić fizykę jądrową i metody poznania przestrzeni gwiezdnej.

Bozon Higgsa

W 1960 roku fizyk ze Szkocji Peter Higgs opracował teorię pola Higgsa, zgodnie z którą cząstki wchodzące w to pole są poddawane efektom kwantowym, które można zaobserwować w świecie fizycznym jako masę obiektu.

Image

Jeśli podczas eksperymentów uda się potwierdzić teorię fizyka jądrowego w Szkocji i znaleźć bozon Higgsa (kwant), to wydarzenie to może stać się nowym punktem wyjścia dla rozwoju mieszkańców Ziemi.

A otwarte możliwości osoby kontrolującej grawitację znacznie przekroczą wszelkie widoczne perspektywy rozwoju postępu technologicznego. Co więcej, zaawansowani naukowcy nie są bardziej zainteresowani obecnością bozonu Higgsa, ale procesem przełamywania symetrii elektro-słabej.

Jak on działa

Aby cząstki doświadczalne osiągnęły prędkość nie do pomyślenia dla powierzchni, która jest prawie równa prędkości światła w próżni, są one przyspieszane stopniowo, za każdym razem zwiększając energię.

Image

Najpierw akceleratory liniowe wstrzykują jony ołowiu i protony, które następnie poddawane są stopniowemu przyspieszaniu. Cząsteczki przez wzmacniacz dostają się do synchrotronu protonowego, gdzie otrzymują ładunek 28 GeV.

W następnym etapie cząstki wchodzą do supersynchrotronu, gdzie ich energia ładunku jest zwiększana do 450 GeV. Po osiągnięciu takich wskaźników cząstki wpadają do głównego pierścienia wielokilometrowego, gdzie w specjalnie zlokalizowanych miejscach zderzenia detektory rejestrują szczegółowo moment uderzenia.

Image

Oprócz detektorów zdolnych do wykrywania wszystkich procesów w zderzeniu, 1625 magnesów o nadprzewodnictwie wykorzystuje się do utrzymywania wiązek protonów w akceleratorze. Ich całkowita długość przekracza 22 kilometry. Specjalna komora kriogeniczna utrzymuje temperaturę -271 ° C, aby osiągnąć efekt nadprzewodnictwa. Koszt każdego takiego magnesu szacuje się na milion euro.

Cel uzasadnia środki

Aby przeprowadzić tak ambitne eksperymenty, zbudowano najpotężniejszy zderzacz hadronów. Dlaczego potrzebujemy projektu naukowego o wartości wielu miliardów dolarów, wielu naukowcom mówi się z nieukrywanym entuzjazmem. To prawda, że ​​w przypadku nowych odkryć naukowych najprawdopodobniej zostaną one rzetelnie sklasyfikowane.

Image

Możesz nawet powiedzieć na pewno. Potwierdzeniem tego jest cała historia cywilizacji. Kiedy wynaleziono koło, pojawiły się wojenne rydwany. Opanował metalurgię ludzkości - cześć, pistolety i pistolety!

Wszystkie najnowocześniejsze wydarzenia stają się dziś własnością kompleksów wojskowo-przemysłowych krajów rozwiniętych, ale nie całej ludzkości. Kiedy naukowcy nauczyli się rozszczepiać atom, co było pierwsze? Reaktory jądrowe po setkach tysięcy zgonów w Japonii. Mieszkańcy Hiroszimy wyraźnie sprzeciwiali się postępowi naukowemu, który jutro zabrali im i ich dzieciom.

Rozwój techniczny wygląda jak kpina z ludzi, ponieważ osoba w nim wkrótce zmieni się w najsłabsze ogniwo. Zgodnie z teorią ewolucji system rozwija się i staje się silniejszy, pozbywając się słabości. Może się wkrótce zdarzyć, że nie będziemy mieć miejsca w świecie ulepszania technologii. Dlatego pytanie „dlaczego potrzebujemy teraz dużego zderzacza hadronów” w rzeczywistości nie jest bezczynną ciekawością, ponieważ jest spowodowane strachem przed losem całej ludzkości.

Pytania, na które nie ma odpowiedzi

Dlaczego potrzebujemy dużego zderzacza hadronów, skoro miliony na naszej planecie umierają z głodu i nieuleczalnych, a czasem uleczalnych chorób? Czy pomaga pokonać to zło? Dlaczego potrzebujemy zderzacza hadronów dla ludzkości, który przy całym rozwoju technologii nie był w stanie nauczyć się, jak skutecznie walczyć z rakiem przez sto lat? A może bardziej opłacalne jest oferowanie drogich usług medycznych niż znalezienie sposobu na wyleczenie? Biorąc pod uwagę istniejący porządek światowy i rozwój etyczny, tylko garstka przedstawicieli rasy ludzkiej potrzebuje dużego zderzacza hadronów. Dlaczego jest ona potrzebna całej populacji planety, prowadząc nieprzerwaną bitwę o prawo do życia w świecie wolnym od ataków na życie i zdrowie każdego człowieka? Historia milczy na ten temat …

Lęki przed kolegami naukowymi

Istnieją inni przedstawiciele społeczności naukowej, którzy wyrażają poważne obawy dotyczące bezpieczeństwa projektu. Jest wysoce prawdopodobne, że świat naukowy w swoich eksperymentach, ze względu na swoją ograniczoną wiedzę, może stracić kontrolę nad procesami, które nie są nawet w pełni zrozumiane.

To podejście przypomina eksperymenty laboratoryjne młodych chemików - wszystko wymieszaj i zobacz, co się stanie. Ostatni przykład może zakończyć się eksplozją w laboratorium. A jeśli taki „sukces” spotka zderzacz hadronów?

Image

Dlaczego potrzebujemy nieuzasadnionego ryzyka dla ziemian, zwłaszcza że eksperymentatorzy nie mogą z całą pewnością stwierdzić, że procesy zderzeń cząstek, prowadzące do powstania temperatur przekraczających temperaturę naszego światła 100 razy, nie spowodują reakcji łańcuchowej całej materii planety?! Albo spowodują po prostu reakcję nuklearną łańcucha, która może śmiertelnie zrujnować wakacje w górach Szwajcarii lub na Riwierze Francuskiej …