околна среда

Защо адронният сблъсък? Каква е необходимостта от голям адронен сблъсък?

Съдържание:

Защо адронният сблъсък? Каква е необходимостта от голям адронен сблъсък?
Защо адронният сблъсък? Каква е необходимостта от голям адронен сблъсък?
Anonim

Много обикновени хора на планетата си задават въпроса защо се нуждаят от голям адронен сблъсък. Неразбираеми за повечето научни изследвания, за които са похарчени много милиарди евро, предизвикват безпокойство и опасения.

Може би това изобщо не е изследване, а прототип на машина на времето или портал за телепортиране на извънземни същества, които могат да променят съдбата на човечеството? Слуховете вървят най-фантастично и страшно. В статията ще се опитаме да разберем какво представлява адронният сблъсък и защо е създаден.

Амбициозният проект на човечеството

Големият адронов сблъсък днес е най-мощният ускорител на частици на планетата. Намира се на границата на Швейцария и Франция. По-точно под него: на дълбочина 100 метра лежи пръстеновиден ускорителен тунел с дължина почти 27 километра. Собственикът на тестовата площадка на стойност над 10 милиарда долара е Европейският център за ядрени изследвания.

Image

Огромно количество ресурси и хиляди ядрени физици са ангажирани с ускоряване на протоните и тежките оловни йони до скорост, близка до светлината в различни посоки, след което те се сблъскват един с друг. Резултатите от директните взаимодействия се изучават внимателно.

Предложението за създаване на нов ускорител за частици дойде през 1984 г. От десет години се водят различни дискусии за това какъв ще бъде адронният сблъсък, защо е необходим такъв мащабен изследователски проект. Едва след обсъждане на характеристиките на техническото решение и необходимите инсталационни параметри, проектът беше одобрен. Строежът започва едва през 2001 г., като за полагането му са разпределени подземни комуникации за бившия ускорител на елементарни частици - голям електронен-позитронен сблъсък.

Защо се нуждаем от голям адронна утайка

Взаимодействието на елементарни частици се описва по различни начини. Теорията на относителността противоречи на квантовата теория на полето. Липсващата връзка при намирането на единен подход към структурата на елементарните частици е невъзможността да се създаде теория за квантовата гравитация. За това е необходим адронният сблъсък с висока мощност.

Image

Общата енергия при сблъсък на частици е 14 тера-електрон-волта, което прави устройството много по-мощен ускорител от всички съществуващи в света днес. След провеждането на експерименти, които по-рано са били невъзможни по технически причини, е много вероятно учените да могат да документират или опровергаят съществуващите теории на микровния свят.

Изучаването на кварк-глюонната плазма, произведена по време на сблъсъка на оловни ядра, ще ни позволи да изградим по-напреднала теория за силни взаимодействия, която може коренно да промени ядрената физика и методите за познаване на звездното пространство.

Хигс бозон

Още през 1960 г. физик от Шотландия Питър Хигс разработва теорията на полето на Хигс, според която частиците, влизащи в това поле, са подложени на квантови ефекти, които могат да се наблюдават във физическия свят като маса на обект.

Image

Ако по време на експериментите е възможно да се потвърди теорията на шотландския ядрен физик и да се намери бозонът на Хигс (квантът), тогава това събитие може да се превърне в нова отправна точка за развитието на жителите на Земята.

А отворените възможности на лицето, контролиращо гравитацията, значително ще надвиши всички видими перспективи за развитието на технологичния прогрес. Освен това напредналите учени не се интересуват повече от присъствието на бозона на Хигс, а от процеса на нарушаване на силометрията на електрослабата.

Как работи

За да могат експерименталните частици да достигнат немислима за повърхността скорост, която е почти равна на скоростта на светлината във вакуум, те се ускоряват постепенно, като всеки път увеличават енергията.

Image

Първо, линейните ускорители инжектират оловни йони и протони, които след това се подлагат на стъпаловидно ускорение. Частиците чрез усилвателя влизат в протонния синхротрон, където получават заряд от 28 GeV.

На следващия етап частиците навлизат в суперсинхротрона, където енергията на техния заряд се довежда до 450 GeV. Постигайки такива показатели, частиците попадат в основния многокилометров пръстен, където на специално разположени места на сблъсък детекторите записват подробно момента на удара.

Image

В допълнение към детекторите, способни да откриват всички процеси при сблъсък, 1625 магнити със свръхпроводимост се използват за задържане на протонни групи в ускорителя. Общата им дължина надвишава 22 километра. Специална криогенна камера поддържа температура от -271 ° C за постигане на ефекта на свръхпроводимост. Цената на всеки такъв магнит се изчислява на един милион евро.

Краят оправдава средствата

За провеждането на такива амбициозни експерименти е построен най-мощният адронен сблъсък. Защо се нуждаем от многомилиарден научен проект, много учени ни казват с неприкрит ентусиазъм от много учени. Вярно е, че в случай на нови научни открития, най-вероятно те ще бъдат надеждно класифицирани.

Image

Можете дори да кажете със сигурност. Потвърждение за това е цялата история на цивилизацията. Когато колелото е измислено, се появяват военни колесници. Усвоил е човешката металургия - здравей, пушки и пушки!

Всички най-модерни разработки днес стават собственост на военнопромишлените комплекси на развитите страни, но не на цялото човечество. Когато учените научиха как да разделят атом, какво стана първо? Ядрените енергийни реактори обаче след стотици хиляди смъртни случаи в Япония. Жителите на Хирошима бяха категорично против научния прогрес, който утре и те взеха от тях и техните деца.

Техническото развитие изглежда като подигравка с хората, защото човекът в него скоро ще се превърне в най-слабата връзка. Според теорията на еволюцията системата се развива и укрепва, освобождавайки се от слабостите. Скоро може да се случи, че няма да имаме място в света на подобряването на технологиите. Следователно въпросът "защо имаме нужда от голям адронен сблъсък в момента" всъщност не е празно любопитство, защото е предизвикано от страх за съдбата на цялото човечество.

Въпроси, на които не се отговаря

Защо се нуждаем от голям адронен сблъсък, ако милиони на планетата умират от глад и нелечими, а понякога лечими заболявания? Помага ли той да преодолее това зло? Защо ни е необходим адронна утайка за човечеството, която с цялото развитие на технологиите не успя да се научи как успешно да се бори с рака от сто години? Или може би е просто по-изгодно да се предоставят скъпи медицински услуги, отколкото да се намери начин да се лекува? Предвид съществуващия световен ред и етично развитие, само шепа представители на човешката раса се нуждаят от голям адронен сблъсък. Защо това е необходимо на цялото население на планетата, водейки непрекъсната битка за правото да живее в свят, свободен от атаки срещу живота и здравето на никого? Историята мълчи за това …

Страхове от научни колеги

Има и други представители на научната общност, които изразяват сериозни опасения относно безопасността на проекта. Много е вероятно научният свят в своите експерименти, поради ограничените си познания, да загуби контрол над процеси, които дори не са напълно разбрани.

Този подход наподобява лабораторните експерименти на младите химици - смесете всичко и вижте какво ще се случи. Последният пример може да завърши с лабораторен взрив. И ако подобен „успех“ попадне на адронния сблъсък?

Image

Защо се нуждаем от неоправдан риск за земляните, още повече, че експериментаторите не могат да кажат с пълна сигурност, че процесите на сблъсъци с частици, водещи до образуване на температури, надвишаващи температурата на нашето светило 100 хиляди пъти, няма да предизвикат верижна реакция на цялата материя на планетата ?! Или просто ще предизвикат верижна ядрена реакция, способна фатално да съсипе ваканция в планините на Швейцария или във Френската Ривиера …