To znamená, že se také zdá, že každý titulek týkající se LHC hrozí buď převrácením současného modelu fyziky, nebo otevřením světové trhliny v interdimenzionálním časoprostoru. Vzhledem k tomu, jak jsou informace (a dezinformace, když na to přijde) o částici venku collider, dali jsme dohromady tohoto jednoduchého, ale vyčerpávajícího průvodce, který popisuje vše, co byste mohli chtít vědět o tom.
Doporučená videa
Co je Velký hadronový urychlovač?
Velký hadronový urychlovač byl zkonstruován v letech 1998 až 2008 a svůj první operační provoz zahájil 20. listopadu 2009 po roční zpoždění kvůli nehodě, kdy elektrická závada měla za následek odvětrání několika tun kapalného chladiva helia do tunel. Stavba tohoto masivního projektu stála neuvěřitelných 9 miliard dolarů, což z něj dělá nejdražší stroj, jaký byl kdy vyroben.
Příbuzný
- Co je umělá inteligence? Zde je vše, co potřebujete vědět
- CERN plánuje postavit masivní srážeč částic, který převyšuje LHC
- Co je to Hyperloop? Zde je vše, co potřebujete vědět
Jak název napovídá, LHC rozbíjí paprsky malých částic, jako jsou hadrony – tedy malé částice vyrobené z ještě menších subatomárních částic známých jako kvarky – do sebe ultra vysokou rychlostí. Tyto částicové paprsky jsou vypouštěny s asi 13 teraelektronvolty (TeV) kombinované energie, což má za následek neuvěřitelně husté částice, které jsou asi 1 000 000 krát teplejší než jádro Slunce. To je jeden z mnoha důvodů, proč je struktura umístěna pod zemí a proč je ochlazena na 1,9 stupně Kelvina nebo téměř 1,9 stupně nad absolutní nulou.
To však nejsou jediná působivá čísla spojená s LHC.
V celé 17-mílové smyčce se asi 1600 magnetů zakřivuje a směruje paprsky kolem masivního tunelu a jeden do druhého. Magnety se skládají z malých proužků stočeného niobu a titanu potaženého mědí, které – pokud by se rozpletly – by dostat se ke Slunci a zpět pětkrát, přičemž zbylo dost na to, aby se několikrát obtočilo kolem Měsíce a zpět studna.
Veškerý ten magnetický materiál pomáhá urychlit paprsky částic na super vysoké rychlosti, které se jen blíží rychlosti světla. Když se srazí při takové rychlosti, drobné částice explodují na subatomární částice, narazí a odrazí se jeden druhého ve vysokoenergetickém prostředí, které je podobné podmínkám vesmíru v době Velkého Bang. V rámci těchto explozí výzkumníci hledají nová vodítka k tomu, jak vesmír funguje.
Aby bylo možné shromáždit a analyzovat obrovské množství dat produkovaných LHC, celosvětová síť 170 výpočetních center rozmístěných ve 36 zemích každoročně drtí desítky petabajtů dat. Síťová síť je tak velká, že je v současné době držitelem Guinessovy knihy rekordů pro největší distribuovanou počítačovou síť na Zemi.
Higgsův boson a další objevy LHC
V současné době používáme standardní model částicové fyziky k vysvětlení, jak funguje částicová fyzika. Standardní model, který v průběhu 20. století formulovali různí vědci, dosud zůstal zachován konzistentní ve vysvětlování částí vesmíru, které jsou pro nás přímo pozorovatelné – což je jen asi 5 procent celého vesmíru vesmír. To ponechává zbývajících 95 procent vesmíru nezodpovězených v SM, včetně temné hmoty a temné energie a jakýchkoli potenciálních sil nebo interakcí, které vyvíjejí.
Dokonce i díly my umět mít nějaké dosud nezodpovězené otázky. Standardní model nebere v úvahu gravitaci a je neslučitelný s teorií relativity. Je jasné, že se máme ještě hodně co učit.
Zde přichází na řadu LHC. Experimenty na LHC zatím potvrdily existenci Higgsova bosonu, neboli „Boží částice“, který byl důležitý teoretický aspekt standardního modelu, který nebyl nikdy pozorován, dokud nebyl potvrzen testem na LHC dne 4. 2012. Higgsův boson je nepolapitelná částice s vysokou hmotností, která je tou pravou věcí, která dává hmotu veškeré hmotě ve vesmíru – v podstatě to umožňuje věcem fyzicky existovat.
Jiné částice, jako jsou exotické hadrony X(3872), Z(4430), Zc (3900) a Y(4140), byly také pozorované v testech LHC, stejně jako řada dalších potenciálních elementárních částic, které ještě nebyly potvrzeno.
Objev Higgsova bosonu byl velkým krokem vpřed pro pochopení fyzikálních zákonů vesmíru, ale také vyvolal ještě více otázek a problémů. Ve skutečnosti mnoho z toho, co LHC odhalil o fyzice částic, obecně vede k více otázkám než odpovědím. Výzkumníci tedy pokračují v používání LHC ke společnému odstřelování částic v naději, že najdou nějaké odpovědi.
Bezpečnost LHC a kolize částic
Samozřejmě, když se zabýváme tak vysokými množstvími energie a drahými, výkonnými zařízeními, vyvstává otázka: je to všechno bezpečné? Krátká odpověď je ano, ale to nezabránilo lidem předkládat hypotézy o libovolném počtu scénářů soudného dne.
Známí vědci jako Stephen Hawking a Neil Degrasse Tyson navrhli možné katastrofické události, které by mohly nastat v důsledku využití LHC, včetně tvorby mini černých děr, vyhlazení Země a výroby destruktivních teoretických částice známé jako „divnosti“. Hawking také varoval, že Higgsův boson je nebezpečný a potenciálně destruktivní objev a měl by být ponechán sám.
Nicméně dva posudky schválené Americkou fyzikální společností zadané Evropskou organizací pro jaderný výzkum (CERN) zbavily LHC jakýchkoli bezpečnostních obav. Ve skutečnosti, jak bylo uvedeno v rámci zprávK typům srážek částic, které LHC produkuje, dochází neustále v celém vesmíru a podobají se srážky mezi ultravysokoenergetickým kosmickým zářením a Zemí, ke kterým dochází při mnohem větších rychlostech, než jaké má LHC dosáhne.
Příbuzný:K vypnutí Velkého hadronového urychlovače zřejmě stačí jedno malé zvíře
Takové obavy hlavních vědeckých osobností vedly k přehršle konspiračních teorií ohledně LHC. Kreativnější teorie kolem internetu tvrdí, že CERN používá LHC k otevření portálů do pekla, k transportu do alternativních realit a ke komunikaci se zlomyslnými bytostmi. Ty však pouze poškrábou povrch. Skutečnost, že výzkumníci otevřeně diskutují o možnosti, že LHC pomáhá objevit důkazy o existenci více vesmírů nebo jiných dimenzí v našem vlastním, jen přilévá olej do konspiračního ohně.
Významným aspektem mnoha z těchto konspiračních teorií je spojení CERNu s hinduistickou bohyní stvoření. a ničení, Shiva, který slouží jako maskot LHC a nechal postavit sochu u vchodu do LHC. Mnozí tvrdí, že jde o nenápadné přiznání, že v CERNu se děje něco mnohem více z jiného světa. Ve skutečnosti je přítomnost sochy snadno vysvětlitelná; byl to dar od indické vlády na oslavu dokončení LHC a pocitu CERNu Šivův status jako bohyně stvoření a ničení byl vhodnou metaforou pro LHC funkce.
Co bude dál pro LHC a částicovou fyziku
Takže teď, když vědci použili LHC k nalezení Higgsova bosonu, co bude dál pro superstrukturu? Objev Higgsova bosonu je jen začátek. Výzkumníci doufají, že najdou další typy bosonů a dalších elementárních částic a že pomocí LHC začnou testovat teorie supersymetrie, která předpokládá, že každá částice hmoty má jiný, větší protějšek někde jinde v vesmír.
LHC je také naplánováno na upgrade na vysokou svítivost někdy po roce 2022, což zvýší spektrum, ve kterém jsou viditelné výsledky. Jednoduše řečeno to znamená, že výzkumníci budou moci lépe pozorovat testy, protože tunely budou lépe osvětlené.
To je důležité ze zřejmých důvodů, ale hlavní obavou je, že LHC může vzhledem k jeho současné svítivosti docházet potenciální objevy. V raném životě urychlovače je počet objevů mnohem větší než později, protože počet věcí, které lze vidět při dané svítivosti, je konečný. Jediný způsob, jak zvýšit počet potenciálních objevů, je zlepšit svítivost zařízení nebo sílu jeho přístrojů. Aktualizace by měla umožnit prozkoumat ještě záhadnější aspekty částicové fyziky.
Vědci dokonce doufají, že jednoho dne pomocí LHC nahlédnou do říší temné hmoty a prozkoumají potenciál, skryté dimenze vesmíru. Je to jistě běh na dlouhou trať, ale znovu, potvrzení existence Higgsova bosonu bylo kdysi považováno za sny. Žádná slovní hříčka.
Doporučení redakce
- Vše, co potřebujete vědět o letadle Boeing 737 Max 8
- Zde je vše, co potřebujete vědět o Boring Company
- Co je to umělá neuronová síť? Zde je vše, co potřebujete vědět
- Projekt SpaceX BFR: Vše, co potřebujete vědět, včetně prvních letů
- Vědci z CERNu byli svědky rozpadu částice Higgsova bosonu
