लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर: समाचार, सिद्धांत, और वह सब कुछ जो आपको जानना आवश्यक है

स्विट्जरलैंड और फ्रांस की सीमा के नीचे, एक विशाल अंगूठी के आकार का इंस्टॉलेशन अविश्वसनीय गति से कणों को एक दूसरे में विस्फोटित करता है। वैज्ञानिक इन टकरावों का निरीक्षण करते हैं, जिससे उन्हें असंभव रूप से छोटे कणों का निरीक्षण करने की अनुमति मिलती है - जो अनिवार्य रूप से वास्तविकता के बहुत ही ताने-बाने को बनाते हैं - समय के एक अनंत क्षण के लिए। इस विशाल संरचना को लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर (एलएचसी) के रूप में जाना जाता है, और इसने भौतिकविदों को हमारे ब्रह्मांड की भौतिक संरचना में अविश्वसनीय अंतर्दृष्टि प्रदान की है।

जैसा कि कहा गया है, ऐसा भी लगता है कि एलएचसी के बारे में हर शीर्षक या तो भौतिकी के वर्तमान मॉडल को उलटने की धमकी देता है, या अंतर-आयामी अंतरिक्ष-समय में एक विश्व-समाप्ति दरार खोल देता है। यह देखते हुए कि कण के बारे में जानकारी (और उस मामले के लिए गलत सूचना) कैसे उपलब्ध है कोलाइडर, हमने इस सरल लेकिन संपूर्ण मार्गदर्शिका को एक साथ रखा है जिसमें वह सब कुछ बताया गया है जो आप जानना चाहते हैं इसके बारे में।

लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर क्या है?

लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर का निर्माण 1998 और 2008 के बीच किया गया था और इसका पहला परिचालन 20 नवंबर 2009 को शुरू हुआ था। एक घटना के कारण साल भर की देरी हुई जहां एक विद्युत दोष के कारण कई टन तरल हीलियम शीतलक प्रवाहित हो गया सुरंग. इस विशाल परियोजना के निर्माण में आश्चर्यजनक रूप से $9 बिलियन की लागत आई, जिससे यह अब तक बनी सबसे महंगी मशीन बन गई।

जैसा कि नाम से पता चलता है, एलएचसी हैड्रोन जैसे छोटे कणों की किरणों को तोड़ता है - यानी छोटे उप-परमाणु कणों से बने छोटे कण जिन्हें क्वार्क के रूप में जाना जाता है - एक दूसरे में अल्ट्रा-हाई स्पीड पर। इन कण किरणों को लगभग 13 टेराइलेक्ट्रॉनवोल्ट (टीईवी) संयुक्त ऊर्जा के साथ प्रक्षेपित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप अविश्वसनीय रूप से घने कण बनते हैं जो सूर्य के कोर से लगभग 1,000,000 गुना अधिक गर्म होते हैं। यह संरचना के भूमिगत स्थित होने के कई कारणों में से एक है, और यह 1.9 डिग्री केल्विन तक ठंडा क्यों है, या पूर्ण शून्य से लगभग 1.9 डिग्री ऊपर है।

हालाँकि, ये एलएचसी से जुड़ी एकमात्र प्रभावशाली संख्याएँ नहीं हैं।

17-मील लूप के दौरान, लगभग 1,600 चुंबक विशाल सुरंग के चारों ओर और एक दूसरे में किरणों को घुमाते और निर्देशित करते हैं। चुम्बक कुंडलित तांबे-लेपित नाइओबियम-टाइटेनियम की छोटी-छोटी धागों से बने होते हैं, जो - यदि खुल जाएं - सूर्य तक पहुँचें और पाँच बार वापस आएँ, जबकि चंद्रमा के चारों ओर लपेटने और कुछ बार वापस आने के लिए पर्याप्त बचा हो कुंआ।

वह सभी चुंबकीय सामग्री कण किरणों को प्रकाश की गति से कुछ ही कम तेज गति तक तेज करने में मदद करती है। जब वे इतनी गति से टकराते हैं, तो छोटे कण उप-परमाणु कणों में विस्फोट करते हैं, दुर्घटनाग्रस्त होते हैं और उछलते हैं उच्च-ऊर्जा वाले वातावरण में एक-दूसरे के साथ रहना, जो बिग के समय ब्रह्मांड की स्थितियों के समान है टकराना। इन विस्फोटों के भीतर, शोधकर्ता नए सुराग खोजते हैं कि ब्रह्मांड कैसे काम करता है।

एलएचसी द्वारा उत्पादित बड़ी मात्रा में डेटा एकत्र करने और उसका विश्लेषण करने के लिए, 36 देशों में फैले 170 कंप्यूटिंग केंद्रों का एक वैश्विक नेटवर्क हर साल दसियों पेटाबाइट डेटा क्रंच करता है। नेटवर्क ग्रिड इतना बड़ा है कि वर्तमान में यह पृथ्वी पर सबसे बड़े वितरित कंप्यूटर ग्रिड का गिनीज वर्ल्ड रिकॉर्ड रखता है।

हिग्स बोसोन और एलएचसी द्वारा की गई अन्य खोजें

वर्तमान में, हम यह समझाने के लिए कण भौतिकी के मानक मॉडल का उपयोग करते हैं कि कण भौतिकी कैसे काम करती है। मानक मॉडल, जिसे 20वीं शताब्दी के दौरान विभिन्न वैज्ञानिकों द्वारा तैयार किया गया था, अब तक बना हुआ है ब्रह्माण्ड के उन हिस्सों को समझाने में सुसंगत है जो हमारे लिए प्रत्यक्ष रूप से देखे जा सकते हैं - जो कि केवल 5 प्रतिशत के बारे में है ब्रह्मांड। इससे ब्रह्मांड के शेष 95 प्रतिशत हिस्से को एसएम में शामिल नहीं किया जा सका है, जिसमें डार्क मैटर और डार्क एनर्जी और उनके द्वारा लगाए गए किसी भी संभावित बल या इंटरैक्शन शामिल हैं।

यहां तक ​​कि हमारे हिस्से भी कर सकना देखिए कुछ अभी तक अनुत्तरित प्रश्न हैं। मानक मॉडल में गुरुत्वाकर्षण का भी हिसाब नहीं है और यह सापेक्षता के सिद्धांत के साथ असंगत है। जाहिर है, हमें अभी बहुत कुछ सीखना बाकी है।

यहीं पर एलएचसी आता है। अब तक, एलएचसी प्रयोगों ने हिग्स बोसोन, उर्फ ​​"द गॉड पार्टिकल" के अस्तित्व की पुष्टि की, जो एक महत्वपूर्ण था मानक मॉडल का सैद्धांतिक पहलू जिसे 4 जुलाई को एलएचसी में एक परीक्षण द्वारा पुष्टि किए जाने तक कभी नहीं देखा गया था, 2012. हिग्स बोसॉन एक मायावी, उच्च द्रव्यमान वाला कण है जो ब्रह्मांड में सभी पदार्थों को द्रव्यमान देता है - मूल रूप से, यह चीजों को भौतिक रूप से अस्तित्व में रखने की अनुमति देता है।

अन्य कण, जैसे विदेशी हैड्रोन X(3872), Z(4430), Zc (3900), और Y(4140), भी रहे हैं एलएचसी परीक्षणों के साथ-साथ कई अन्य संभावित प्राथमिक कणों में भी देखा गया है जो अभी तक सामने नहीं आए हैं की पुष्टि की।

हिग्स बोसोन की खोज ब्रह्मांड के भौतिक नियमों को समझने की दिशा में एक बड़ा कदम था, लेकिन इसने और भी अधिक प्रश्न और समस्याएं पैदा कर दीं। वास्तव में, एलएचसी ने कण भौतिकी के बारे में जो कुछ भी उजागर किया है, वह सामान्य रूप से उत्तरों की तुलना में अधिक प्रश्नों की ओर ले जाता है। इसलिए, शोधकर्ता कुछ उत्तर पाने की उम्मीद में कणों को एक साथ विस्फोट करने के लिए एलएचसी का उपयोग करना जारी रखते हैं।

एलएचसी और कण टकराव की सुरक्षा

बेशक, इतनी अधिक मात्रा में ऊर्जा और महंगे, शक्तिशाली उपकरणों के साथ काम करते समय, सवाल यह उठता है: क्या यह सब सुरक्षित है? संक्षिप्त उत्तर हाँ है, लेकिन इसने लोगों को किसी भी संख्या में प्रलय के दिनों की परिकल्पना करने से नहीं रोका है।

स्टीफ़न हॉकिंग और नील डेग्रासे टायसन जैसे जाने-माने वैज्ञानिकों ने संभावित विनाशकारी घटनाओं का प्रस्ताव दिया है जो इसके परिणामस्वरूप घटित हो सकती हैं। एलएचसी का उपयोग, जिसमें मिनी ब्लैक होल का निर्माण, पृथ्वी का विनाश और विनाशकारी सैद्धांतिक उत्पादन शामिल है कणों को "स्ट्रेंजलेट्स" के रूप में जाना जाता है। हॉकिंग ने यह भी चेतावनी दी है कि हिग्स बोसोन एक खतरनाक और संभावित विनाशकारी खोज है, और होना भी चाहिए अकेला छोड़ दिया।

हालाँकि, यूरोपीय परमाणु अनुसंधान संगठन (सीईआरएन) द्वारा शुरू की गई दो अमेरिकन फिजिकल सोसाइटी-समर्थित समीक्षाओं ने एलएचसी को किसी भी सुरक्षा चिंताओं से मुक्त कर दिया है। वास्तव में, जैसा कि बताया गया है रिपोर्ट के भीतरएलएचसी द्वारा उत्पन्न कण टकराव के प्रकार पूरे ब्रह्मांड में लगातार होते रहते हैं और समान होते हैं अति-उच्च-ऊर्जा ब्रह्मांडीय किरणों और पृथ्वी के बीच टकराव, जो एलएचसी से कहीं अधिक गति से होता है पूरा करता है.

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प्रमुख वैज्ञानिक हस्तियों की ऐसी चिंताओं के कारण एलएचसी के संबंध में षड्यंत्र के सिद्धांतों की भरमार हो गई है। इंटरनेट पर अधिक रचनात्मक सिद्धांतों का दावा है कि सीईआरएन एलएचसी का उपयोग नर्क के लिए पोर्टल खोलने, हमें वैकल्पिक वास्तविकताओं तक पहुंचाने और दुर्भावनापूर्ण प्राणियों के साथ संवाद करने के लिए कर रहा है। हालाँकि, ये केवल सतह को खरोंचते हैं। तथ्य यह है कि शोधकर्ता खुले तौर पर इस संभावना पर चर्चा करते हैं कि एलएचसी हमारे स्वयं के भीतर कई ब्रह्मांडों या अन्य आयामों के प्रमाण खोजने में मदद करता है, केवल षड्यंत्रकारी आग में ईंधन जोड़ता है।

इनमें से कई षड्यंत्र सिद्धांतों का एक प्रमुख पहलू CERN का सृष्टि की हिंदू देवी से संबंध है और विनाश, शिव, जो एलएचसी के लिए शुभंकर के रूप में कार्य करते हैं और इसके प्रवेश द्वार पर एक मूर्ति स्थापित की गई है एलएचसी. कई लोग दावा करते हैं कि यह एक सूक्ष्म स्वीकारोक्ति है कि सीईआरएन में कहीं अधिक अलौकिक कुछ घटित हो रहा है। वास्तव में, मूर्ति की उपस्थिति को आसानी से समझाया जा सकता है; सीईआरएन को लगा कि यह एलएचसी के पूरा होने के जश्न में भारत सरकार की ओर से एक उपहार था सृजन और विनाश की देवी के रूप में शिव की स्थिति एलएचसी के लिए एक उपयुक्त रूपक थी समारोह।

एलएचसी और कण भौतिकी के लिए आगे क्या है

तो अब जब शोधकर्ताओं ने हिग्स बोसोन को खोजने के लिए एलएचसी का उपयोग किया है, तो सुपर संरचना के लिए आगे क्या है? हिग्स बोसोन की खोज तो बस शुरुआत है। शोधकर्ताओं को अन्य प्रकार के बोसॉन और अन्य प्राथमिक कणों को खोजने और परीक्षण शुरू करने के लिए एलएचसी का उपयोग करने की उम्मीद है सुपरसिमेट्री का सिद्धांत, जो मानता है कि पदार्थ के प्रत्येक कण में कहीं न कहीं एक और बड़ा समकक्ष होता है ब्रह्मांड।

एलएचसी को 2022 के कुछ समय बाद उच्च चमक में अपग्रेड प्राप्त करने की भी योजना है, जिससे उस स्पेक्ट्रम में वृद्धि होगी जिसके भीतर परिणाम दिखाई देंगे। सरल शब्दों में, इसका मतलब है कि शोधकर्ता परीक्षणों को बेहतर ढंग से देख पाएंगे, क्योंकि सुरंगें बेहतर रोशनी में होंगी।

यह स्पष्ट कारणों से महत्वपूर्ण है, लेकिन मुख्य चिंता यह है कि एलएचसी अपनी वर्तमान चमक को देखते हुए संभावित खोजों से बाहर हो सकता है। कोलाइडर के प्रारंभिक जीवन में, खोजों की संख्या बाद की तुलना में बहुत अधिक है, क्योंकि किसी दी गई चमक पर देखी जा सकने वाली चीजों की संख्या सीमित है। संभावित खोजों की संख्या बढ़ाने का एकमात्र तरीका सुविधा की चमक या उसके उपकरणों की ताकत को उन्नत करना है। उन्नयन से कण भौतिकी के और भी अधिक गूढ़ पहलुओं की जांच करने की अनुमति मिलनी चाहिए।

वैज्ञानिकों को यह भी उम्मीद है कि एक दिन एलएचसी का उपयोग डार्क मैटर के दायरे में देखने और ब्रह्मांड के संभावित, छिपे हुए आयामों को खंगालने के लिए किया जाएगा। यकीनन, यह एक लंबी कोशिश है, लेकिन फिर भी, हिग्स बोसोन के अस्तित्व की पुष्टि करना एक समय एक सपना माना जाता था। मजाक नहीं।

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