עם זאת, נראה גם שכל כותרת בנוגע ל-LHC מאיימת לבטל את המודל הנוכחי של הפיזיקה, או לפתוח דמעה שמסיימת עולם במרחב-זמן בין-ממדי. בהתחשב בכמה מידע (ואינפורמציה שגויה, לצורך העניין) נמצא בחוץ על החלקיק מתנגש, ריכזנו את המדריך הפשוט אך הממצה הזה המתאר את כל מה שתרצו לדעת בנוגע לזה.
סרטונים מומלצים
מהו מאיץ ההדרונים הגדול?
מאיץ ההדרון הגדול נבנה בין 1998 ל-2008 והחל את הפעלתו המבצעית הראשונה ב-20 בנובמבר 2009, לאחר עיכוב של שנה עקב תקלה שבה תקלה חשמלית גרמה להוצאת מספר טונות של נוזל קירור הליום נוזלי לתוך מִנהָרָה. הפרויקט האדיר עלה 9 מיליארד דולר לבנייתו, מה שהופך אותו למכונה היקרה ביותר שנבנתה אי פעם.
קָשׁוּר
- מהי בינה מלאכותית? הנה כל מה שאתה צריך לדעת
- CERN מתכננת לבנות מתנגש חלקיקים מסיבי שמגמד את ה-LHC
- מה זה Hyperloop? הנה כל מה שאתה צריך לדעת
כפי שהשם מרמז, ה-LHC מנפץ אלומות של חלקיקים זעירים כמו האדרונים - כלומר חלקיקים קטנים העשויים מחלקיקים תת-אטומיים קטנים עוד יותר הידועים כקווארקים - זה לתוך זה במהירויות גבוהות במיוחד. אלומות החלקיקים הללו משוגרות עם כ-13 טרה-אלקטרון-וולט (TeV) של אנרגיה משולבת, וכתוצאה מכך חלקיקים צפופים להפליא שחמים בערך פי 1,000,000 מליבת השמש. זו אחת הסיבות הרבות לכך שהמבנה שוכן מתחת לאדמה, ומדוע הוא מקורר ל-1.9 מעלות קלווין, או כמעט 1.9 מעלות מעל האפס המוחלט.
עם זאת, אלו אינם המספרים המרשימים היחידים הקשורים ל-LHC.
לאורך הלולאה של 17 קילומטרים, כ-1,600 מגנטים מתעקלים ומכוונים את הקורות סביב המנהרה המסיבית ואחת לתוך השנייה. המגנטים מורכבים מגדילים זעירים של ניוביום-טיטניום מפותל מצופה נחושת, אשר - אם ייפרמו - היה להגיע אל השמש ובחזרה חמש פעמים, עם מספיק שנותר כדי לעטוף את הירח ובחזרה כמה פעמים נו.
כל החומר המגנטי הזה עוזר להאיץ את אלומת החלקיקים למהירויות סופר גבוהות רק נרתעות ממהירות האור. כשהם מתנגשים במהירויות כאלה, החלקיקים הזעירים מתפוצצים לחלקיקים תת-אטומיים, מתרסקים ומקפצים אחד את השני בסביבה עתירת אנרגיה הדומה לתנאי היקום בזמן הגדול לִדפּוֹק. בתוך פיצוצים אלה, חוקרים מחפשים רמזים חדשים לאופן פעולת היקום.
על מנת לאסוף ולנתח את הכמויות העצומות של הנתונים המיוצרים על ידי ה-LHC, רשת עולמית של 170 מרכזי מחשוב הפרוסים על פני 36 מדינות גוזרת עשרות פטה-בייט של נתונים מדי שנה. רשת הרשת כל כך גדולה שהיא מחזיקה כיום בשיא גינס עבור רשת המחשבים המבוזרת הגדולה ביותר על פני כדור הארץ.
בוזון היגס ותגליות אחרות שנעשו על ידי ה-LHC
נכון לעכשיו, אנו משתמשים במודל הסטנדרטי של פיזיקת החלקיקים כדי להסביר כיצד פועלת פיזיקת החלקיקים. המודל הסטנדרטי, שנוסח במהלך המאה ה-20 על ידי מדענים שונים, נותר עד כה עקבי בהסבר חלקי היקום הניתנים לצפייה ישירה עבורנו - שהם רק כ-5 אחוזים מה עוֹלָם. זה משאיר את 95 האחוזים הנותרים של היקום ללא הסבר ב-SM, כולל חומר אפל ואנרגיה אפלה, וכל כוחות או אינטראקציות פוטנציאליות שהם מפעילים.
אפילו החלקים שאנחנו פחית להתבונן יש כמה שאלות שטרם קיבלו תשובה. המודל הסטנדרטי אפילו לא מתייחס לכוח הכבידה ואינו תואם את תורת היחסות. ברור שנשאר לנו הרבה מה ללמוד.
זה המקום שבו ה-LHC נכנס לתמונה. עד כה, ניסויי LHC אישרו את קיומו של בוזון היגס, הלא הוא "חלקיק האל", שהיה חלק חשוב היבט תיאורטי של המודל הסטנדרטי שמעולם לא נצפה עד שאושר על ידי בדיקה ב-LHC ב-4 ביולי, 2012. בוזון היגס הוא חלקיק חמקמק, בעל מסה גבוהה, שהוא בדיוק הדבר שנותן מסה לכל החומר ביקום - בעצם, זה מה שמאפשר לדברים להתקיים פיזית.
חלקיקים אחרים, כגון האדרונים האקזוטיים X(3872), Z(4430), Zc (3900) ו-Y(4140), היו גם הם נצפו בבדיקות LHC, כמו גם במספר חלקיקים אלמנטריים פוטנציאליים אחרים שטרם היו מְאוּשָׁר.
גילוי בוזון היגס היה צעד גדול קדימה להבנת החוקים הפיזיקליים של היקום, אך הוא גם הוליד עוד יותר שאלות ובעיות. למעשה, הרבה ממה שה-LHC חשף על פיזיקת החלקיקים מוביל ליותר שאלות מאשר תשובות באופן כללי. אז, החוקרים ממשיכים להשתמש ב-LHC כדי לפוצץ חלקיקים יחד בתקווה למצוא כמה תשובות.
הבטיחות של התנגשות LHC וחלקיקים
כמובן שכאשר מתמודדים עם כמויות כה גבוהות של אנרגיה וציוד יקר וחזק, נשאלת השאלה: האם כל זה בטוח? התשובה הקצרה היא כן, אבל זה לא מנע מאנשים להעלות השערה של מספר תרחישי יום הדין.
מדענים ידועים כמו סטיבן הוקינג וניל דגראס טייסון הציעו אירועים קטסטרופליים אפשריים שעלולים להתרחש כתוצאה השימוש ב-LHC, כולל היווצרות של חורים שחורים קטנים, מחיקת כדור הארץ וייצור תיאורטי הרסני חלקיקים המכונים "זרים". הוקינג גם הזהיר שבוזון היגס הוא תגלית מסוכנת ועלולה להרוס, וצריכה להיות נשאר לבד.
עם זאת, שתי סקירות שאושרו על ידי האגודה הפיזיקלית האמריקאית שהוזמנו על ידי הארגון האירופי למחקר גרעיני (CERN) ניקו את ה-LHC מכל דאגות בטיחות. למעשה, כפי שצוין בתוך הדוחות, סוגי התנגשויות החלקיקים שה-LHC מייצר קורים ללא הרף ברחבי היקום ודומים ל- התנגשויות בין קרניים קוסמיות בעלות אנרגיה גבוהה במיוחד לבין כדור הארץ, המתרחשות במהירויות גבוהות בהרבה ממה שה-LHC משיג.
קָשׁוּר:חיה קטנה אחת היא ככל הנראה כל מה שצריך כדי לסגור את מאיץ ההדרונים הגדול
חששות כאלה מצד דמויות מדעיות גדולות הובילו לשפע של תיאוריות קונספירציה בנוגע ל-LHC. התיאוריות היותר יצירתיות ברחבי האינטרנט טוענות ש-CERN משתמשת ב-LHC כדי לפתוח פורטלים לגיהנום, להעביר אותנו למציאות חלופית ולתקשר עם יצורים זדוניים. עם זאת, אלה רק מגרדים את פני השטח. העובדה שחוקרים דנים בגלוי באפשרות שה-LHC עוזר לגלות הוכחות למספר יקומים או ממדים אחרים בתוך שלנו, רק מוסיפה שמן לאש הקונספירטיבית.
היבט בולט ברבות מתיאוריות הקונספירציה הללו הוא הקשר של CERN לאלת הבריאה ההינדית וחורבן, שיווה, המשמש כקמע של ה-LHC ובעל פסל מוקם בכניסה ל- LHC. רבים טוענים שזו הודאה עדינה שיש משהו הרבה יותר מהעולם האחר שקורה ב-CERN. במציאות, נוכחות הפסל מוסברת בקלות; זו הייתה מתנה מממשלת הודו לחגיגת השלמת ה-LHC והרגשת CERN מעמדה של שיווה כאלת הבריאה וההרס היה מטאפורה הולמת עבור ה-LHC פוּנקצִיָה.
מה הלאה עבור ה-LHC והפיזיקה של החלקיקים
אז עכשיו, כשהחוקרים השתמשו ב-LHC כדי למצוא את בוזון היגס, מה הלאה עבור מבנה העל? הגילוי של בוזון היגס הוא רק ההתחלה. החוקרים מקווים למצוא סוגים אחרים של בוזונים וחלקיקים יסודיים אחרים ולהשתמש ב-LHC כדי להתחיל לבדוק את תורת העל-סימטריה, הגורסת שלכל חלקיק חומר יש מקביל אחר וגדול יותר במקום אחר עוֹלָם.
ה-LHC גם אמור לקבל שדרוג לעוצמת בהירות גבוהה מתישהו לאחר 2022, מה שיגדיל את הספקטרום שבתוכו התוצאות נראות לעין. במילים פשוטות, המשמעות היא שחוקרים יוכלו לצפות בבדיקות טוב יותר, שכן המנהרות יהיו מוארות יותר.
זה חשוב מסיבות ברורות, אבל החשש העיקרי הוא שאולי ה-LHC אוזל מהתגליות הפוטנציאליות בהתחשב בהירות הנוכחית שלו. בתחילת חייו של מתנגש, מספר התגליות גדול בהרבה מאשר מאוחר יותר, מכיוון שמספר הדברים שניתן לראות באור נתון הוא סופי. הדרך היחידה להגדיל את מספר התגליות הפוטנציאליות היא לשדרג את עוצמת האור של המתקן או את חוזק המכשירים שלו. השדרוג אמור לאפשר לבחון היבטים תמוהים עוד יותר של פיזיקת החלקיקים.
מדענים אפילו מקווים להשתמש ביום מן הימים ב-LHC כדי להציץ אל מחוזות החומר האפל ולחקור פוטנציאל, ממדים נסתרים של היקום. זה בהחלט סיכוי ארוך, אבל שוב, אישור קיומו של בוזון היגס נחשב פעם לחלום צינור. ללא כוונת משחק מילים.
המלצות עורכים
- כל מה שאתה צריך לדעת על מטוס הבואינג 737 מקס 8
- הנה כל מה שאתה צריך לדעת על חברת Boring
- מהי רשת עצבים מלאכותית? הנה כל מה שאתה צריך לדעת
- פרויקט SpaceX BFR: כל מה שאתה צריך לדעת כולל טיסות ראשונות
- מדעני CERN היו עדים להתפרקותו של חלקיק הבוזון של היגס
