そうは言っても、LHCに関するすべての見出しは、現在の物理学モデルを覆すか、次元間時空に世界を終わらせる裂け目を開くかのいずれかを脅かしているようにも思えます。 この粒子に関する情報（さらに言えば、誤った情報）がどのように世の中に出回っているかを考えると、 コライダーの皆さん、私たちはあなたが知りたいことすべてを概説した、このシンプルでありながら徹底的なガイドをまとめました それについて。
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大型ハドロン衝突型加速器とは何ですか?
大型ハドロン衝突型加速器は 1998 年から 2008 年にかけて建設され、2009 年 11 月 20 日に最初の運転を開始しました。 電気的故障により数トンの液体ヘリウム冷却材が内部に放出された事故により、1 年間の遅延が発生した。 トンネル。 この大規模プロジェクトの建設には 90 億ドルという驚異的な費用がかかり、これまでに製造された中で最も高価な機械となりました。
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名前が示すように、LHC はハドロンなどの小さな粒子、つまりクォークとして知られるさらに小さな素粒子からなる小さな粒子のビームを超高速で互いに衝突させます。 これらの粒子ビームは、約 13 テラ電子ボルト (TeV) の結合エネルギーで発射され、その結果、太陽の核よりも約 1,000,000 倍も熱い、信じられないほど高密度の粒子が生成されます。 これが、この構造物が地下に設置され、絶対零度より 1.9 度近く高い 1.9 度まで冷却される理由の 1 つです。
ただし、LHC に関連する印象的な数字はこれだけではありません。
全長 17 マイルのループ全体で、約 1,600 個の磁石が曲がり、巨大なトンネルの周囲にビームを向け、相互にビームを向けます。 磁石は、コイル状の銅でコーティングされたニオブチタンの小さなストランドで構成されており、解けると、 太陽に到達して戻ってくることを 5 回繰り返します。残りは月の周りを包んで数回戻ってくるのに十分です。 良い。
このすべての磁性材料は、粒子ビームを光速にわずかに届かない超高速まで加速するのに役立ちます。 このような速度で衝突すると、小さな粒子は爆発して亜原子粒子になり、衝突して跳ね返ります。 大爆発時の宇宙の状態に似た高エネルギー環境でお互いに バン。 これらの爆発の中で、研究者たちは宇宙がどのように機能するのかについての新たな手がかりを探しています。
LHC によって生成される膨大な量のデータを収集および分析するために、36 か国にまたがる 170 のコンピューティング センターからなるグローバル ネットワークは、毎年数十ペタバイトのデータを処理します。 ネットワーク グリッドは非常に大きく、現在、地球上で最大の分散型コンピューター グリッドとしてギネス世界記録を保持しています。
ヒッグス粒子と LHC によるその他の発見
現在、私たちは素粒子物理学の標準モデルを使用して、素粒子物理学がどのように機能するかを説明しています。 標準モデルは、20 世紀を通じてさまざまな科学者によって策定されましたが、これまでのところ、 私たちが直接観察できる宇宙の部分（地球全体の約 5 パーセントにすぎない）を説明する点で一貫しています。 宇宙。 これにより、暗黒物質と暗黒エネルギー、およびそれらが及ぼすあらゆる潜在的な力や相互作用を含む、宇宙の残りの 95% が SM では解明されないままになります。
私たちの部品さえも できる まだ答えられていない疑問がいくつかあることに注目してください。 標準モデルは重力さえ考慮しておらず、相対性理論と互換性がありません。 明らかに、私たちには学ぶべきことがたくさん残っています。
そこで登場するのがLHCです。 これまでのところ、LHC 実験ではヒッグス粒子、別名「神の粒子」の存在が確認されています。 7月4日のLHCでのテストによって確認されるまで観察されたことのなかった標準モデルの理論的側面。 2012. ヒッグス粒子は、とらえどころのない高質量粒子であり、まさに宇宙のすべての物質に質量を与えるものであり、基本的に、物が物理的に存在できるようにするものです。
エキゾチックハドロン X(3872)、Z(4430)、Zc (3900)、Y(4140) などの他の粒子も、 LHC テストで観察されただけでなく、まだ解明されていない他の多くの潜在的な素粒子も観察されています。 確認済み。
ヒッグス粒子の発見は、宇宙の物理法則の理解にとって大きな前進でしたが、さらに多くの疑問や問題も引き起こしました。 実際、LHC が素粒子物理学に関して明らかにしたことの多くは、一般に答えよりも多くの疑問をもたらします。 そのため、研究者らは、何らかの答えを見つけることを期待して、LHC を使用して粒子を一緒に飛ばし続けています。
LHCと粒子衝突の安全性
もちろん、これほど大量のエネルギーや高価で強力な機器を扱う場合、「これはすべて安全ですか?」という疑問が生じます。 簡単に言うと「はい」ですが、それでも人々はさまざまな終末シナリオを仮説を立てます。
スティーブン・ホーキング博士やニール・デグラス・タイソンなどの有名な科学者は、次のような結果として起こる可能性のある大惨事の可能性を示唆しています。 ミニブラックホールの形成、地球の消滅、破壊的な理論的物質の生成を含むLHCの使用 「ストレンジレット」として知られる粒子。 ホーキング博士はまた、ヒッグス粒子は危険で破壊的な可能性のある発見であり、発見すべきであると警告している。 放置。
しかし、欧州原子核研究機構（CERN）の委託を受けて米国物理学会が承認した2つのレビューにより、LHCは安全性に関する懸念を解消した。 実際、ご指摘の通り レポート内で、LHC が引き起こす粒子衝突の種類は宇宙全体で絶えず発生しており、次のようなものです。 超高エネルギー宇宙線と地球との衝突は、LHCの速度をはるかに上回る速度で発生します。 達成します。
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主要な科学者らのこのような懸念により、LHC に関する陰謀論が溢れかえりました。 インターネット上のより独創的な理論では、CERN が LHC を利用して地獄へのポータルを開き、私たちを別の現実に移動させ、悪意のある存在と通信していると主張しています。 ただし、これらは表面をなぞっただけです。 LHCが私たちの内部の複数の宇宙または他の次元の証拠を発見するのに役立つ可能性について研究者たちが公然と議論しているという事実は、陰謀論の火に油を注ぐだけです。
これらの陰謀論の多くの顕著な側面は、CERN とヒンズー教の創造の女神との関係です。 そして破壊、シヴァはLHCのマスコットとして機能し、その入り口に像が建てられています。 LHC。 多くの人は、これはCERNではるかに別世界のことが起こっていることを微妙に認めていると主張しています。 実際には、この像の存在は簡単に説明できます。 これは、LHC の完成を祝ってインド政府から贈られたものであり、CERN は次のように感じました。 創造と破壊の女神としてのシヴァの地位は、LHC の適切な比喩でした。 関数。
LHC と素粒子物理学の次の展開
研究者たちは LHC を使ってヒッグス粒子を発見しましたが、その超構造は次はどうなるのでしょうか? ヒッグス粒子の発見はほんの始まりにすぎません。 研究者らは、他のタイプのボソンや他の素粒子を発見し、LHCを使用してそのテストを開始したいと考えている。 超対称性理論は、物質のすべての粒子には、世界のどこか別のより大きな対応物があると仮定します。 宇宙。
LHC は 2022 年以降に高輝度へのアップグレードも予定されており、これにより結果が表示される範囲が拡大します。 簡単に言えば、これは、トンネルがより明るく照らされるため、研究者がテストをよりよく観察できることを意味します。
これは明白な理由から重要ですが、主な懸念は、LHC の現在の明るさを考えると、潜在的な発見が枯渇している可能性があることです。 衝突型加速器の初期の段階では、特定の明るさで見えるものの数は有限であるため、発見の数はその後に比べてはるかに多くなります。 潜在的な発見の数を増やす唯一の方法は、施設の明るさまたは機器の強度をアップグレードすることです。 このアップグレードにより、素粒子物理学のさらに不可解な側面を調べることができるようになるはずです。
科学者たちは、いつか LHC を使って暗黒物質の領域を覗いて、潜在的な宇宙の隠された次元を探索したいとさえ考えています。 確かにそれは遠い話ですが、繰り返しになりますが、ヒッグス粒子の存在を確認することは、かつては夢物語と考えられていました。 冗談ではありません。
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