Тим не менш, також здається, що кожен заголовок про LHC загрожує або перевернути поточну модель фізики, або відкрити розрив у міжвимірному просторі-часі. З огляду на те, яка інформація (і дезінформація, якщо на те пішло) існує про частинку Collider, ми зібрали цей простий, але вичерпний посібник, у якому викладено все, що ви можете знати про це.
Рекомендовані відео
Що таке Великий адронний колайдер?
Великий адронний колайдер був побудований між 1998 і 2008 роками і почав свій перший експлуатаційний запуск 20 листопада 2009 року після річна затримка через інцидент, коли несправність електрики призвела до викиду кількох тонн охолоджуючої рідини з рідким гелієм у тунель. Створення цього грандіозного проекту коштувало приголомшливих 9 мільярдів доларів, що зробило його найдорожчою машиною, коли-небудь побудованою.
Пов'язані
- Що таке штучний інтелект? Ось усе, що вам потрібно знати
- CERN планує побудувати масивний колайдер частинок, який затьмарить LHC
- Що таке Hyperloop? Ось усе, що вам потрібно знати
Як випливає з назви, LHC розбиває пучки крихітних частинок, таких як адрони — тобто маленькі частинки, що складаються з ще менших субатомних частинок, відомих як кварки — один в одного на надвисоких швидкостях. Ці пучки частинок запускаються з сумарною енергією близько 13 тераелектронвольт (ТеВ), у результаті чого утворюються неймовірно щільні частинки, які приблизно в 1 000 000 разів гарячіші за ядро Сонця. Це одна з багатьох причин, чому споруда знаходиться під землею, і чому вона охолоджена до 1,9 градусів Кельвіна, або майже на 1,9 градусів вище абсолютного нуля.
Однак це не єдині вражаючі цифри, пов’язані з LHC.
Протягом 17-мильної петлі близько 1600 магнітів викривляються та направляють промені навколо масивного тунелю та один в одного. Магніти складаються з крихітних ниток ніобій-титану, покритих міддю, які, якщо їх розплутати, дістаньтеся до Сонця і назад у п’ять разів, залишивши достатньо, щоб обернути місяць і повернутися ще кілька разів Ну.
Увесь цей магнітний матеріал допомагає розганяти пучки частинок до надвисоких швидкостей, які майже не поступаються швидкості світла. Коли вони стикаються на таких швидкостях, крихітні частинки вибухають на субатомні частинки, розбиваючись і відскакуючи один одного у високоенергетичному середовищі, подібному до умов Всесвіту під час Великого Банг. У рамках цих вибухів дослідники шукають нові ключі до того, як працює Всесвіт.
Щоб зібрати й проаналізувати величезні обсяги даних, створених LHC, глобальна мережа з 170 обчислювальних центрів, розташованих у 36 країнах, щороку обробляє десятки петабайт даних. Мережева сітка настільки велика, що наразі вона тримає Книгу рекордів Гіннеса як найбільша розподілена комп’ютерна сітка на Землі.
Бозон Хіггса та інші відкриття, зроблені LHC
Зараз ми використовуємо Стандартну модель фізики елементарних частинок, щоб пояснити, як працює фізика елементарних частинок. Стандартна модель, яка була сформульована протягом 20 століття різними вченими, досі збереглася послідовний у поясненні частин Всесвіту, які ми безпосередньо спостерігаємо, а це лише близько 5 відсотків Всесвіт. Це залишає решту 95 відсотків Всесвіту неврахованими в SM, включаючи темну матерію та темну енергію, а також будь-які потенційні сили чи взаємодії, які вони здійснюють.
Навіть частини ми може спостерігати є кілька запитань без відповіді. Стандартна модель навіть не враховує гравітацію і несумісна з теорією відносності. Очевидно, що нам ще багато чому потрібно навчитися.
Ось де на допомогу приходить LHC. До цього часу експерименти LHC підтвердили існування бозона Хіггса, відомого як «Божественна частинка», яка була важливою теоретичний аспект Стандартної моделі, який ніколи не спостерігався, поки він не був підтверджений випробуванням на LHC 4 липня, 2012. Бозон Хіггса — це невловима частинка великої маси, яка надає масу всій матерії у Всесвіті — по суті, саме вона дозволяє речам фізично існувати.
Інші частинки, такі як екзотичні адрони X(3872), Z(4430), Zc (3900) і Y(4140), також були досліджені. спостерігаються під час випробувань LHC, а також низка інших потенційних елементарних частинок, які ще мають бути підтверджено.
Відкриття бозона Хіггса стало великим кроком вперед для розуміння фізичних законів Всесвіту, але воно також породило ще більше питань і проблем. Насправді багато з того, що LHC відкрив про фізику елементарних частинок, призводить до більшої кількості питань, ніж відповідей загалом. Таким чином, дослідники продовжують використовувати LHC для підриву частинок разом у надії знайти відповіді.
Безпека LHC і зіткнення частинок
Звичайно, коли ми маємо справу з такою великою кількістю енергії та дорогим потужним обладнанням, постає питання: чи безпечно все це? Коротка відповідь: так, але це не завадило людям висунути безліч сценаріїв кінця світу.
Такі відомі вчені, як Стівен Хокінг і Ніл Деграсс Тайсон, припустили можливі катастрофічні події, які можуть статися в результаті використання LHC, включаючи утворення міні-чорних дір, знищення Землі та створення руйнівних теоретичних частинки, відомі як «странджелети». Хокінг також попередив, що бозон Хіггса є небезпечним і потенційно руйнівним відкриттям, і його слід залишений наодинці.
Однак два огляди, схвалені Американським фізичним товариством, проведені на замовлення Європейської організації ядерних досліджень (CERN), зняли будь-які проблеми з безпекою LHC. Насправді, як зазначено у звітахтипи зіткнень частинок, які створює LHC, постійно відбуваються у всьому Всесвіті та нагадують зіткнення між космічними променями надвисокої енергії та Землею, які відбуваються на швидкостях, набагато більших за швидкість LHC виконує.
пов'язані:Мабуть, достатньо однієї маленької тварини, щоб закрити Великий адронний колайдер
Такі занепокоєння провідних науковців призвели до перенасичення теоріями змови щодо LHC. Більш креативні теорії в Інтернеті стверджують, що CERN використовує LHC, щоб відкривати портали в пекло, переносити нас в альтернативні реальності та спілкуватися зі зловмисними істотами. Однак вони лише дряпають поверхню. Той факт, що дослідники відкрито обговорюють можливість того, що LHC допомагає виявити докази існування кількох всесвітів або інших вимірів у нашому власному, лише підливає масла у конспірологічний вогонь.
Важливим аспектом багатьох із цих теорій змови є зв’язок CERN з індуїстською богинею творіння. і руйнування, Шива, який є талісманом LHC і має статую, встановлену біля входу в LHC. Багато хто стверджує, що це непомітне визнання того, що в CERN відбувається щось набагато більш незвичайне. Насправді наявність статуї легко пояснити; це був подарунок від уряду Індії на святкування завершення LHC і CERN відчував Статус Шиви як богині створення та руйнування був відповідною метафорою для LHC функція.
Що буде далі для LHC і фізики елементарних частинок
Отже, тепер, коли дослідники використали LHC, щоб знайти бозон Хіггса, що буде далі з суперструктурою? Відкриття бозона Хіггса – це лише початок. Дослідники сподіваються знайти інші типи бозонів та інших елементарних частинок і використовувати LHC для початку тестування теорія суперсиметрії, яка стверджує, що кожна частинка матерії має інший, більший аналог десь в іншому місці Всесвіт.
Планується також, що після 2022 року LHC отримає високу яскравість, що збільшить спектр, у якому видно результати. Простіше кажучи, це означає, що дослідники зможуть краще спостерігати за випробуваннями, оскільки тунелі будуть краще освітлені.
Це важливо зі зрозумілих причин, але головне занепокоєння полягає в тому, що LHC може закінчитися потенційними відкриттями, враховуючи його поточну світність. На ранньому етапі існування колайдера кількість відкриттів набагато більша, ніж пізніше, оскільки кількість речей, які можна побачити при певній яскравості, є кінцевою. Єдиний спосіб збільшити кількість потенційних відкриттів — підвищити освітленість об’єкта або потужність його приладів. Оновлення має дозволити вивчати ще більш загадкові аспекти фізики елементарних частинок.
Вчені навіть сподіваються одного дня використати LHC, щоб зазирнути в царства темної матерії та дослідити потенціал, приховані виміри Всесвіту. Звісно, це небагато, але знову ж таки підтвердження існування бозона Хіггса колись вважалося нездійсненною мрією. Без каламбуру.
Рекомендації редакції
- Все, що вам потрібно знати про літак Boeing 737 Max 8
- Ось усе, що вам потрібно знати про Boring Company
- Що таке штучна нейронна мережа? Ось усе, що вам потрібно знати
- Проект SpaceX BFR: усе, що вам потрібно знати, включаючи перші польоти
- Вчені CERN стали свідками розпаду частинки бозона Хіггса
