De ce este nevoie pentru Large Hadron Collider
Large Hadron Collider este numit un „dispozitiv apocaliptic“, sau cheia misterul universului, dar semnificația sa nu este pusă la îndoială.
Așa cum a spus odată celebrul filozof britanic Bertrand Russell: „Stiinta - este ceea ce știi, filozofie - ceea ce nu știu.“ S-ar părea că adevărata cunoaștere științifică pentru o lungă perioadă de timp separate de originile lor, care pot fi găsite în investigațiile filosofice ale Greciei antice, dar nu este așa.
De-a lungul secolului al XX-lea, oamenii de știință au încercat să găsească în știință un răspuns la o întrebare despre lume. Acest proces a fost similar cu căutarea sensului vieții: o mulțime de teorii, ipoteze, și chiar idei nebune. La ce concluzii oamenii de știință la începutul secolului XXI?
Întreaga lume este format din particule elementare. care reprezintă forma finală a tot, adică ceva ce nu poate fi împărțită în elemente mai mici. Acestea includ protoni, electroni, neutroni, și așa mai departe. Aceste particule sunt interconectate în interacțiune constantă. La începutul acestui secol, a fost exprimată în cele 4 tipuri de bază: gravitaționale, electromagnetice, puternice și slabe. Primul este descris de relativitatea generală, celelalte trei sunt unite în cadrul Modelului Standard (teoria cuantică). S-a sugerat, de asemenea de existența unei alte interacțiuni, ulterior numit „câmpul Higgs“.
Treptat a început să se formeze ideea de unificare a tuturor interacțiunilor fundamentale în „teoria totul“. care a fost inițial văzută ca o glumă, dar rapid dezvoltat într-o direcție științifică puternică. De ce o fac? E simplu! Fără o înțelegere a modului în care funcționează lumea, suntem ca furnicile într-un cuib artificial - nu iesi din limitele lor. Cunoașterea umană nu este (bine, sau poate nu încă, dacă ești un optimist) pentru a acoperi întreaga structură a lumii.
Una dintre cele mai cunoscute teorii care pretind să „îmbrățișeze toate“ este teoria corzilor. Aceasta implică faptul că universul și viața noastră cu tine este multidimensională. În ciuda partea teoretică a dezvoltat și sprijinul fizicieni celebri, cum ar fi Brayan Grin și Stiven Hoking, ea nu are nici o confirmare experimentală.
Oamenii de știință, decenii mai târziu, difuzat obosit de la standuri, și a decis să construiască ce timp ar trebui totdeauna să dot «i». Pentru a face acest lucru, și cea mai mare instalație experimentală din lume a fost creat - Large Hadron Collider (LHC).
"Collider!"
Ce este un accelerator de particule? Vorbind limba de știință, este - acceleratorul de particule încărcate, destinate pentru a accelera particulele elementare pentru a înțelege mai mult interacțiunea lor. Vorbind limba neștiințifică - o mare arena (sau cutie de nisip, dacă va fi), în cazul în care oamenii de știință se luptă pentru sprijinul teoriilor sale.
Ideea particulelor elementare pentru a împinge și să vedem ce se întâmplă, a apărut la fizicianul american Donald William Kerst (Donald William Kerst) în 1956. El a sugerat că, din cauza acestui om de știință va fi capabil să pătrundă secretele universului. S-ar părea că ceea ce este greșit este de a împinge fiecare alte două fascicule de protoni cu o energie totală de un milion de ori mai mare decât cea a fuziunii nucleare? Times au fost relevante: Războiul Rece, cursa de arme și tot ce.
Istoria LHC-ului
Globul de știință și inovare la CERN. Brücke-Osteuropa / wikimedia.org
(CC0 1.0)
Ideea de a crea pedala de accelerație pentru a obține și studiul de particule incarcate a apărut la începutul anilor 1920, dar primele prototipuri au fost create doar la începutul anilor 1930. Inițial au fost un accelerator liniar de înaltă tensiune, care este, particulele încărcate electric care se deplasează într-o linie dreaptă. Versiunea Ring a fost prezentat în 1931 în SUA, urmat de dispozitive similare au început să apară într-un număr de țări dezvoltate - Marea Britanie, Elveția, Uniunea Sovietică. Acestea sunt numite ciclotroane. și să devină activi în viitor, să fie folosite pentru a crea arme nucleare.
Trebuie remarcat faptul că costul de construire a unui accelerator de particule este incredibil de mare. Europa, care a jucat în timpul războiului rece nu este rolul principal, el a încredințat creația sa a Organizației Europene pentru Cercetare Nucleară (în limba rusă este citit de multe ori ca CERN). care mai târziu a preluat și construirea LHC-ului.
CERN a fost fondată în urma îngrijorarea comunității globale în ceea ce privește cercetarea nucleară în Statele Unite și Uniunea Sovietică, care ar putea duce la anihilarea universală. Prin urmare, oamenii de știință au decis să-și unească forțele și să le trimită la un curs liniștit. În 1954, CERN a primit nașterea oficială.
În momentul de față, LHC-ul este într-un tunel cu o circumferință de 26,7 km și trece prin teritoriul a două țări europene - Franța și Elveția. adâncimea tunel variază de la 50 la 175 de metri. De asemenea, trebuie remarcat faptul că coliziunea energia de protoni în acceleratorul ajunge la 14 teraelectronvolt, care este de 20 de ori mai mare decât rezultatele obținute folosind BEPK.
„Curiozitatea - nu este un viciu, dar o mare dezgustător“
De ce acest om a făcut „dispozitiv apocaliptic“? Oamenii de știință se așteaptă să vadă lumea așa cum a fost imediat după Big Bang, adică, în momentul formării materiei.
Obiective. că oamenii de știință s-au stabilit în construcția LHC-ului:
- Confirmarea sau infirmarea a modelului standard, în scopul de a crea în continuare o „teorie a tot“.
- Dovada existenței particulei Higgs Higgs ca interacțiunea fundamentală a cincea. Ea, potrivit investigațiilor teoretice, ar trebui să influențeze electrice și slabe simetrie interacțiune rupere a acestora.
- Studiul cuarci, care sunt particule fundamentale, care sunt de 20.000 de ori mai mici decât protonii compuse din ele.
- Pregătirea și investigarea materiei întunecate face cea mai mare parte a universului.
Acest lucru nu este doar obiectivele atribuite de către oamenii de știință de la LHC, dar altele sunt mai relevante pentru adiacente sau pur teoretică.
Ce sa realizat?
Fără îndoială, cea mai mare și cea mai importantă realizare a fost confirmarea oficială a existenței bosonului Higgs. Deschiderea celei de a cincea interacțiune (câmpul Higgs), care, în funcție de oamenii de știință, afectează achiziționarea maselor tuturor particulelor elementare. Se crede că ruperea de simetrie în timpul câmpului expunerii Higgs alte domenii, bosonii W și Z sunt masive. Descoperirea bozonului Higgs este atât de mare cu privire la importanța pe care un număr de oameni de știință le-au dat numele de „Particula lui Dumnezeu.“
Quarcii împreună în particule (protoni, neutroni, etc.), care sunt numite hadroni. Acestea sunt accelerate și se ciocnesc în LHC, de unde și numele. În acest proces, acceleratorul a fost dovedit faptul că punctul culminant al Hadron quarc imposibil. Dacă încerci să o faci, doar izbucni, de exemplu, protonul alt tip de chastnitsy elementar - mezon. În ciuda faptului că aceasta este doar una dintre hadronii și nu este nimic nou în sine nu duce mai departe studiul interacțiunii dintre quarcuri ar trebui să fie doar pași mici. În studiile de legile fundamentale ale funcționării universului graba periculoase.
Care sunt planurile tale?
Sarcina principală este de a crea o „teorie a tot ceea ce“ nu a fost rezolvată, dar este realizat studiul teoretic al opțiunilor posibile pentru manifestarea sa. Până în prezent, una dintre problemele de unificare a relativității generale și modelul standard este diferite domenii de acțiune și, prin urmare, a doua ignoră caracteristicile primul. De aceea importanta merge dincolo de Modelul Standard și atingerea pragul noii fizicii.
Supersimetria - oamenii de știință cred că se leagă câmpul cuantic bosonic și fermionice, atât de mult, astfel încât acestea să poată fi transformați unul in altul. Este această conversie merge dincolo de Modelul Standard, deoarece există o teorie că baza unui afișaj simetrică a câmpurilor cuantice sunt gravitonii. Acestea, în consecință, poate fi o particulă elementară a gravitației.
Madala Higgs - ipoteza existenței Madala bosonul sugerează că există un alt domeniu. Numai dacă bosonul Higgs interacționează cu particulele cunoscute si conteaza, Madala bosonul - cu materia întunecată. În ciuda faptului că este nevoie de cea mai mare parte a universului, existența acesteia nu este inclusă în modelul standard.
gaura neagra microscopica - una dintre cercetarea LHC este de a crea o gaură neagră. Da, da, ca negru, toate consumatoare regiune în spațiu. Din fericire, că realizările remarcabile au fost făcute în această direcție.
Până în prezent, Large Hadron Collider este un centru de cercetare multifuncțional, bazat pe munca pe care este creat și confirmat experimental teoria că ne va ajuta să înțelegem mai bine structura lumii. În jurul unui număr de studii în curs de desfășurare, care sunt periculoase de marcă, de multe ori val de critici în creștere, inclusiv de la Stephen Hawking, dar jocul este cu siguranta merita. Nu putem merge în oceanul negru al universului numit căpitan, care nu are nici o hartă, fără busolă, fără cunoștințe de bază despre lume.