Mnoho obyčajných ľudí na planéte si kladie otázku, prečo potrebujú veľkého hadronového zrážača. Väčšina vedeckého výskumu, ktorý strávil veľa miliárd eur, je nepochopiteľný, vyvoláva obavy a obavy.
Možno nejde vôbec o výskum, ale o prototyp časového stroja alebo portálu pre teleportovanie mimozemských tvorov, ktoré môžu zmeniť osud ľudstva? Povesti idú naj fantastickejšie a desivé. V článku sa pokúsime prísť na to, čo je hadrónový kolízor a prečo bol vytvorený.
Ambiciózny projekt ľudstva
Large Hadron Collider je dnes najsilnejším urýchľovačom častíc na planéte. Nachádza sa na hranici Švajčiarska a Francúzska. Presnejšie povedané, pod ňou: v hĺbke 100 metrov leží prstencový urýchľovací tunel s dĺžkou takmer 27 kilometrov. Vlastníkom testovacieho miesta v hodnote viac ako 10 miliárd dolárov je Európske stredisko pre jadrový výskum.
Obrovské množstvo zdrojov a tisíce jadrových fyzikov sú zapojené do zrýchľovania protónov a ťažkých iónov olova na rýchlosť blízku svetlu v rôznych smeroch, po ktorej sa navzájom zrážajú. Výsledky priamych interakcií sú starostlivo študované.
Návrh na vytvorenie nového urýchľovača častíc prišiel v roku 1984. Desať rokov sa viedli rôzne diskusie o tom, čo bude hadron kolider, prečo je potrebný taký rozsiahly výskumný projekt. Projekt bol schválený až po prerokovaní vlastností technického riešenia a požadovaných inštalačných parametrov. Stavba sa začala až v roku 2001 a na jej umiestnenie boli alokované podzemné komunikácie pre bývalý elementárny urýchľovač častíc - veľký elektrón-pozitrónový zrážač.
Prečo potrebujeme veľký hadrónový nárazník
Interakcia elementárnych častíc je opísaná rôznymi spôsobmi. Teória relativity je v rozpore s teóriou kvantového poľa. Chýbajúce spojenie pri hľadaní jednotného prístupu k štruktúre elementárnych častíc je nemožnosť vytvorenia teórie kvantovej gravitácie. Preto je potrebný vysokovýkonný hadrónový nárazník.
Celková energia pri zrážke častíc je 14 tera-elektrónových voltov, čo z tohto zariadenia robí oveľa výkonnejší urýchľovač ako všetky existujúce na svete. Po vykonaní experimentov, ktoré boli z technických dôvodov predtým nemožné, je veľmi pravdepodobné, že vedci dokážu zdokumentovať alebo vyvrátiť existujúce teórie mikrosveta.
Štúdium kvark-gluónovej plazmy produkovanej pri zrážke jadier olova nám umožní vybudovať pokročilejšiu teóriu silných interakcií, ktoré môžu radikálne zmeniť jadrovú fyziku a metódy poznávania hviezdneho priestoru.
Higgsov bozón
Už v roku 1960, fyzik zo Škótska, Peter Higgs, vyvinul teóriu Higgsovho poľa, podľa ktorej častice vstupujúce do tohto poľa sú vystavené kvantovým efektom, ktoré sa dajú pozorovať vo fyzickom svete ako hmota objektu.
Ak je možné počas experimentov potvrdiť teóriu škótskeho jadrového fyzika a nájsť Higgsov bozón (kvantový), potom sa táto udalosť môže stať novým východiskovým bodom pre rozvoj obyvateľov Zeme.
A otvorené možnosti osoby, ktorá riadi gravitáciu, výrazne prekročia všetky viditeľné perspektívy rozvoja technologického pokroku. Navyše, pokročilí vedci sa viac nezaujímajú o prítomnosť Higgsovho bozónu, ale o proces narušenia elektroslabej symetrie.
Ako pracuje
Aby experimentálne častice dosiahli rýchlosť nepredstaviteľnú pre povrch, ktorá je takmer rovnaká ako rýchlosť svetla vo vákuu, postupne sa zrýchľujú, zakaždým, keď sa zvyšuje energia.
Najprv lineárne urýchľovače vstrekujú olovené ióny a protóny, ktoré sa potom postupne zvyšujú. Častice cez zosilňovač sa dostanú do protónového synchrotrónu, kde dostanú náboj 28 GeV.
V ďalšej fáze vstupujú častice do supersychrotrónu, kde energia ich náboja je zvýšená na 450 GeV. Po dosiahnutí týchto ukazovateľov spadajú častice do hlavného multikilometrového okruhu, kde na špeciálne umiestnených miestach zrážky detektory podrobne zaznamenávajú okamih nárazu.
Okrem detektorov schopných detekovať všetky procesy pri zrážke sa používa 1625 magnetov so supravodivosťou na držanie zväzkov protónov v urýchľovači. Ich celková dĺžka presahuje 22 kilometrov. Špeciálna kryogénna komora udržuje teplotu -271 ° C, aby sa dosiahol účinok supravodivosti. Náklady na každý takýto magnet sa odhadujú na jeden milión eur.
Cieľ zdôvodňuje prostriedky
Na uskutočnenie takýchto ambicióznych experimentov bol postavený najsilnejší hadrónový nárazník. Prečo potrebujeme vedecký projekt v hodnote niekoľkých miliárd dolárov, mnohým vedcom mnohí vedci hovoria s neskrývaným nadšením. Je pravda, že v prípade nových vedeckých objavov budú s najväčšou pravdepodobnosťou spoľahlivo klasifikované.
Môžete dokonca povedať s istotou. Potvrdením toho je celá história civilizácie. Keď bolo vynájdené koleso, objavili sa vojnové vozy. Zvládol metalurgiu ľudstva - ahoj, pištole a pištole!
Všetok najmodernejší vývoj v súčasnosti sa stáva vlastníctvom vojensko-priemyselných komplexov rozvinutých krajín, ale nie celého ľudstva. Keď sa vedci naučili, ako rozdeliť atóm, čo sa stalo skôr? Jadrové reaktory však po stovkách tisícoch úmrtí v Japonsku. Obyvatelia Hirošimy boli jasne proti vedeckému pokroku, ktorý zajtra dosiahli, a vzali od nich a svojich detí.
Technický vývoj vyzerá ako výsmech ľudí, pretože človek v ňom sa čoskoro zmení na najslabší článok. Podľa teórie evolúcie sa systém vyvíja a rastie silnejšie, zbavuje sa slabostí. Môže sa stať, že čoskoro nebudeme mať miesto vo svete zlepšovania technológií. Preto otázka „prečo práve teraz potrebujeme veľkého hadronového zrážača“, vlastne nie je nečinnou zvedavosťou, pretože je spôsobená strachom o osud celého ľudstva.
Otázky, ktoré nie sú zodpovedané
Prečo potrebujeme veľký hadrónový nárazník, ak milióny ľudí na planéte zomrú hladom a nevyliečiteľnými a niekedy liečiteľnými chorobami? Pomáha prekonať toto zlo? Prečo potrebujeme hadrónovú zrážku pre ľudstvo, ktorá sa so všetkým vývojom technológie nedokázala naučiť, ako úspešne bojovať proti rakovine už sto rokov? Alebo možno je len ziskovejšie poskytovať drahé lekárske služby ako nájsť spôsob, ako liečiť? Vzhľadom na existujúci svetový poriadok a etický vývoj potrebuje iba hŕstka predstaviteľov ľudskej rasy veľký hadronský zrážač. Prečo je potrebná celá populácia planéty, ktorá vedie nepretržitý boj o právo žiť vo svete bez útokov na život a zdravie niekoho? Príbeh o tom mlčí …
Obavy vedeckých kolegov
Existujú aj ďalší zástupcovia vedeckej obce, ktorí vyjadrujú vážne obavy o bezpečnosť projektu. Je veľmi pravdepodobné, že vedecký svet vo svojich experimentoch môže kvôli svojim obmedzeným znalostiam stratiť kontrolu nad procesmi, ktoré nie sú úplne objasnené.
Tento prístup pripomína laboratórne experimenty mladých chemikov - všetko premiešajte a sledujte, čo sa stane. Posledný príklad by mohol skončiť laboratórnym výbuchom. A ak taký „úspech“ prepadne hadronovmu nárazníku?
Prečo potrebujeme neodôvodnené riziko pre pozemšťanov, najmä preto, že experimentátori nemôžu s úplnou istotou povedať, že procesy zrážok častíc, ktoré vedú k stotisícnásobnému zvýšeniu teploty nášho svetla, nespôsobia reťazovú reakciu všetkej hmoty planéty?! Alebo jednoducho spôsobia reťazovú jadrovú reakciu, ktorá môže smrteľne zničiť dovolenku v horách Švajčiarska alebo na Francúzskej riviére …
