Андронный коллайдер для чего нужен – Устройство большого адронного коллайдера, Схема работы адронного коллайдера, Адронный коллайдер 2009, Адронный коллайдер 2010

Содержание

10 фактов об устрашающем адронном коллайдере

Новость о проводимом в Европе эксперименте сколыхнула общественное спокойствие, поднявшись на первые позиции списка обсуждаемых тем. Адронный коллайдер засветился всюду – на ТВ, в прессе и интернете. Что уж говорить, если жж-юзеры создают отдельные сообщества, где уже сотни неранодушных активно высказали свое мнения по поводу нового детища науки. «Дело» предлагает вам 10 фактов, которые нельзя не знать об адронном коллайдере.

1. Почему адронный и что такое коллайдер?

Таинственное научное словосочетание перестает быть таковым, как только мы разберемся со значенем каждого из слов. Адрон – название класса элементарных частиц. Коллайдер – специальный ускоритель, с помощью которого возможно передать элементарным частицам вещества высокую энергию и, разогнав до высочайшей скорости, воспроизвести их столкновение друг с другом.

2. Почему о нем все говорят?

По мнению ученых Европейского центра ядерных исследований CERN, эксперимент позволит воспроизвести в миниатюре взрыв, в результате которого миллиарды лет назад образовалась Вселенная. Однако больше всего общественность волнует то, какими будут последствия мини-взрыва для планеты в случае неудачного исхода эксперимента. По мнению некоторых ученых, в результате сталкивания элементарных частиц, летящих с ультрарелятивистскими скоростями в противоположных направлениях, образуются микроскопические черные дыры, а также вылетят другие опасные частицы. Полагаться же на специальное излучение, приводящее к испарению черных дыр особо не стоит – экспериментальных подтверждений тому, что оно работает, нет. Потому-то к такой научной инновации и возникает недоверие, активно подогреваемое скептически настроенными учеными.

3. Как работает эта штуковина?

Элементарные частицы разгоняются на разных орбитах в противоположных направлениях, после чего помещаются на одну орбиту. Ценность замысловатого устройства в том, что благодаря ему ученые получают возможность исследовать продукты столкновения элементарных частиц, фиксируемые специальными детекторами в виде цифровых фотокамеры с разрешением в 150 мегапикселей, способных делать 600 миллионов кадров в секунду.

4. Когда появилась идея создать коллайдер?

Идея строительства машины родилась еще в 1984 году, однако строительство туннеля началось только в 2001 году. Ускоритель расположен в том же туннеле, где прежде находился предыдущий ускоритель – Большой электрон-позитронный коллайдер. 26,7 – километровое кольцо проложено на глубине около ста метров под землёй на территории Франции и Швейцарии. 10 сентября в ускорителе был запущен первый пучок протонов. В ближайшие несколько дней будет запущен второй пучок.

5. Во сколько обошлось строительство?

В разработке проекта участвовали сотни ученых всего мира, в том числе и российские. Его стоимость оценивается в 10 миллиардов долларов, из них 531 миллион в строительство адронного коллайдера вложили США.

6. Какой вклад внесла Украина в создание ускорителя?

Ученые украинского Института теоретической физики приняли непосредственное участие в построении андронного коллайдера. Специально для исследований ими была разработана внутренняя трековая система (ITS). Она является сердцем «Алисы» —  части коллайдера, где должен произойти миниатюрный «большой взрыв». Очевидно, весьма не последняя по значимости деталь машины. Украина должна ежегодно выплачивать 200 тысяч гривен за право участия в проекте. Это в 500-1000 раз меньше взносов в проект других стран.

7. Когда ждать конца света?

Первый эксперимент по столкновению пучков элементарных частиц намечен на 21 октября. До этого времени ученые планируют разогнать частицы до скорости, приблеженной к скорости света. Согласно общей теории относительности Эйнштейна, черные дыры нам не грозят. Однако в случае, если теории с дополнительными пространственными измерениями окажутся верны, у нас осталось не очень много времени, чтоб успеть решить все свои вопросы на планете Земля.

8. Чем страшны черные дыры?

Чёрная дыра — область в пространстве-времени, сила гравитационного притяжения которой настолько сильна, что даже объекты,  движущиеся со скоростью света, не могут ее покинуть. Существования черных дыр подтверждается решениями уравнений Эйнштейна. Не смотря на то, многие уже представляют себе, как образовавшаяся в Европе черная дыра, разрастаясь, поглотит всю планету,  бить тревогу не стоит. Черные дыры, которые, согласно некоторым теориям, могут появиться при работе

коллайдера, согласно все тем же теориям, будут существовать на протяжении настолько короткого отрезка времени, что просто не успеют начать процесс поглощения материи. По утверждениям некоторых ученых, они даже не успеют долететь до стенок коллайдера.

9. Чем могут быть полезны исследования?

Помимо того, что данные исследования – очередное невероятное достижения науки, которое позволит человечеству узнать состав элементарных частиц, это еще не весь выигрыш, ради которого человечество пошло на такой риск. Возможно, в скором будущем мы с вами сможем воочию увидеть динозавров и обсудить наиболее эффективные военные стратегии с Наполеоном. Российские ученые полагают, что в результате эксперимента человечеству станет посильным создание машины времени.

10. Как произвести впечатление научно подкованного человека с помощью адронного коллайдера?

Ну и наконец, если кто-либо, заранее вооружившись ответом, спросит у вас, что же это такое адронный коллайдер, предлагаем вам достойный вариант ответа, способного приятно удивить любого. Итак, пристегнули ремни! Адронный коллайдер — ускоритель заряженных частиц, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов на встречных пучках. Построен в научно-исследовательском центре Европейского совета ядерных исследований и представляет собой 27-километровый туннель, проложенный на глубине 100 метров. В связи с тем, что протоны электрически заряжены, ультрарелятивистский протон порождает облако почти реальных фотонов, летящих рядом с протоном. Этот поток фотонов становится ещё сильнее в режиме ядерных столкновений, из-за большого электрического заряда ядра. Они могут столкнуться как со встречным протоном, порождая типичные фотон-адронные столкновения, так и друг с другом. Ученые побаиваются, что в результате эксперимента могут образоваться пространственно-временны́е «туннели» в пространстве, которые являются типологической особенностью пространства-времени. В результате эксперимента также может быть доказано существование суперсимметрии, которая, таким образом, станет косвенным подтверждением истинности теории суперструн.

Источник: http://delo.ua

Другие статьи:

nlo-mir.ru

Большой адронный коллайдер. Справка | Наука | Общество

Ровно 10 лет назад ученые запустили самый мощный в мире ускоритель заряженных частиц: большой адронный коллайдер. БАК считается самой крупной экспериментальной установкой в мире. Его создавали всем миром. Часть разработок базировалась на трудах советских ученых. В целом в строительстве БАКа и последующих исследованиях на нем принимали и принимают участие более 10 тысяч ученых и инженеров почти из 100 стран мира.

Фото: Shutterstock.com

Что представляет собой коллайдер и сколько он стоит?

Это кольцевой туннель длиной 27 километров и глубиной 100 метров, из-за чего его и называют большим. Адронным он назван из-за того, что ускоряет адроны (протоны и тяжелые ядра атомов). Коллайдером установка называется из-за сталкивания двух пучков ускоренных частиц во встречных направлениях в специальных местах столкновения. Место его расположения — ЦЕРН (Европейский совет ядерных исследований). Он находится на границе двух стран, — Швейцарии и Франции — недалеко от Женевы. Стоимость строительства оценивается специалистами в 13,2 млрд долларов.

История запуска

Идея создания коллайдера появилась еще в 1984 году. Однако строительство началось только в 2001 году. Фактически коллайдер запустили только 10 сентября 2008 года. 19 сентября произошла авария, в результате чего БАК вышел из строя. Ученые сообщили о том, что один из электрических контактов между сверхпроводящими магнитами расплавился под действием электрической дуги, которая пробила изоляцию гелиевой системы охлаждения. Это привело к деформации конструкций, загрязнению внутренней поверхности вакуумной трубы, а также выбросу около 6 тонн жидкого гелия в туннель. Специалисты были вынуждены остановить работу коллайдера. Ремонт занял весь остаток 2008 и часть 2009 года. В последующие годы коллайдер работал на пониженной энергии. Сначала протонные столкновения проводились на уровне энергии 1180 ГэВ на каждый пучок. С течением времени объем энергии стали увеличивать и дошли до отметки 4 ТэВ. За это время самым значимым достижением стало открытие бозона Хиггса. Это элементарная частица, квант поля Хиггса, возникающая в Стандартной модели. По словам профессора Карла Якобса, открытый бозон сначала назвали «чертовой частицей», а потом журналисты прозвали ее «частицей Бога».

Зачем он нужен?

Физик Андрей Ростовцев поясняет, что БАК предназначен для того, чтобы изучать фундаментальные законы природы, которые нам еще неизвестны. По его словам, коллайдер помогает искать и открывать новые частицы, которые помогут восполнить пробелы в представлении о мире. «Мы знаем, что наша модель, которая используется для описания мира, неполная. Должны существовать какие-то новые частицы, какие-то новые явления, которые сделают картину полной и согласованной. Для этого нужны ускорители большой энергии. В этих целях и был построен Большой адронный коллайдер. Мы знаем, что с помощью него экспериментально был обнаружен бозон Хиггса, за которым охотились в течение 40-50 лет. И только коллайдер позволил подтвердить, что такая частица существует. И все равно наше представление о мире противоречиво. И, чтобы устранить это противоречие, должны быть обнаружены еще такие же частицы, как бозон Хиггса», — заявил Ростовцев.

www.aif.ru

Адронный коллайдер зачем нужен? Для чего нужен большой адронный коллайдер

Многие простые жители планеты задают себе вопрос о том, для чего нужен большой адронный коллайдер. Непонятные большинству научные исследования, на которые потрачено много миллиардов евро, вызывают настороженность и опаску.

Может, это и не исследования вовсе, а прототип машины времени или портал для телепортации инопланетных существ, способной изменить судьбу человечества? Слухи ходят самые фантастичные и страшные. В статье мы попытаемся разобраться, что такое адронный коллайдер и для чего он создавался.

Амбициозный проект человечества

Большой адронный коллайдер на сегодня является мощнейшим на планете ускорителем частиц. Он находится на границе Швейцарии и Франции. Точнее под нею: на глубине 100 метров залегает кольцевой тоннель ускорителя длиной почти 27 километров. Хозяином экспериментального полигона стоимостью, превышающей 10 миллиардов долларов, является Европейский центр ядерных исследований.

Зачем нужен большой адронный коллайдер

Взаимодействие элементарных частиц описывается по-разному. Теория относительности вступает в противоречия с квантовой теорией поля. Недостающим звеном в обретении единого подхода к строению элементарных частиц является невозможность создания теории квантовой гравитации. Вот зачем нужен адронный коллайдер повышенной мощности.

Общая энергия при столкновении частиц составляет 14 тераэлектронвольт, что делает устройство значительно более мощным ускорителем, чем все существующие сегодня в мире. Проведя эксперименты, ранее невозможные по техническим причинам, учёные с большой долей вероятности смогут документально подтвердить или опровергнуть существующие теории микромира.

Изучение кварк-глюонной плазмы, образующейся при столкновении ядер свинца, позволит построить более совершенную теорию сильных взаимодействий, которая сможет кардинально изменить ядерную физику и методы познания звёздного пространства.

Бозон Хиггса

В далёком 1960 году физик из Шотландии Питер Хиггс разработал теорию поля Хиггса, согласно которой частицы, попадающие в это поле, подвергаются квантовому воздействию, что в физическом мире можно наблюдать как массу объекта.

Если в ходе экспериментов удастся подтвердить теорию шотландского ядерного физика и найти бозон (квант) Хиггса, то это событие может стать новой отправной точкой для развития жителей Земли.

А открывшиеся возможности человека, управляющего гравитацией, многократно превысят все видимые перспективы развития технического прогресса. Тем более что передовых учёных больше интересует не само наличие бозона Хиггса, а процесс нарушения электрослабой симметрии.

Как он работает

Чтобы экспериментальные частицы достигли немыслимой для поверхности скорости, почти равной скорости света в вакууме, их разгоняют постепенно, каждый раз увеличивая энергию.

Сначала линейные ускорители делают инжекцию ионов и протонов свинца, которые после подвергают ступенчатому ускорению. Частицы через бустер попадают в протонный синхротрон, где получают заряд в 28 ГэВ.

На следующем этапе частицы попадают в супер-синхротрон, где энергия их заряда доводится до 450 ГэВ. Достигнув таких показателей, частицы попадают в главное многокилометровое кольцо, где в специально расположенных местах столкновения детекторы подробно фиксируют момент соударения.

Кроме детекторов, способных зафиксировать все процессы при столкновении, для удержания протонных сгустков в ускорителе используют 1625 магнитов, обладающих сверхпроводимостью. Общая их длина превышает 22 километра. Специальная криогенная камера для достижения эффекта сверхпроводимости поддерживает температуру −271 °C. Стоимость каждого такого магнита оценивается в один миллион евро.

Цель оправдывает средства

Для проведения таких амбициозных экспериментов и был построен самый мощный адронный коллайдер. Зачем нужен многомиллиардный научный проект, человечеству рассказывают с нескрываемым восторгом многие учёные. Правда, в случае новых научных открытий, скорее всего, они будут надёжно засекречены.

Даже можно сказать, наверняка. Подтверждением сему является вся история цивилизации. Когда придумали колесо, появились боевые колесницы. Освоило человечество металлургию – здравствуйте, пушки и ружья!

Все самые современные разработки сегодня становятся достоянием военно-промышленных комплексов развитых стран, но никак не всего человечества. Когда учёные научились расщеплять атом, что появилось первым? Атомные реакторы, дающие электроэнергию, правда, после сотен тысяч смертей в Японии. Жители Хиросимы однозначно были против научного прогресса, который забрал у них и их детей завтрашний день.

Техническое развитие выглядит насмешкой над людьми, потому что человек в нём скоро превратится в самое слабое звено. По теории эволюции, система развивается и крепнет, избавляясь от слабых мест. Может получиться в скором времени так, что нам не останется места в мире совершенствующейся техники. Поэтому вопрос "зачем нужен большой адронный коллайдер именно сейчас" на самом деле - не праздное любопытство, ибо вызван опасением за судьбу всего человечества.

Вопросы, на которые не отвечают

Зачем нам большой адронный коллайдер, если на планете миллионы умирают от голода и неизлечимых, а порой и поддающихся лечению болезней? Разве он поможет побороть это зло? Зачем нужен адронный коллайдер человечеству, которое при всём развитии техники вот уже как сто лет не может научиться успешно бороться с раковыми заболеваниями? А может, просто выгоднее оказывать дорогие медуслуги, чем найти способ исцелить? При существующем миропорядке и этическом развитии лишь горстке представителей человеческой расы весьма необходим большой адронный коллайдер. Зачем он нужен всему населению планеты, ведущему безостановочный бой за право жить в мире, свободном от посягательств на чью-либо жизнь и здоровье? История об этом умалчивает...

Опасения научных коллег

Есть другие представители научной среды, высказывающие серьёзные опасения по поводу безопасности проекта. Велика вероятность того, что научный мир в своих экспериментах, в силу своей ограниченности в знаниях, может утратить контроль над процессами, которые даже толком не изучены.

Такой подход напоминает лабораторные опыты юных химиков – всё смешать и посмотреть, что будет. Последний пример может закончиться взрывом в лаборатории. А если такой «успех» постигнет адронный коллайдер?

Зачем нужен неоправданный риск землянам, тем более что экспериментаторы не могут с полной уверенностью сказать, что процессы столкновений частиц, приводящие к образованию температур, превышающих в 100 тысяч раз температуру нашего светила, не вызовут цепной реакции всего вещества планеты?! Или просто вызовут цепную ядерную реакцию, способную фатально испортить отдых в горах Швейцарии или во французской Ривьере...

Информационная диктатура

Настораживает, что голоса действительно учёных и разбирающихся в ядерной физике людей попросту изолируют от общественности. Средства массовой информации проходят мимо, не пытаясь даже освещать вопрос с этой точки зрения.

Для чего нужен большой адронный коллайдер, когда человечество не может решить менее сложные задачи? Попытка замалчивания альтернативного мнения только подтверждает возможность непредсказуемости хода событий.

Наверное, там, где впервые появился человек, в него и была заложена эта двойственная особенность - делать благо и вредить себе одновременно. Быть может, нам ответ дадут открытия, которые подарит адронный коллайдер? Зачем нужен был этот рискованный эксперимент, будут решать уже наши потомки.

autogear.ru

Для чего нужен Большой адронный коллайдер?

предположениям ученых, новый инструмент позволит совершить настоящую революцию в физике элементарных частиц и проложить путь к новым свершениям. Кольцевой ускоритель даст исследователям возможность получить доступ к диапазону, где энергии достигают тераэлектронвольт (см. статью Грэма Коллинза «Фабрика открытий») .

Ожидается, что уже в этом году, после девяти лет строительства сооружения, ученые смогут приступить к экспериментам. Процесс ввода в действие предполагает на первом этапе получение одного пучка протонов, затем двух и, наконец, их столкновение; далее — переход от низких энергий до терамасштаба, от пробных пучков малой интенсивности к более мощным и пригодным для получения экспериментальных данных с достаточной скоростью. На каждом этапе этого пути будут появляться трудности, которые предстоит преодолевать коллективу из 5 тыс. ученых, инженеров и студентов, участвующих в широкомасштабном международном проекте.

Исследователи надеются, что по достижении самых высоких из когда-либо исследованных энергий будут обнаружены новые физические явления, такие как неуловимые частицы Хиггса, или те, что образуют темную материю, составляющую большую часть вещества во Вселенной. Невозможно точно предсказать результаты предстоящих экспериментов, но неожиданные открытия, которые будут сделаны, и явления, с которыми столкнутся специалисты, окажут, без сомнения, большое влияние не только на данную область физики, но и на многие смежные науки. Не исключено, что результаты экспериментов позволят составить более полное представление о природе материи. Тем не менее это не единственная цель, ради которой создан данный ускоритель, — ведь возможности нового коллайдера будут во много раз превосходить все уже существующие и имеющиеся в распоряжении инструменты физики элементарных частиц. В статье Криса Квига «Революция в физике элементарных частиц» данная проблема подвергается всестороннему рассмотрению.

Но создание Большого адронного коллайдера не заканчивает страницу в истории физики, а скорее знаменует начало будущих перспективных исследований. Уже ведутся предварительные работы по ускорителя частиц нового поколения Международного линейного коллайдера (International Linear Collider, ILC). В установке длиной более 30 км будут сталкиваться электроны и позитроны, разогнанные до скоростей, приближающихся к скорости света. В статье Барри Бэриша., Николаса Уокера и Хитоши Ямамото «Коллайдер нового поколения» рассматриваются перспективы гораздо более мощного, чем его предшественники, ILC. который позволит физикам проверить и уточнить открытия, сделанные на БАК.

Основы физики элементарных частиц. Строение материи

otvet.mail.ru

Адронный коллайдер зачем нужен? Для чего нужен большой адронный коллайдер

Многие простые жители планеты задают себе вопрос о том, для чего нужен большой адронный коллайдер. Непонятные большинству научные исследования, на которые потрачено много миллиардов евро, вызывают настороженность и опаску.

Может, это и не исследования вовсе, а прототип машины времени или портал для телепортации инопланетных существ, способной изменить судьбу человечества? Слухи ходят самые фантастичные и страшные. В статье мы попытаемся разобраться, что такое адронный коллайдер и для чего он создавался.

Амбициозный проект человечества

Большой адронный коллайдер на сегодня является мощнейшим на планете ускорителем частиц. Он находится на границе Швейцарии и Франции. Точнее под нею: на глубине 100 метров залегает кольцевой тоннель ускорителя длиной почти 27 километров. Хозяином экспериментального полигона стоимостью, превышающей 10 миллиардов долларов, является Европейский центр ядерных исследований.

Огромное количество ресурсов и тысячи физиков-ядерщиков занимаются тем, что ускоряют протоны и тяжёлые ионы свинца до скорости, близкой к световой, в разных направлениях, после чего сталкивают их друг с другом. Результаты прямых взаимодействий тщательно изучаются.

Предложение создать новый ускоритель частиц поступило ещё в 1984 году. Десять лет велись различные дискуссии насчет того, что будет собой представлять адронный коллайдер, зачем нужен именно такой масштабный исследовательский проект. Только после обсуждения вопросов особенностей технического решения и требуемых параметров установки проект был утверждён. Строительство начали только в 2001 году, выделив для его размещения подземные коммуникации прежнего ускорителя элементарных частиц – большого электрон-позитронного коллайдера.

Зачем нужен большой адронный коллайдер

Взаимодействие элементарных частиц описывается по-разному. Теория относительности вступает в противоречия с квантовой теорией поля. Недостающим звеном в обретении единого подхода к строению элементарных частиц является невозможность создания теории квантовой гравитации. Вот зачем нужен адронный коллайдер повышенной мощности.

Общая энергия при столкновении частиц составляет 14 тераэлектронвольт, что делает устройство значительно более мощным ускорителем, чем все существующие сегодня в мире. Проведя эксперименты, ранее невозможные по техническим причинам, учёные с большой долей вероятности смогут документально подтвердить или опровергнуть существующие теории микромира.

Изучение кварк-глюонной плазмы, образующейся при столкновении ядер свинца, позволит построить более совершенную теорию сильных взаимодействий, которая сможет кардинально изменить ядерную физику и методы познания звёздного пространства.

Бозон Хиггса

В далёком 1960 году физик из Шотландии Питер Хиггс разработал теорию поля Хиггса, согласно которой частицы, попадающие в это поле, подвергаются квантовому воздействию, что в физическом мире можно наблюдать как массу объекта.

Если в ходе экспериментов удастся подтвердить теорию шотландского ядерного физика и найти бозон (квант) Хиггса, то это событие может стать новой отправной точкой для развития жителей Земли.

А открывшиеся возможности человека, управляющего гравитацией, многократно превысят все видимые перспективы развития технического прогресса. Тем более что передовых учёных больше интересует не само наличие бозона Хиггса, а процесс нарушения электрослабой симметрии.

Как он работает

Чтобы экспериментальные частицы достигли немыслимой для поверхности скорости, почти равной скорости света в вакууме, их разгоняют постепенно, каждый раз увеличивая энергию.

Сначала линейные ускорители делают инжекцию ионов и протонов свинца, которые после подвергают ступенчатому ускорению. Частицы через бустер попадают в протонный синхротрон, где получают заряд в 28 ГэВ.

На следующем этапе частицы попадают в супер-синхротрон, где энергия их заряда доводится до 450 ГэВ. Достигнув таких показателей, частицы попадают в главное многокилометровое кольцо, где в специально расположенных местах столкновения детекторы подробно фиксируют момент соударения.

Кроме детекторов, способных зафиксировать все процессы при столкновении, для удержания протонных сгустков в ускорителе используют 1625 магнитов, обладающих сверхпроводимостью. Общая их длина превышает 22 километра. Специальная криогенная камера для достижения эффекта сверхпроводимости поддерживает температуру −271 °C. Стоимость каждого такого магнита оценивается в один миллион евро.

Цель оправдывает средства

Для проведения таких амбициозных экспериментов и был построен самый мощный адронный коллайдер. Зачем нужен многомиллиардный научный проект, человечеству рассказывают с нескрываемым восторгом многие учёные. Правда, в случае новых научных открытий, скорее всего, они будут надёжно засекречены.

Даже можно сказать, наверняка. Подтверждением сему является вся история цивилизации. Когда придумали колесо, появились боевые колесницы. Освоило человечество металлургию – здравствуйте, пушки и ружья!

Все самые современные разработки сегодня становятся достоянием военно-промышленных комплексов развитых стран, но никак не всего человечества. Когда учёные научились расщеплять атом, что появилось первым? Атомные реакторы, дающие электроэнергию, правда, после сотен тысяч смертей в Японии. Жители Хиросимы однозначно были против научного прогресса, который забрал у них и их детей завтрашний день.

Техническое развитие выглядит насмешкой над людьми, потому что человек в нём скоро превратится в самое слабое звено. По теории эволюции, система развивается и крепнет, избавляясь от слабых мест. Может получиться в скором времени так, что нам не останется места в мире совершенствующейся техники. Поэтому вопрос "зачем нужен большой адронный коллайдер именно сейчас" на самом деле - не праздное любопытство, ибо вызван опасением за судьбу всего человечества.

Вопросы, на которые не отвечают

Зачем нам большой адронный коллайдер, если на планете миллионы умирают от голода и неизлечимых, а порой и поддающихся лечению болезней? Разве он поможет побороть это зло? Зачем нужен адронный коллайдер человечеству, которое при всём развитии техники вот уже как сто лет не может научиться успешно бороться с раковыми заболеваниями? А может, просто выгоднее оказывать дорогие медуслуги, чем найти способ исцелить? При существующем миропорядке и этическом развитии лишь горстке представителей человеческой расы весьма необходим большой адронный коллайдер. Зачем он нужен всему населению планеты, ведущему безостановочный бой за право жить в мире, свободном от посягательств на чью-либо жизнь и здоровье? История об этом умалчивает...

Опасения научных коллег

Есть другие представители научной среды, высказывающие серьёзные опасения по поводу безопасности проекта. Велика вероятность того, что научный мир в своих экспериментах, в силу своей ограниченности в знаниях, может утратить контроль над процессами, которые даже толком не изучены.

Такой подход напоминает лабораторные опыты юных химиков – всё смешать и посмотреть, что будет. Последний пример может закончиться взрывом в лаборатории. А если такой «успех» постигнет адронный коллайдер?

Зачем нужен неоправданный риск землянам, тем более что экспериментаторы не могут с полной уверенностью сказать, что процессы столкновений частиц, приводящие к образованию температур, превышающих в 100 тысяч раз температуру нашего светила, не вызовут цепной реакции всего вещества планеты?! Или просто вызовут цепную ядерную реакцию, способную фатально испортить отдых в горах Швейцарии или во французской Ривьере...

Информационная диктатура

Настораживает, что голоса действительно учёных и разбирающихся в ядерной физике людей попросту изолируют от общественности. Средства массовой информации проходят мимо, не пытаясь даже освещать вопрос с этой точки зрения.

Для чего нужен большой адронный коллайдер, когда человечество не может решить менее сложные задачи? Попытка замалчивания альтернативного мнения только подтверждает возможность непредсказуемости хода событий.

Наверное, там, где впервые появился человек, в него и была заложена эта двойственная особенность - делать благо и вредить себе одновременно. Быть может, нам ответ дадут открытия, которые подарит адронный коллайдер? Зачем нужен был этот рискованный эксперимент, будут решать уже наши потомки.

4u-pro.ru

Что такое коллайдер? - рецензии и отзывы читать онлайн

Вот-вот в Европе запустят Большой адронный коллайдер, который, еще не начав работать, уже успел наделать много шума. Сложно представить, что же произойдет, когда ученые приступят к обработке первых результатов работы агрегата, — предполагается, что за ними откроются новые горизонты в познании всего нашего Мира. Если, правда, весь мир не пропадет с нажатием кнопки «пуск»

Большой адронный коллайдер (Large Hadron Collider) — это грандиозное сооружение, созданное для исследования элементарных частиц.

Коллайдер представляет собой тоннель в виде кольца, аналогичный городскому метро, напичканный уникальной аппаратурой. Кольцо его (около 27 км в длину и 8,5 км в диаметре) находится на границе Франции и Швейцарии.

На ускорителе работают около 5000 человек персонала и десятки исследовательских институтов, которые входят в коллаборацию с ЦЕРНом (Европейским центром ядерных исследований). Это крупнейший международный проект, ключевые участники которого — страны Евросоюза, а наблюдатели — США, Канада, Россия, Япония и Китай.

Как он работает

В тоннеле коллайдера расположена труба с очень чистым вакуумом (добиться его — уже непростая задача). По всей длине коллайдера расставлены сверхпроводящие магниты: магнитное поле должно будет «заворачивать» ускоряемые протоны по кругу. Их в трубе огромное количество — приблизительно три тысячи сгустков, каждый из которых представляет собой «иголку» из трех миллиардов протонов толщиной в долю микрона и длиной в долю миллиметра. Все это будет гоняться по трубе со скоростью, равной 99,999999% скорости света.

В четырех точках тоннеля (там, где установлены детекторы) встречные пучки протонов будут выводить «лоб в лоб». Сгусток энергии, который при этом возникнет, возмущает физический вакуум, в результате чего возникают и разлетаются взрывным образом во все стороны тысячи частиц. Каждый детектор будет настроен на свой диапазон, свои энергии, свои частицы, которые в нем и будут регистрироваться.

Информация будет обрабатываться тысячами компьютеров и записываться для ЦЕРНа и еще 12 международных центров (среди них, правда, нет ни одного российского). Записываться при этом будет только то, что представляет интерес, а если бы регистрировалось все, то информация заняла бы миллиарды гигабайт, а СD потребовалось бы столько, что можно было бы их потом выложить штабелем и достать до Луны.

Зачем нужен коллайдер

Основная задача — обнаружение бозона Хиггса. Также при столкновении протонов с энергиями, достижимыми на этом коллайдере, ученые надеются восстановить физические условия, которые существовали в первые секунды рождения нашей Вселенной после Большого Взрыва. Главные открытия планируется сделать в течение первых пяти лет работы.

Что может произойти при столкновении двух протонов

Во-первых, существует вероятность образования так называемых первичных, или микроскопических, черных дыр.

Если столкнуть два протона, то они сожмутся до гигантских плотностей, при этом теоретически возможно возникновение черной дыры, которая начнет сперва потихоньку, а потом все быстрей и быстрей засасывать в себя материю. Чем больше она поглощает, тем больше ей хочется. Поглощение будет происходить взрывообразным образом, только вовнутрь: то есть мы взорвемся внутрь черной дыры. Однако для образования черной дыры необходимо, чтобы энергия при столкновении не разлетелась, а, напротив, сфокусировалась, а вероятность такой фокусировки для образования черной дыры — это ноль, запятая и сотни нулей.

Во-вторых, может образоваться кварк-глюонная плазма. Протон состоит из кварков, которые удерживаются глюонами (частички, аналогичные квантам света, только в сильных взаимодействиях, так называемый ядерный свет). Когда протоны столкнутся при больших энергиях, из всего этого образуется каша, которая на физическом языке называется кварк-глюонной плазмой.

До сих пор получить кварк-глюонную плазму в экспериментальных установках не удавалось, поэтому физики-теоретики не знают, как она себя поведет. Одна из теорий катастроф на этом коллайдере как раз и заключается в том, что при столкновении протонов обязательно на очень-очень маленький момент кварк-глюонная плазма возникнет. И если станет устойчивой, то точно так же, как черная дыра, может перевести всю окружающую материю в свою собственную форму.

Почему ничего не взорвется

Существует поток частиц, которые постоянно облучают нашу Землю, — так называемое космическое излучение, или космические лучи. В них присутствуют частицы с энергиями гораздо большими (в миллионы раз), чем те, что будут достигнуты в этом коллайдере. Они сталкиваются с Землей, сталкиваются с атмосферой, пронизывают нас, и при этом их энергии намного-намного больше. За 4,6 миллиарда лет существования Земли такого события не произошло ни разу. То есть вероятность такого события чрезвычайно мала.

Опасность механического разрушения трубы

При механическом разрушении трубы, при расфокусировке пучка частицы будут представлять довольно серьезную радиационную опасность. Но пострадать могут только рабочие-инженеры, которые в тот момент будет находиться в тоннеле. Остальные вне опасности, так как коллайдер находится довольно глубоко под землей. И потом, вероятность такого развития событий также очень мала.

Коллайдер повторит то, что происходит на Земле уже 4,6 миллиарда лет

Только более подробно и детально. Частицы здесь будут сталкиваться в заданное время, в заданной точке пространства, и это пространство будет окружено детекторами. Столкновение космического излучения с Землей происходит где-то в верхних слоях атмосферы и с очень маленькой интенсивностью. То есть мы не можем этого сейчас зафиксировать, чтобы устранить это недоразумение, и потому построен коллайдер.

А если бозон не найдут?

Есть небольшая вероятность, что бозон Хиггса не откроют. Это будет означать, что современная теория неверна. Для физиков это стало бы более серьезной катастрофой, чем возникновение черной дыры. Но скорее всего, бозон все-таки найдется.

Что, кроме подтверждения теории, дадут открытия коллайдера

Одно из ключевых открытий XX века в том, что наша Вселенная на 70% состоит из вещества, которое до сих пор нам неизвестно. Поэтому при помощи коллайдера надеются открыть еще так называемые суперсимметричные частицы, именно они являются наиболее вероятными кандидатами на темную материю Вселенной.

О прикладном значении ускорителей

Коллайдеры — слишком дорогие установки, чтобы использовать их в прикладных целях, и они используются только для экспериментов. Но другие ускорители частиц имеют и прикладное значение. Задействованы они в различных научно-прикладных областях, в частности в дефектоскопии, структурном анализе твердого тела и др. Любопытные эксперименты проводятся в медицине. Ускорители могут уничтожать раковые клетки, локально облучая человека потоками частиц. Также с помощью ускорителей создают радиоактивные метки: радиактивный йод и цезий, которые при введении человеку красят больные ткани, что позволяет проводить абсолютно безболезненную, очень точную диагностику, а уровень радиации при таком методе — ничтожен.

Почему о коллайдере так много говорят

Физики-то о нем говорят давно, а вот журналисты заговорили сейчас, видимо, по воле умных пиарщиков из ЦЕРНа, запустивших несколько шикарных уток про черные дыры, которые могут пожрать Францию и Швейцарию. Коллайдер скоро заработает, и ему нужна реклама, а ученым нужны деньги на новые исследования. Уже есть проект строительства линейного коллайдера длиной в 31 км.

Записал Никита Вознесенский

Определения

Адрон. Класс частиц, которые участвуют в сильных (ядерных) взаимодействиях. Протон — это адрон

Черная дыра. Любое тело, обладающее массой, искривляет пространство. Чем больше массы будет сосредоточено в фиксированном объеме, тем сильнее будет искривление. Черная дыра — это гипотетический объект, в котором пространство искривлено настолько, что попасть туда можно, а выйти уже никак. Пропадет любая информация, любые частицы, любой свет. Поэтому этот объект все поглощает и ничего не излучает, и его называют черной дырой

Искривление пространства. Если человек идет и вдруг видит, что мир вокруг него поворачивается, это значит, что он пьян и не может идти прямо. А если он трезв и идет прямо, значит, он движется по кривому пространству. Еще в двадцатых годах прошлого столетия доказали, что вокруг Солнца - массивного гравитационного тела — пространство искривлено. Эксперимент провели так: один и тот же участок неба сфотографировали сначала ночью, а потом днем, во время солнечного затмения. Фотографии наложили друг на друга и увидели, что те звезды, которые были близки к Солнцу, стали от него чуть дальше, это произошло из-за того, что вблизи поверхности Солнца свет распространялся по кривому пространству

Бозон Хиггса. На сегодняшний день существует теория — и она проверена огромным количеством опытов — теория строения вещества, кварк-лептонная структура материи. Теория всем хороша, в ней все уже почти проверено, кроме одного фундаментального кирпичика, который называется бозон Хиггса. Эта частица ответственна за обретение массы таких элементарных частиц, как кварки и электроны. Бозон Хиггса и должен будет зарегистрировать коллайдер

Кварк-глюонная плазма. В школе проходят, что вещество имеет три состояния (умные люди иногда называют четыре): твердая фаза, жидкая, газообразная и — плазма. Пятое состояние вещества мы получим, если возьмем всю нашу материю и сожмем ее: если сжать газ, то он превратится в воду, если воду — она превратится в твердое вещество, если сожмем и твердое тело тоже, оно в конце концов превратится в кварк-глюонную плазму)

prochtenie.org