Apa yang menciptakan penumbuk hadron besar. Hadron Collider - berita, foto, video terbaru. Apa itu Large Hadron Collider?

Large Hadron Collider telah disebut sebagai "Mesin Kiamat" atau kunci misteri alam semesta, tetapi signifikansinya tidak dapat disangkal.

Seperti yang pernah dikatakan oleh pemikir Inggris terkenal Bertrand Russell: "- inilah yang Anda ketahui, filsafat adalah apa yang tidak Anda ketahui." Tampaknya pengetahuan ilmiah yang benar telah lama dipisahkan dari asal-usulnya, yang dapat ditemukan dalam penelitian filosofis Yunani kuno, tetapi ini tidak sepenuhnya benar.

Sepanjang abad kedua puluh, para ilmuwan telah mencoba menemukan dalam sains jawaban atas pertanyaan tentang struktur dunia. Proses ini mirip dengan pencarian makna hidup: sejumlah besar teori, asumsi, dan bahkan ide-ide gila. Kesimpulan apa yang diperoleh para ilmuwan pada awal abad ke-21?

Seluruh dunia terdiri dari partikel dasar, yang merupakan bentuk akhir dari segala sesuatu yang ada, yaitu, yang tidak dapat dipecah menjadi elemen-elemen yang lebih kecil. Ini termasuk proton, elektron, neutron, dan sebagainya. Partikel-partikel ini selalu berinteraksi satu sama lain. Pada awal abad kita, itu dinyatakan dalam 4 tipe dasar: gravitasi, elektromagnetik, kuat dan lemah. Yang pertama dijelaskan oleh Teori Relativitas Umum, tiga lainnya digabungkan dalam kerangka Model Standar (teori kuantum). Juga disarankan bahwa ada interaksi lain, yang kemudian disebut "bidang Higgs".

Secara bertahap, gagasan untuk menggabungkan semua interaksi mendasar dalam kerangka " teori segalanya", yang awalnya dianggap sebagai lelucon, tetapi dengan cepat berkembang menjadi arah ilmiah yang kuat. Mengapa ini dibutuhkan? Semuanya sederhana! Tanpa pemahaman tentang bagaimana dunia berfungsi, kita seperti semut di sarang buatan—kita tidak akan melampaui batas kita. Pengetahuan manusia tidak bisa (baik, atau sampai tidak bisa, jika Anda seorang optimis) menutupi struktur dunia secara keseluruhan.

Salah satu teori paling terkenal yang mengklaim "merangkul segalanya" dianggap teori string. Ini menyiratkan bahwa seluruh Semesta dan hidup kita adalah multidimensi. Terlepas dari bagian teoretis yang dikembangkan dan dukungan dari fisikawan terkenal seperti Brian Greene dan Stephen Hawking, itu tidak memiliki konfirmasi eksperimental.

Para ilmuwan, beberapa dekade kemudian, bosan menyiarkan dari tribun dan memutuskan untuk membangun sesuatu yang harus sekali dan untuk semua titik saya. Untuk ini, fasilitas eksperimental terbesar di dunia telah dibuat - Large Hadron Collider (LHC).

"Untuk penabrak!"

Apa itu Collider? Dalam istilah ilmiah, ini adalah akselerator partikel bermuatan yang dirancang untuk mempercepat partikel elementer untuk lebih memahami interaksi mereka. Dalam istilah awam, ini adalah arena besar (atau kotak pasir, jika Anda suka) di mana para ilmuwan berjuang untuk membuktikan teori mereka.

Untuk pertama kalinya, gagasan untuk bertabrakan partikel elementer dan melihat apa yang terjadi datang dari fisikawan Amerika Donald William Kerst pada tahun 1956. Dia menyarankan bahwa berkat ini, para ilmuwan akan dapat menembus rahasia alam semesta. Tampaknya apa yang salah dengan mendorong dua berkas proton bersama-sama dengan energi total satu juta kali lebih besar daripada dari fusi termonuklir? Waktunya tepat: perang dingin, perlombaan senjata, dan sebagainya.

Sejarah penciptaan LHC

Gagasan membuat akselerator untuk memperoleh dan mempelajari partikel bermuatan muncul pada awal 1920-an, tetapi prototipe pertama hanya dibuat pada awal 1930-an. Awalnya, mereka adalah akselerator linier tegangan tinggi, yaitu partikel bermuatan yang bergerak dalam garis lurus. Versi dering diperkenalkan pada tahun 1931 di AS, setelah itu perangkat serupa mulai muncul di sejumlah negara maju - Inggris Raya, Swiss, dan Uni Soviet. Mereka mendapat nama siklotron, dan kemudian mulai aktif digunakan untuk membuat senjata nuklir.

Perlu dicatat bahwa biaya membangun akselerator partikel sangat tinggi. Eropa, yang memainkan peran non-utama selama Perang Dingin, menugaskan penciptaannya Organisasi Riset Nuklir Eropa (sering dibaca CERN dalam bahasa Rusia), yang kemudian mengambil alih pembangunan LHC.

CERN didirikan di tengah kekhawatiran masyarakat dunia tentang penelitian nuklir di AS dan Uni Soviet, yang dapat mengarah pada pemusnahan umum. Karena itu, para ilmuwan memutuskan untuk menggabungkan kekuatan dan mengarahkan mereka ke arah yang damai. Pada tahun 1954, CERN menerima kelahiran resminya.

Pada tahun 1983, di bawah naungan CERN, boson W dan Z ditemukan, setelah itu pertanyaan tentang penemuan boson Higgs menjadi hanya masalah waktu. Pada tahun yang sama, pekerjaan dimulai pada pembangunan Large Electron-Positron Collider (LEPC), yang memainkan peran penting dalam studi boson yang ditemukan. Namun, bahkan kemudian menjadi jelas bahwa kapasitas perangkat yang dibuat akan segera tidak mencukupi. Dan pada tahun 1984 diputuskan untuk membangun LHC, segera setelah BEPC dibongkar. Inilah yang terjadi pada tahun 2000.

Pembangunan LHC, yang dimulai pada tahun 2001, difasilitasi oleh fakta bahwa itu terjadi di lokasi bekas BEPK, di lembah Danau Jenewa. Sehubungan dengan masalah pembiayaan (pada tahun 1995 biayanya diperkirakan 2,6 miliar franc Swiss, pada tahun 2001 melebihi 4,6 miliar, pada tahun 2009 berjumlah 6 miliar dolar).

Saat ini, LHC terletak di terowongan dengan keliling 26,7 km dan melewati wilayah dua negara Eropa sekaligus - Prancis dan Swiss. Kedalaman terowongan bervariasi dari 50 hingga 175 meter. Perlu juga dicatat bahwa energi tumbukan proton dalam akselerator mencapai 14 teraelektronvolt, yang 20 kali lebih tinggi dari hasil yang dicapai dengan menggunakan BEPC.

"Keingintahuan bukanlah sifat buruk, tapi sangat menjijikkan"

Terowongan Collider CERN sepanjang 27 km terletak 100 meter di bawah tanah dekat Jenewa. Elektromagnet superkonduktor besar akan ditempatkan di sini. Di sebelah kanan adalah gerbong transportasi. Juhanson/wikipedia.org (CC BY-SA 3.0)

Mengapa “mesin kiamat” buatan manusia ini dibutuhkan? Para ilmuwan berharap untuk melihat dunia sebagaimana adanya segera setelah Big Bang, yaitu pada saat pembentukan materi.

Sasaran, yang ditetapkan sendiri oleh para ilmuwan selama pembangunan LHC:

1. Konfirmasi atau sanggahan Model Standar untuk lebih menciptakan "teori segalanya".
2. Bukti keberadaan Higgs boson sebagai partikel interaksi fundamental kelima. Itu, menurut penelitian teoretis, harus mempengaruhi interaksi listrik dan lemah, melanggar simetri mereka.
3. Studi tentang quark, yang merupakan partikel fundamental, yang 20 ribu kali lebih kecil dari proton yang terdiri dari mereka.
4. Memperoleh dan mempelajari materi gelap, yang membentuk sebagian besar alam semesta.

Ini jauh dari satu-satunya tujuan yang ditetapkan oleh para ilmuwan untuk LHC, tetapi sisanya lebih terkait atau murni teoretis.

Apa yang telah dicapai?

Tidak diragukan lagi, pencapaian terbesar dan paling signifikan adalah konfirmasi resmi keberadaan Higgs boson. Penemuan interaksi kelima (medan Higgs), yang menurut para ilmuwan, mempengaruhi perolehan massa oleh semua partikel elementer. Dipercaya bahwa ketika simetri rusak selama aksi medan Higgs di medan lain, boson W dan Z menjadi masif. Penemuan Higgs boson begitu signifikan sehingga sejumlah ilmuwan memberi mereka nama "partikel ilahi".

Quark bergabung menjadi partikel (proton, neutron, dan lain-lain), yang disebut hadron. Merekalah yang berakselerasi dan bertabrakan di LHC, itulah namanya. Selama operasi penumbuk, terbukti bahwa tidak mungkin mengisolasi quark dari hadron. Jika Anda mencoba melakukan ini, Anda hanya akan mengeluarkan jenis partikel elementer lain dari, misalnya, sebuah proton - meson. Terlepas dari kenyataan bahwa ini hanya salah satu hadron dan tidak membawa sesuatu yang baru dalam dirinya sendiri, studi lebih lanjut tentang interaksi quark harus dilakukan secara tepat dalam langkah-langkah kecil. Dalam meneliti hukum dasar fungsi Semesta, tergesa-gesa berbahaya.

Meskipun quark itu sendiri tidak ditemukan dalam proses menggunakan LHC, keberadaan mereka dianggap sebagai abstraksi matematis sampai titik tertentu. Partikel seperti itu pertama kali ditemukan pada tahun 1968, tetapi baru pada tahun 1995 keberadaan "quark sejati" terbukti secara resmi. Hasil percobaan dikonfirmasi oleh kemungkinan mereproduksinya. Oleh karena itu, pencapaian hasil serupa oleh LHC tidak dianggap sebagai pengulangan, tetapi sebagai bukti konsolidasi keberadaan mereka! Meskipun masalah dengan realitas quark belum hilang di mana pun, karena mereka hanya tidak bisa dibeda-bedakan dari hadron.

Apa rencananya?

Tugas utama menciptakan "teori segalanya" belum terpecahkan, tetapi studi teoretis tentang opsi yang memungkinkan untuk manifestasinya sedang berlangsung. Sampai saat ini, salah satu masalah penyatuan Teori Relativitas Umum dan Model Standar adalah cakupannya yang berbeda, dan oleh karena itu yang kedua tidak memperhitungkan fitur yang pertama. Oleh karena itu, penting untuk melampaui Model Standar dan mencapai ambang fisika baru.

Supersimetri - para ilmuwan percaya bahwa itu menghubungkan medan kuantum bosonik dan fermionik, sedemikian rupa sehingga mereka dapat berubah menjadi satu sama lain. Konversi semacam ini yang melampaui cakupan Model Standar, karena ada teori bahwa pemetaan simetris medan kuantum didasarkan pada gravitasi. Mereka, masing-masing, dapat menjadi partikel dasar gravitasi.

boson madala- hipotesis keberadaan boson Madala menunjukkan bahwa ada bidang lain. Hanya jika boson Higgs berinteraksi dengan partikel dan materi yang diketahui, maka boson Madala berinteraksi dengan materi gelap. Terlepas dari kenyataan bahwa ia menempati sebagian besar Alam Semesta, keberadaannya tidak termasuk dalam kerangka Model Standar.

Lubang hitam mikroskopis salah satu penelitian LHC adalah membuat lubang hitam. Ya, ya, persis seperti area hitam yang memakan banyak tempat di luar angkasa. Untungnya, tidak ada kemajuan signifikan yang dibuat ke arah ini.

Hari ini, Large Hadron Collider adalah pusat penelitian multiguna, atas dasar teori yang dibuat dan dikonfirmasi secara eksperimental yang akan membantu kita lebih memahami struktur dunia. Gelombang kritik sering muncul di sekitar sejumlah penelitian yang sedang berlangsung yang dicap berbahaya, termasuk dari Stephen Hawking, tetapi permainan ini pasti sepadan dengan lilinnya. Kita tidak akan bisa berlayar di samudra hitam yang disebut Semesta dengan kapten yang tidak memiliki peta, kompas, tidak memiliki pengetahuan dasar tentang dunia di sekitar kita.

Jika Anda menemukan kesalahan, sorot sepotong teks dan klik Ctrl+Enter.

Banyak penduduk biasa di planet ini bertanya pada diri sendiri pertanyaan mengapa Large Hadron Collider dibutuhkan. Penelitian ilmiah, yang tidak dapat dipahami oleh kebanyakan orang, yang menghabiskan miliaran euro, menyebabkan kewaspadaan dan ketakutan.

Mungkin ini bukan penelitian sama sekali, tapi prototipe mesin waktu atau portal untuk teleportasi makhluk asing yang bisa mengubah nasib umat manusia? Rumor pergi yang paling fantastis dan mengerikan. Dalam artikel ini kami akan mencoba mencari tahu apa itu penumbuk hadron dan mengapa itu dibuat.

Proyek kemanusiaan yang ambisius

Large Hadron Collider saat ini adalah akselerator partikel paling kuat di planet ini. Terletak di perbatasan Swiss dan Prancis. Lebih tepatnya, di bawahnya: pada kedalaman 100 meter, ada terowongan akselerator berbentuk cincin yang panjangnya hampir 27 kilometer. Pemilik situs uji eksperimental, senilai lebih dari 10 miliar dolar, adalah Pusat Penelitian Nuklir Eropa.

Sejumlah besar sumber daya dan ribuan fisikawan nuklir terlibat dalam percepatan proton dan ion timbal berat hingga kecepatan mendekati kecepatan cahaya di arah yang berbeda, setelah itu mereka saling bertabrakan. Hasil interaksi langsung dipelajari dengan cermat.

Proposal untuk membuat akselerator partikel baru diterima pada tahun 1984. Selama sepuluh tahun telah ada berbagai diskusi tentang seperti apa tabrakan hadron itu, mengapa proyek penelitian berskala besar seperti itu diperlukan. Hanya setelah membahas fitur solusi teknis dan parameter instalasi yang diperlukan, proyek disetujui. Konstruksi dimulai hanya pada tahun 2001, setelah mengalokasikan untuk penempatannya mantan akselerator partikel elementer - penumbuk elektron-positron besar.

Mengapa Large Hadron Collider dibutuhkan?

Interaksi partikel elementer dijelaskan dengan cara yang berbeda. Teori relativitas bertentangan dengan teori medan kuantum. Mata rantai yang hilang dalam menemukan pendekatan terpadu untuk struktur partikel elementer adalah ketidakmungkinan menciptakan teori gravitasi kuantum. Itu sebabnya kita membutuhkan penumbuk hadron bertenaga tinggi.

Energi total dalam tumbukan partikel adalah 14 teraelektronvolt, yang membuat perangkat ini menjadi akselerator yang jauh lebih kuat daripada semua yang ada di dunia saat ini. Setelah melakukan eksperimen yang sebelumnya tidak mungkin karena alasan teknis, para ilmuwan dengan tingkat probabilitas tinggi akan dapat mendokumentasikan atau menyangkal teori-teori dunia mikro yang ada.

Studi tentang plasma quark-gluon yang terbentuk selama tumbukan inti timbal akan memungkinkan kita untuk membangun teori interaksi kuat yang lebih maju, yang secara radikal dapat mengubah fisika nuklir dan ruang bintang.

Higgs boson

Kembali pada tahun 1960, fisikawan Skotlandia Peter Higgs mengembangkan teori medan Higgs, yang menurutnya partikel yang memasuki medan ini dikenai aksi kuantum, yang di dunia fisik dapat diamati sebagai massa suatu objek.

Jika selama eksperimen dimungkinkan untuk mengkonfirmasi teori fisikawan nuklir Skotlandia dan menemukan Higgs boson (kuantum), maka peristiwa ini dapat menjadi titik awal baru bagi perkembangan penghuni Bumi.

Dan pengontrol gravitasi yang ditemukan akan berkali-kali melebihi semua prospek yang terlihat untuk pengembangan kemajuan teknis. Selain itu, para ilmuwan tingkat lanjut lebih tertarik bukan pada keberadaan Higgs boson, tetapi pada proses pemutusan simetri elektrolemah.

Bagaimana dia bekerja?

Agar partikel eksperimental mencapai kecepatan yang tidak terpikirkan untuk permukaan, hampir sama dengan di ruang hampa, mereka dipercepat secara bertahap, setiap kali meningkatkan energi.

Pertama, akselerator linier menyuntikkan ion timbal dan proton, yang kemudian mengalami percepatan bertahap. Partikel melalui booster memasuki sinkrotron proton, di mana mereka menerima muatan sebesar 28 GeV.

Pada tahap berikutnya, partikel memasuki super-sinkronisasi, di mana energi muatannya dinaikkan hingga 450 GeV. Setelah mencapai indikator seperti itu, partikel jatuh ke cincin multi-kilometer utama, di mana detektor merekam momen tabrakan di titik tabrakan yang terletak secara khusus.

Selain detektor yang mampu mendeteksi semua proses selama tumbukan, 1625 magnet superkonduktor digunakan untuk menyimpan tandan proton di akselerator. Panjang total mereka melebihi 22 kilometer. Khusus untuk mencapai mempertahankan suhu -271 °C. Biaya masing-masing magnet tersebut diperkirakan satu juta euro.

Akhir membenarkan cara

Untuk melakukan eksperimen ambisius seperti itu, penumbuk hadron paling kuat dibangun. Mengapa kita membutuhkan proyek ilmiah bernilai miliaran dolar, banyak ilmuwan memberi tahu umat manusia dengan kegembiraan yang tak terselubung. Benar, dalam kasus penemuan ilmiah baru, kemungkinan besar, mereka akan diklasifikasikan secara andal.

Anda bahkan bisa mengatakan dengan pasti. Ini dikonfirmasi oleh seluruh sejarah peradaban. Ketika roda ditemukan, umat manusia menguasai metalurgi - halo, senjata dan senjata!

Semua perkembangan paling modern saat ini menjadi milik kompleks industri militer negara-negara maju, tetapi bukan milik semua umat manusia. Ketika para ilmuwan belajar cara membelah atom, apa yang lebih dulu? Reaktor nuklir yang menyediakan listrik, bagaimanapun, setelah ratusan ribu kematian di Jepang. Orang-orang Hiroshima dengan tegas menentang kemajuan ilmiah, yang mengambil hari esok dari mereka dan anak-anak mereka.

Perkembangan teknis terlihat seperti ejekan orang, karena orang di dalamnya akan segera berubah menjadi mata rantai terlemah. Menurut teori evolusi, sistem berkembang dan tumbuh lebih kuat, menyingkirkan titik lemah. Mungkin akan segera berubah bahwa tidak akan ada tempat tersisa bagi kita di dunia peningkatan teknologi. Oleh karena itu, pertanyaan “mengapa Large Hadron Collider dibutuhkan saat ini” sebenarnya bukanlah sebuah keingintahuan yang iseng, karena disebabkan oleh ketakutan akan nasib seluruh umat manusia.

Pertanyaan tidak dijawab

Mengapa kita membutuhkan penumbuk hadron besar, jika jutaan orang di planet ini mati karena kelaparan dan penyakit yang tidak dapat disembuhkan, dan terkadang penyakit yang dapat diobati? Akankah dia membantu mengatasi kejahatan ini? Mengapa umat manusia membutuhkan penumbuk hadron, yang, dengan semua perkembangan teknologi, tidak dapat mempelajari cara berhasil melawan kanker selama lebih dari seratus tahun? Atau mungkin lebih menguntungkan untuk memberikan layanan medis yang mahal daripada mencari cara untuk menyembuhkan? Dengan tatanan dunia dan perkembangan etika yang ada, hanya segelintir perwakilan umat manusia yang sangat membutuhkan penumbuk hadron besar. Mengapa seluruh penduduk planet ini membutuhkannya, memimpin pertempuran tanpa henti untuk hak hidup di dunia yang bebas dari gangguan pada kehidupan dan kesehatan siapa pun? Sejarah diam tentang ini...

Takut rekan ilmiah

Ada perwakilan lain dari komunitas ilmiah yang menyatakan keprihatinan serius tentang keamanan proyek. Ada kemungkinan besar bahwa dunia ilmiah dalam eksperimennya, karena pengetahuannya yang terbatas, dapat kehilangan kendali atas proses yang bahkan belum dipelajari dengan benar.

Pendekatan ini mengingatkan pada eksperimen laboratorium para ahli kimia muda - campur semuanya dan lihat apa yang terjadi. Contoh terakhir bisa berakhir dengan ledakan di laboratorium. Dan jika "keberhasilan" seperti itu menimpa penumbuk hadron?

Mengapa penduduk bumi membutuhkan risiko yang tidak dapat dibenarkan, terutama karena para peneliti tidak dapat mengatakan dengan penuh keyakinan bahwa proses tabrakan partikel, yang mengarah pada pembentukan suhu yang melebihi suhu bintang kita sebanyak 100 ribu kali, tidak akan menyebabkan reaksi berantai dari seluruh zat dari planet?! Atau mereka hanya akan meminta sesuatu yang dapat merusak liburan di pegunungan Swiss atau di French Riviera ...

Kediktatoran informasi

Untuk apa Large Hadron Collider ketika umat manusia tidak dapat memecahkan masalah yang tidak terlalu rumit? Upaya untuk membungkam pendapat alternatif hanya menegaskan kemungkinan ketidakpastian jalannya peristiwa.

Mungkin, di mana seseorang pertama kali muncul, fitur ganda ini diletakkan di dalam dirinya - untuk berbuat baik dan melukai dirinya sendiri pada saat yang sama. Mungkin jawabannya akan diberikan oleh penemuan yang akan diberikan oleh penumbuk hadron? Mengapa eksperimen berisiko ini diperlukan, keturunan kita akan memutuskan.

Beberapa fakta tentang Large Hadron Collider, bagaimana dan mengapa diciptakan, apa gunanya dan apa potensi bahayanya bagi umat manusia.

1. Pembangunan LHC, atau Large Hadron Collider, digagas kembali pada tahun 1984, dan baru dimulai pada tahun 2001. Lima tahun kemudian, pada tahun 2006, berkat upaya lebih dari 10 ribu insinyur dan ilmuwan dari berbagai negara, pembangunan Large Hadron Collider selesai.

2. LHC adalah fasilitas eksperimen terbesar di dunia.

3. Jadi mengapa Large Hadron Collider?
Dinamakan besar karena ukurannya yang padat: panjang cincin utama, di mana partikel didorong, adalah sekitar 27 km.
Hadron - sejak instalasi mempercepat hadron (partikel yang terdiri dari quark).
Collider - karena balok partikel berakselerasi ke arah yang berlawanan, yang bertabrakan satu sama lain di titik-titik khusus.

4. Untuk apa Large Hadron Collider? LHC adalah pusat penelitian ultra-modern tempat para ilmuwan melakukan eksperimen dengan atom, mendorong ion dan proton bersama-sama dengan kecepatan tinggi. Para ilmuwan berharap dengan bantuan penelitian dapat mengangkat tabir misteri penampakan alam semesta.

5. Proyek ini menelan biaya yang sangat besar bagi komunitas ilmiah sebesar $6 miliar. Omong-omong, Rusia telah mendelegasikan 700 spesialis ke LHC, yang masih bekerja hari ini. Pesanan untuk LHC membawa sekitar $ 120 juta ke perusahaan Rusia.

6. Tidak diragukan lagi, penemuan utama yang dibuat di LHC adalah penemuan Higgs boson pada tahun 2012, atau disebut juga “partikel Tuhan”. Higgs boson adalah tautan terakhir dalam Model Standar. Peristiwa penting lainnya di Bak'e adalah pencapaian rekor nilai energi tumbukan sebesar 2,36 teraelectronvolts.

7. Beberapa ilmuwan, termasuk di Rusia, percaya bahwa berkat eksperimen skala besar di CERN (Organisasi Eropa untuk Riset Nuklir, di mana, sebenarnya, penabrak berada), para ilmuwan akan mampu membangun mesin waktu pertama di dunia. Namun, sebagian besar ilmuwan tidak berbagi optimisme rekan.

8. Ketakutan utama umat manusia tentang akselerator paling kuat di planet ini didasarkan pada bahaya yang mengancam umat manusia sebagai akibat dari pembentukan lubang hitam mikroskopis yang mampu menangkap materi di sekitarnya. Ada ancaman potensial dan sangat berbahaya lainnya - munculnya untaian (berasal dari tetesan Aneh), yang, secara hipotetis, mampu bertabrakan dengan inti atom untuk membentuk untaian baru yang semakin banyak, mengubah materi seluruh Semesta. Namun, sebagian besar ilmuwan yang paling dihormati mengatakan bahwa hasil seperti itu tidak mungkin terjadi. Tapi secara teori itu mungkin

9. Pada tahun 2008, CERN digugat oleh dua warga negara bagian Hawaii. Mereka menuduh CERN mencoba untuk mengakhiri kemanusiaan melalui kelalaian, menuntut jaminan keamanan dari para ilmuwan.

10. Large Hadron Collider terletak di Swiss dekat Jenewa. Ada museum di CERN, di mana pengunjung dijelaskan dengan jelas tentang prinsip-prinsip Collider dan mengapa itu dibangun.

11 . Dan akhirnya, sedikit fakta yang menyenangkan. Dilihat dari permintaan di Yandex, banyak orang yang mencari informasi tentang Large Hadron Collider tidak tahu cara mengeja nama akselerator. Misalnya, mereka menulis "andron" (dan tidak hanya menulis apa yang dilaporkan NTV dengan penumbuk andron mereka), terkadang mereka menulis "android" (Kekaisaran menyerang balik). Di jaring borjuis, mereka juga tidak ketinggalan dan alih-alih "hadron" mereka mendorong "hardon" ke mesin pencari (dalam bahasa Inggris Ortodoks, hard-on adalah riser). Ejaan yang menarik dalam bahasa Belarusia adalah "Vyaliki hadronny paskaralnik", yang diterjemahkan sebagai "Akselerator hadron besar".

Hadron Collider. Sebuah foto

Cara kerja Large Hadron Collider

Akselerator LHC akan beroperasi berdasarkan efek superkonduktivitas, yaitu kemampuan bahan tertentu untuk menghantarkan listrik tanpa hambatan atau kehilangan energi, biasanya pada suhu yang sangat rendah. Untuk menjaga berkas partikel pada jalur melingkarnya, diperlukan medan magnet yang lebih kuat daripada yang digunakan sebelumnya pada akselerator CERN lainnya.

Large Hadron Collider, akselerator proton yang dibuat di Swiss dan Prancis, tidak memiliki analog di dunia. Struktur cincin sepanjang 27 km ini dibangun di kedalaman 100 meter.

Di dalamnya, dengan bantuan 120 elektromagnet kuat pada suhu mendekati nol mutlak - minus 271,3 derajat Celcius, ia seharusnya membubarkan berkas proton yang bertabrakan mendekati kecepatan cahaya (99,9 persen).Namun, di sejumlah tempat jalur mereka akan bersilangan, yang memungkinkan proton bertabrakan. Partikel akan dipandu oleh beberapa ribu magnet superkonduktor.Ketika ada cukup energi, partikel akan bertabrakan, sehingga menciptakan model Big Bang.Ribuan sensor akan merekam momen-momen tabrakan tersebut. Akibat dari tumbukan proton akan menjadi bahan kajian utama dunia. [ http://dipland.ru /Cybernetics/Large_Hadron_Collider_92988]

spesifikasi

Akselerator seharusnya menumbuk proton dengan energi total 14 TeV (yaitu, 14 tera elektron-volt atau 14 1012 elektron volt) insistem pusat gravitasi partikel insiden, serta inti memimpin dengan energi 5 GeV (5 109 elektron volt) untuk setiap pasangan yang bertabrakan nukleon. Di awal tahun 2010 LHC telah melampaui pemegang rekor sebelumnya dalam hal energi proton - penumbuk proton-antiproton Tevatron , yang sampai akhir tahun 2011 bekerja diLaboratorium Akselerator Nasional. Enrico Fermi(AMERIKA SERIKAT ). Terlepas dari kenyataan bahwa penyesuaian peralatan berlangsung selama bertahun-tahun dan belum selesai, LHC telah menjadi akselerator partikel elementer energi tertinggi di dunia, mengungguli penumbuk energi lainnya dalam urutan besarnya, termasuk ion berat relativistik. bertabrakan RHIC, beroperasi di Laboratorium Brookhaven(AMERIKA SERIKAT).

Detektor

LHC memiliki 4 detektor utama dan 3 detektor tambahan:

· ALICE (Eksperimen Collider Ion Besar)

ATLAS (Peralatan LHC Toroidal)

CMS (Solenoid Muon Kompak)

LHCb (Eksperimen kecantikan Large Hadron Collider)

TOTEM (Pengukuran penampang Elastis dan difraksi TOTAL)

LHCf (The Large Hadron Collider maju)

MOEDAL (Detektor Monopole dan Eksotik Di LHC).

ATLAS, CMS, ALICE, LHCb adalah detektor besar yang terletak di sekitar titik tumbukan sinar. Detektor TOTEM dan LHCf adalah tambahan, terletak pada jarak beberapa puluh meter dari titik persimpangan balok yang ditempati oleh detektor CMS dan ATLAS, masing-masing, dan akan digunakan bersama dengan yang utama.

Detektor CMS

Detektor ATLAS dan CMS adalah detektor tujuan umum yang dirancang untuk mencari boson Higgs dan "fisika non-standar", khususnya materi gelap , ALICE - untuk belajarplasma quark-gluon dalam tumbukan ion berat timbal, LHCb - untuk penelitian fisikaB-quark untuk lebih memahami perbedaan antara materi dan antimateri , TOTEM - dirancang untuk mempelajari hamburan partikel pada sudut kecil, seperti yang terjadi selama penerbangan dekat tanpa tabrakan (yang disebut partikel tidak bertabrakan, partikel maju), yang memungkinkan Anda mengukur ukuran proton dengan lebih akurat, serta sebagai kontrol luminositas penumbuk, dan, akhirnya, LHCF - untuk penelitiansinar kosmik , dimodelkan menggunakan partikel non-tabrakan yang sama.

Pekerjaan LHC juga terkait dengan ketujuh, cukup signifikan dalam hal anggaran dan kompleksitas, detektor (percobaan) MoEDAL, yang dirancang untuk mencari partikel berat yang bergerak lambat.

Selama operasi penumbuk, tumbukan dilakukan secara simultan di keempat titik perpotongan balok, terlepas dari jenis partikel yang dipercepat (proton atau inti). Pada saat yang sama, semua detektor mengumpulkan statistik secara bersamaan.

Konsumsi daya

Selama pengoperasian penumbuk, perkiraan konsumsi energi adalah 180 M sel . Perkiraan konsumsi energi total CERN untuk 2009, dengan mempertimbangkan penumbuk yang beroperasi - 1000 GWh, di mana 700 GWh akan jatuh ke bagian akselerator. Biaya energi ini sekitar 10% dari total konsumsi energi tahunan. Kanton Jenewa . CERN sendiri tidak menghasilkan energi, hanya memiliki cadangangenerator diesel.[http://ru.wikipedia.org/wiki/]

Ada kemungkinan bahwa dalam beberapa tahun Internet akan memberikan jalan untuk integrasi baru yang lebih dalam dari komputer jarak jauh, memungkinkan tidak hanya untuk mentransfer informasi jarak jauh yang dilokalkan di berbagai belahan dunia, tetapi juga untuk secara otomatis menggunakan sumber daya komputasi jarak jauh. Sehubungan dengan peluncuran Large Hadron Collider, CERN telah bekerja selama beberapa tahun untuk membuat jaringan seperti itu.

Fakta bahwa Internet (atau yang dilambangkan dengan istilah web) ditemukan oleh Organisasi Eropa untuk Riset Nuklir (CERN) telah lama menjadi fakta buku teks. Di sekitar tanda "Di koridor ini jaringan di seluruh dunia telah dibuat" di salah satu koridor biasa gedung CERN yang biasa, penonton selalu ramai selama hari terbuka. Sekarang Internet digunakan untuk kebutuhan praktis mereka oleh orang-orang di seluruh dunia, dan awalnya dibuat agar para ilmuwan yang mengerjakan proyek yang sama, tetapi terletak di bagian planet yang berbeda, dapat berkomunikasi satu sama lain, berbagi data, mempublikasikan informasi yang dapat diakses dari jarak jauh.

Sistem GRID sedang dikembangkan di CERN (dalam kisi bahasa Inggris - kisi, jaringan) adalah langkah maju lainnya, tahap baru dalam integrasi pengguna komputer.

Ini tidak hanya memberikan kemampuan untuk mempublikasikan data yang terletak di tempat lain di planet ini, tetapi juga untuk menggunakan sumber daya mesin jarak jauh tanpa meninggalkan tempat Anda.

Tentu saja, komputer biasa tidak memainkan peran khusus dalam menyediakan daya komputasi, jadi tahap pertama integrasi adalah koneksi pusat superkomputer dunia.

Penciptaan sistem ini memprovokasi Large Hadron Collider. Meskipun GRID sudah digunakan untuk banyak tugas lain, tanpa GRID tidak akan ada, dan sebaliknya, tanpa GRID, tidak mungkin memproses hasil dari GRID.

Orang-orang yang bekerja dalam kolaborasi LHC berada di berbagai bagian planet ini. Diketahui bahwa tidak hanya orang Eropa yang mengerjakan perangkat ini, tetapi juga semua 20 negara - peserta CERN resmi, totalnya sekitar 35 negara. Secara teoritis, untuk memastikan pengoperasian LHC, ada alternatif untuk GRID - perpanjangan dari sumber daya komputasi sendiri dari pusat komputer CERN. Tetapi sumber daya yang tersedia pada saat masalah ditetapkan sama sekali tidak cukup untuk mensimulasikan pengoperasian akselerator, menyimpan informasi dari eksperimennya dan pemrosesan ilmiahnya. Oleh karena itu, pusat komputer harus dibangun kembali dan dimodernisasi secara signifikan, lebih banyak komputer dan fasilitas penyimpanan data harus dibeli. Tetapi ini berarti bahwa semua pendanaan akan dikonsentrasikan di CERN. Ini sangat tidak dapat diterima untuk negara-negara yang jauh dari CERN. Tentu saja, mereka tidak tertarik untuk mensponsori sumber daya yang akan sangat sulit digunakan dan lebih cenderung untuk meningkatkan komputasi dan potensi mesin mereka. Oleh karena itu, lahirlah ide untuk memanfaatkan sumber daya yang ada.

Jangan mencoba memusatkan semuanya di satu tempat, tetapi gabungkan apa yang sudah ada di berbagai belahan dunia.

(atau TANGKI)- saat ini akselerator partikel terbesar dan terkuat di dunia. Raksasa ini diluncurkan pada 2008, tetapi untuk waktu yang lama bekerja dengan kapasitas yang berkurang. Mari kita cari tahu apa itu dan mengapa kita membutuhkan penumbuk hadron besar.

Sejarah, mitos, dan fakta

Ide untuk membuat Collider diumumkan pada tahun 1984. Dan proyek untuk pembangunan Collider telah disetujui dan diterima pada tahun 1995. Pengembangan itu milik European Centre for Nuclear Research (CERN). Secara umum, peluncuran Collider menarik banyak perhatian tidak hanya dari para ilmuwan, tetapi juga dari orang-orang biasa dari seluruh dunia. Mereka berbicara tentang segala macam ketakutan dan kengerian yang terkait dengan peluncuran Collider.

Namun, bahkan sekarang, sangat mungkin bahwa seseorang sedang menunggu kiamat yang terkait dengan pekerjaan LHC dan memikirkan apa yang akan terjadi jika Large Hadron Collider meledak. Meskipun, pertama-tama, semua orang takut pada lubang hitam, yang, pada awalnya berukuran mikroskopis, akan tumbuh dan dengan aman menelan penumbuk itu sendiri, dan kemudian Swiss dan seluruh dunia. Bencana pemusnahan juga menyebabkan kepanikan yang luar biasa. Sekelompok ilmuwan bahkan menggugat mencoba menghentikan pembangunan. Pernyataan itu mengatakan bahwa gumpalan antimateri, yang dapat diperoleh di penumbuk, akan mulai dimusnahkan dengan materi, reaksi berantai akan dimulai dan seluruh alam semesta akan dihancurkan. Sebagai karakter terkenal dari Kembali ke Masa Depan berkata:

Seluruh alam semesta, tentu saja, dalam kasus terburuk. Paling-paling, hanya galaksi kita. Dr.Emet Brown.

Dan sekarang mari kita coba memahami mengapa itu hadronic? Faktanya adalah ia bekerja dengan hadron, lebih tepatnya mempercepat, mempercepat, dan bertabrakan dengan hadron.

hadron– kelas partikel elementer yang mengalami interaksi kuat. Hadron terdiri dari quark.

Hadron dibagi menjadi baryon dan meson. Untuk membuatnya lebih sederhana, katakanlah bahwa hampir semua materi yang kita ketahui terdiri dari baryon. Mari kita lebih menyederhanakan lagi dan mengatakan bahwa baryon adalah nukleon (proton dan neutron yang membentuk inti atom).

Cara kerja Large Hadron Collider

Skalanya sangat mengesankan. Collider adalah terowongan melingkar yang terletak di bawah tanah pada kedalaman seratus meter. Panjang Large Hadron Collider adalah 26.659 meter. Proton, dipercepat dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya, terbang dalam lingkaran bawah tanah melalui wilayah Prancis dan Swiss. Tepatnya, kedalaman terowongan terletak pada kisaran 50 hingga 175 meter. Magnet superkonduktor digunakan untuk memfokuskan dan menahan berkas proton terbang, panjang totalnya sekitar 22 kilometer, dan beroperasi pada suhu -271 derajat Celcius.

Collider memiliki 4 detektor raksasa: ATLAS, CMS, ALICE dan LHCb. Selain detektor besar utama, ada juga detektor tambahan. Detektor dirancang untuk merekam hasil tumbukan partikel. Artinya, setelah dua proton bertabrakan dengan kecepatan mendekati cahaya, tidak ada yang tahu apa yang diharapkan. Untuk "melihat" apa yang terjadi, di mana ia memantul dan seberapa jauh ia terbang, dan ada detektor yang diisi dengan semua jenis sensor.

Hasil dari Large Hadron Collider.

Mengapa Anda membutuhkan penghancur? Yah, tentu bukan untuk menghancurkan Bumi. Tampaknya, apa gunanya partikel bertabrakan? Faktanya adalah bahwa ada banyak pertanyaan yang belum terjawab dalam fisika modern, dan mempelajari dunia dengan bantuan partikel yang tersebar benar-benar dapat membuka lapisan realitas baru, memahami struktur dunia, dan bahkan mungkin menjawab pertanyaan utama “the makna hidup, alam semesta dan pada umumnya”.

Penemuan apa yang telah dibuat di LHC? Yang paling terkenal adalah penemuannya Higgs boson(kami akan mencurahkan artikel terpisah untuk itu). Selain itu, mereka membuka 5 partikel baru, data tumbukan pertama diperoleh pada energi rekor, tidak adanya asimetri proton dan antiproton ditunjukkan, korelasi proton yang tidak biasa ditemukan. Daftar ini dapat dilanjutkan untuk waktu yang lama. Tetapi lubang hitam mikroskopis yang membuat ibu rumah tangga ketakutan tidak dapat ditemukan.

Dan ini terlepas dari kenyataan bahwa clasher belum menyebar ke kekuatan maksimumnya. Sekarang energi maksimum dari Large Hadron Collider adalah 13 TeV(tera elektron volt). Namun, setelah persiapan yang tepat, proton direncanakan untuk didispersikan ke 14 TeV. Sebagai perbandingan, pada akselerator prekursor LHC, energi maksimum yang diperoleh tidak melebihi 1 TeV. Ini adalah bagaimana akselerator Tevatron Amerika dari Illinois dapat mempercepat partikel. Energi yang dicapai dalam penumbuk jauh dari yang terbesar di dunia. Dengan demikian, energi sinar kosmik yang direkam di Bumi melebihi energi partikel yang dipercepat dalam penumbuk satu miliar kali! Jadi, bahaya Large Hadron Collider minimal. Sangat mungkin bahwa setelah semua jawaban diterima dengan bantuan LHC, umat manusia harus membangun Collider lain yang lebih kuat.

Teman, cintai sains, dan itu pasti akan mencintaimu! Dan mereka dapat dengan mudah membantu Anda jatuh cinta dengan sains penulis kami. Mintalah bantuan dan biarkan belajar membawa sukacita!