Deeltjesversnelling in de hadronbotser. Grote Hadron-botser

De TANK is in de eerste plaats een groot horrorverhaal. Maar is het werkelijk zo gevaarlijk en moeten we er bang voor zijn? Ja en nee! Ten eerste is alles en zelfs meer waar natuurkundigen en astrofysici over gaan leren al van tevoren bekend (zie hieronder). En wat een reële dreiging is, op het gebied van hun aannames, blijkt een heel andere dreiging te zijn. Waarom praat ik hier zo zelfverzekerd over, maar alleen omdat ik 60 wetenschappelijke ontdekkingen heb gedaan over de eigenschappen van de ether van het heelal en daarom alles bekend is over de ether, maar tot nu toe ben ik alleen. Ten eerste heeft de wetenschap fundamenteel ongelijk als het gaat om zwarte gaten. ‘Zwarte gaten’ zijn de kernen van alle sterrenstelsels. Ze zijn enorm en kunnen op geen enkele manier kunstmatig in miniatuur worden gemaakt. En daarom? Elk sterrenstelsel is een gigantische natuurlijke oscillator die cyclisch uitzet en samentrekt met perioden van tientallen miljarden jaren. Aan het einde van de samentrekking worden de meeste sterrenstelsels bolvormig (kern). Het hele heelal, inclusief alle sterrenstelsels, bestaat voornamelijk uit ether. Ether is een ideale onontwarbare samendrukbare vloeistof, samengeperst tot enorme druk, heeft een enorme dichtheid en, belangrijker nog, de viscositeit is nul. De kern is een ‘zwart gat’, maar in tegenstelling tot het algemeen aanvaarde idee ervan, is er geen materie in welke vorm dan ook, en kan dat ook niet zijn – alleen ether. De samentrekking van het sterrenstelsel wordt onmiddellijk gevolgd door zijn uitdijing. In het bijzonder begint zich vanuit de bolvorm een ​​extra schijfvormige vorm te vormen. Als gevolg van de uitzetting van de ether daarin neemt de statische druk binnenin af. Na miljoenen jaren treedt de eerste kritische druk op, waarbij een verscheidenheid aan subelementaire deeltjes als dauwdruppels uit de ether verschijnen, waaronder fotonen, harde straling - röntgenstralen, 'deeltjes van God' en andere. Het sterrenstelsel wordt zichtbaar en lichtgevend. Als het zijwaarts naar ons toe is gekeerd, is er in het midden rond de as een zwarte stip of een zwarte vlek - ether waarin geen materie wordt gevormd. Het vormt zich op grote diameters. Er is een zone of zichtbare band waarin materie wordt gevormd. Naarmate het schijfvormige deel groter wordt, wordt de materie bovendien complexer. Subelementaire deeltjes worden aan alle kanten samengedrukt door de ether. De ether zelf tussen de deeltjes vormt rotatieparaboloïden met een statische druk die lager is dan in de ether eromheen. Kleinste doorsnede paraboloïden in het midden van de afstand tussen de massacentra van deze deeltjes en bepalen de compressiekrachten van de deeltjes door niet-gecompenseerde druk erop vanaf tegenovergestelde kanten. Onder invloed van compressiekrachten beginnen de deeltjes te bewegen. Er zijn heel veel deeltjes, dus de resulterende krachten uit de drukkrachten blijken te zijn voor een lange tijd gelijk aan nul. Gedurende honderden miljoenen jaren wordt dit evenwicht geleidelijk verstoord. Sommigen van hen blijven aan elkaar plakken, waardoor hun beweging wordt vertraagd, anderen hebben geen tijd om langs te komen en beginnen, onder invloed van compressiekrachten, rond de aan elkaar vastgeplakte, massievere deeltjes te draaien en atomen te vormen. Vervolgens worden moleculen na miljarden jaren op dezelfde manier gevormd. Materie wordt geleidelijk complexer: er worden gassterren gevormd en vervolgens sterren met planeten. Op planeten wordt de materie onder invloed van dezelfde compressiekrachten complexer. Gevormd: gasvormige, vloeibare en vaste stoffen. Vervolgens verschijnen op sommige van hen flora en fauna, en ten slotte levende wezens met intelligentie - mensen en buitenaardse wezens. Naarmate het schijfvormige deel zich uitbreidt, wordt de materie in afgelegen gebieden van de Melkweg complexer naarmate deze verder van het centrum van de kern verwijderd is. In de kern zelf blijkt de statische druk blijkbaar altijd hoger te zijn dan de kritische druk, dus de vorming van materie daarin blijkt onmogelijk. Zwaartekracht als zodanig bestaat helemaal niet. In het heelal en vooral in sterrenstelsels is de wet van universele compressie (extrusie) van kracht. De kern van het sterrenstelsel is een ‘zwart gat’, maar er zijn geen krachten die materie opzuigen. Licht dat zo'n gat binnendringt, dringt er vrijelijk doorheen, in tegenstelling tot beweringen dat dit zogenaamd onmogelijk is. Omdat de ether van het heelal een ondeelbare, samendrukbare vloeistof is, heeft deze geen temperatuur. Alleen materie heeft temperatuur, omdat deze discreet is (bestaat uit deeltjes). Daarom het sensationele Grote knal en The Thermal Universe Theory blijken ongelijk te hebben. Omdat de wet van universele compressie (knijpen) in het universum van kracht is, bestaat er geen onverklaarbare zwaartekracht als zodanig, die door wetenschappers eenvoudigweg op geloof wordt aanvaard. Daarom blijkt GTR – de algemene relativiteitstheorie van A. Einstein en alle theorieën gebaseerd op verschillende soorten velden en ladingen – onhoudbaar. Er zijn eenvoudigweg geen velden of kosten. Vindt een eenvoudige en begrijpelijke verklaring van de vier grote interacties. Bovendien wordt aantrekking verklaard door knijpen, en afstoting door extrusie. Wat betreft ladingen: ongelijksoortige ladingen trekken elkaar aan (het fenomeen knijpt), en soortgelijke ladingen stoten elkaar af (het fenomeen duwt). Daarom worden ook een aantal andere theorieën onhoudbaar. Je moet echter niet flauwvallen van angst door de vorming van ‘zwarte gaten’ in de LHC – Large Hadron Collider. Hij zal het nooit creëren, hoe opgeblazen zijn staf ook is en welke eden hij ook aflegt. Het creëren van ‘Goddeeltjes’ (het Giggs-deeltje) is blijkbaar onmogelijk en niet aan te raden. Deze deeltjes zelf zijn dat wel afgewerkte vorm Ze vliegen naar ons toe vanuit de eerste zone van ons Melkwegstelsel, en we moeten niet bang voor ze zijn. Het boson valt de aarde al miljarden jaren aan en gedurende die tijd is er niets gevaarlijks gebeurd. Waar moet je echter bang voor zijn? Er is een heel groot gevaar, waar degenen die bij de LHC experimenteren zich niet eens van bewust zijn! In de LHC worden relatief zware deeltjes versneld tot voorheen onbereikbare lichtsnelheden. En als ze om de een of andere reden afwijken van het gegeven bewegingstraject en daarom in een detector of ergens anders terechtkomen, dan zijn ze met hoge snelheid en specifieke energie Als ze dit proberen te vergroten, zullen ze elektronen uit atomen gaan slaan radioactieve stoffen, waardoor een voorheen onbekende kernreactie wordt uitgelokt. Daarna zal de spontane splijting van kernen van bijna alle stoffen beginnen. Bovendien zal het een atoomexplosie zijn van ongekende kracht. Hierdoor zal het verdwijnen: eerst de LHC met Zwitserland, dan Europa en de hele wereld. Hoewel alles daar misschien stopt, zullen we er allemaal niet meer zijn. Dit zal een catastrofe op kosmische schaal zijn. Daarom moet het LHC-personeel, voordat het te laat is, moed tonen en de experimenten bij de LHC onmiddellijk opschorten totdat de ware reden opgehelderd is: zal het zo zijn of niet? Misschien vergis ik mij gelukkig. Het zou goed zijn als dat zo was. Alleen een team van wetenschappers kan het juiste antwoord op deze vraag geven.

Kolpakov Anatoly Petrovich, werktuigbouwkundig ingenieur

Het is de zoektocht naar manieren om twee fundamentele theorieën te combineren: GTR (over zwaartekrachttheorie) en het Standaardmodel (het standaardmodel dat drie fundamentele fysieke interacties combineert: elektromagnetisch, sterk en zwak). Het vinden van een oplossing vóór de oprichting van de LHC werd belemmerd door moeilijkheden bij het creëren van de theorie van de kwantumzwaartekracht.

De constructie van deze hypothese omvat de combinatie van twee fysische theorieën: de kwantummechanica en de algemene relativiteitstheorie.

Om dit te doen werden verschillende populaire en moderne benaderingen gebruikt: de snaartheorie, de braantheorie, de superzwaartekrachttheorie en ook de theorie van de kwantumzwaartekracht. Vóór de constructie van de botsing was het grootste probleem bij het uitvoeren van de noodzakelijke experimenten het gebrek aan energie, wat niet kan worden bereikt met andere moderne geladen deeltjesversnellers.

De Geneva LHC gaf wetenschappers de kans om voorheen onmogelijke experimenten uit te voeren. Er wordt aangenomen dat in de nabije toekomst veel natuurkundige theorieën met behulp van het apparaat zullen worden bevestigd of weerlegd. Een van de meest problematische is de supersymmetrie of snaartheorie, die de natuurkunde lange tijd in twee kampen heeft verdeeld: de ‘stringers’ en hun rivalen.

Andere fundamentele experimenten uitgevoerd als onderdeel van het LHC-werk

Het onderzoek van wetenschappers op het gebied van het bestuderen van top- , de zwaarste quarks en de zwaarste (173,1 ± 1,3 GeV/c²) van alle momenteel bekende elementaire deeltjes, is ook interessant. Vanwege deze eigenschap konden wetenschappers zelfs vóór de oprichting van de LHC alleen quarks waarnemen bij de Tevatron-versneller, omdat andere apparaten simpelweg niet over voldoende kracht en energie beschikten. Op zijn beurt is de theorie van quarks dat wel belangrijk onderdeel

Wetenschappers voeren al het wetenschappelijk onderzoek naar het ontstaan ​​en bestuderen van de eigenschappen van quarks uit in de top-quark-antiquark-stoomkamer van de LHC.

Een belangrijk doel van het project in Genève is ook het proces van het bestuderen van het mechanisme van elektrozwakke symmetrie, dat ook wordt geassocieerd met het experimentele bewijs van het bestaan ​​van het Higgs-deeltje. Om het probleem nog preciezer te definiëren: het onderwerp van studie is niet zozeer het boson zelf, maar het mechanisme voor het verbreken van de symmetrie van de elektrozwakke interactie voorspeld door Peter Higgs.

De LHC voert ook experimenten uit om te zoeken naar supersymmetrie - en het gewenste resultaat zal de theorie zijn dat elk elementair deeltje altijd vergezeld gaat van een zwaardere partner, en de weerlegging ervan.

De Large Hadron Collider (LHC) is een typische (zij het superkrachtige) botsende deeltjesversneller, ontworpen om protonen en zware ionen (loodionen) te versnellen en de producten van hun botsingen te bestuderen. De LHC is een microscoop waarmee natuurkundigen zullen ontrafelen waaruit en hoe materie is opgebouwd, en informatie over de structuur ervan op een nieuw, nog microscopischer niveau zullen verkrijgen.

Velen keken uit naar wat er zou gebeuren na de lancering, maar er gebeurde eigenlijk niets - onze wereld is erg saai en er gebeurt iets heel interessants en groots. Hier is de beschaving en de kroon op de schepping is de mens. Het is gewoon zo dat er een bepaalde coalitie van beschaving en mensen is ontstaan, die zich de afgelopen eeuw heeft verenigd. We vervuilen de aarde in geometrische progressie en vernietigen moedwillig alles wat zich heeft opgehoopt. miljoenen jaren lang. We zullen hierover in een ander bericht praten, dus hier is het HADRON-COLLIDER.

In tegenstelling tot de talrijke en gevarieerde verwachtingen van de volkeren en de media verliep alles rustig en vredig. Oh, wat was alles overdreven, de kranten herhaalden bijvoorbeeld van nummer tot nummer: “LHC = het einde van de wereld!”, “Het pad naar een ramp of ontdekking?”, “Annihilation Catastrofe”, ze voorspelden bijna het einde van de wereld en een gigantisch zwart gat, waarin de hele aarde zal worden opgezogen. Blijkbaar zijn deze theorieën naar voren gebracht door jaloerse natuurkundigen die er op school niet in slaagden een certificaat van voltooiing met het cijfer 5 voor dit vak te behalen.

Er was bijvoorbeeld zo'n filosoof Democritus, die in de zijne het oude Griekenland(trouwens, moderne schoolkinderen schrijven dit in één woord, omdat ze het beschouwen als een niet-bestaand vreemd land, zoals de USSR, Tsjechoslowakije, Oostenrijk-Hongarije, Saksen, Koerland, enz. - ‘Het oude Griekenland’) hij drukte een bepaalde theorie dat de substantie uit ondeelbare deeltjes bestaat - atomen, maar wetenschappers vonden hier pas na ongeveer 2350 jaar bewijs van. Een atoom (ondeelbaar) kan ook gesplitst worden, dit werd 50 jaar later ontdekt elektronen en kernels, en kern– voor protonen en neutronen. Maar het bleek dat het niet de kleinste deeltjes zijn en op hun beurt uit quarks bestaan. Tegenwoordig geloven natuurkundigen dat quarks- de grens van de verdeling van materie en niets minder bestaat. Er zijn zes soorten quarks bekend: up, weird, charm, beauty, true, down - en ze zijn met elkaar verbonden door middel van gluonen.

Het woord ‘collider’ komt van het Engelse ‘collide’ – botsen. Bij een botsing vliegen twee deeltjeslanceringen naar elkaar toe en wanneer ze botsen, worden de energieën van de bundels toegevoegd. Terwijl bij conventionele versnellers, die al tientallen jaren worden gebouwd en operationeel zijn (hun eerste modellen van relatief bescheiden omvang en kracht verschenen vóór de Tweede Wereldoorlog in de jaren dertig), de straal een stilstaand doel raakt en de energie van een dergelijke botsing veel groter is. minder.

De botser wordt "hadron" genoemd omdat hij is ontworpen om hadronen te versnellen. Hadronen- dit is een familie van elementaire deeltjes, waaronder protonen en neutronen; zij vormen de kernen van alle atomen, evenals verschillende mesonen. Belangrijk bezit hadronen – dat het geen echte elementaire deeltjes zijn, maar bestaan ​​uit quarks die door gluonen ‘aan elkaar zijn gelijmd’.

De versneller werd groot vanwege zijn omvang - het is de grootste fysieke experimentele installatie die ooit ter wereld heeft bestaan, alleen de hoofdring van de versneller strekt zich uit over meer dan 26 km.

Er wordt aangenomen dat de snelheid van de protonen die door de LHC worden versneld 0,9999999998 van de lichtsnelheid zal bedragen, en dat het aantal deeltjesbotsingen dat elke seconde in de versneller plaatsvindt 800 miljoen zal bereiken. De totale energie van botsende protonen zal 14 TeV bedragen (14 teraelectrovolts en loodkernen - 5,5 GeV voor elk paar botsende nucleonen. Nucleonen(van Latijnse kern - kern) - een algemene naam voor protonen en neutronen.

Er zijn tegenwoordig verschillende meningen over de technologie voor het maken van versnellers: sommigen beweren dat deze zijn logische limiet heeft bereikt, anderen dat er geen limiet bestaat voor perfectie - en diverse recensies geef beoordelingen van constructies waarvan de omvang 1000 keer kleiner is en waarvan de prestaties hoger zijn dan die van de LHC. In de elektronica- of computertechnologie vindt voortdurend miniaturisering plaats met gelijktijdige prestatieverbetering.

Large Hardon Collider, LHC - een typische (zij het extreem) versneller van geladen deeltjes in de bundels, ontworpen om de protonen en zware ionen (loodionen) te verspreiden en de producten van hun botsingen te bestuderen. BAC is deze microscoop, waarin de natuurkunde zal ontrafelen wat en hoe de kwestie van het verkrijgen van informatie over zijn apparaat op een nieuw, nog microscopischer niveau kan worden gebracht.

Velen wachtten reikhalzend, maar wat er na zijn run komt, maar in principe niets en niet is gebeurd - onze wereld mist veel van wat er is gebeurd, is iets heel interessants en ambitieus. Hier is het een beschaving en de kroon op de schepping van de mens, die zojuist een soort coalitie van beschaving heeft gekregen en de mensen, eenheid, samen voor meer dan een eeuw, in een geometrische progressie zagazhivaem land, en beschinno vernietigen van alles dat miljoenen jaren heeft geaccumuleerd. Hierover zullen we in een ander bericht praten, en zo - dat hij Hadron Collider.

Ondanks de vele en uiteenlopende verwachtingen van de mensen en de media verliep alles rustig en vredig. Oh, wat was het allemaal opgeblazen, zoals de krantenfirma qua aantal kamers: “BAC = het einde van de wereld!”, “De weg naar ontdekking of ramp?”, “Vernietigingscatastrofe”, bijna het einde van de wereld en de dingen zijn een gigantisch zwart gat in Zasoset dat het hele land bedekt. Misschien zijn deze theorieën jaloers op de natuurkunde naar voren gebracht, waarbij de school geen certificaat van voltooiing van figuur 5 over dit onderwerp heeft ontvangen.

Hier was bijvoorbeeld een filosoof Democritus, die in het oude Griekenland (en overigens schrijven de studenten van vandaag het in één woord, gezien dit vreemde niet-bestaande, zoals de Sovjet-Unie, Tsjecho-Slowakije, Oostenrijk-Hongarije, Saksen, Kurland, enz. - "Drevnyayagretsiya"), hij had een theorie dat materie bestaat uit ondeelbare deeltjes - atomen, maar het bewijs hiervan hebben wetenschappers pas na ongeveer 2350 jaar gevonden. Atoom (ondeelbaar) - kan ook worden verdeeld, het bevindt zich zelfs na 50 jaar op de elektronen en kernen en op de kern - protonen en neutronen. Maar het bleken, zoals later bleek, niet de kleinste deeltjes en zijn op hun beurt samengesteld uit quarks. Tot op heden geloven natuurkundigen dat quarks – de grens van de verdeling van materie en iets minder – niet bestaan. We kennen zes soorten quarks: het plafond, vreemd, gecharmeerd, charmant, echt, onderkant – en ze zijn verbonden via gluonen.

Het woord ‘Collider’ komt van het Engelse ‘collide’ – face. In de botser beginnen twee deeltjes naar elkaar toe te vliegen en worden de botsingsenergiebundels toegevoegd. Terwijl conventionele versnellers, die al tientallen jaren in aanbouw zijn en werken (de eerste van hun modellen over gematigde omvang en kracht, eerder verschenen de Tweede Wereldoorlog in de jaren dertig), puchek slaat toe op vaste doelen en de energie van de botsing is veel kleiner.

"Hadronic" -botser, zo genoemd omdat deze is ontworpen om de hadronen te verspreiden. Hadronen - is een familie van elementaire deeltjes, waaronder protonen en neutronen, bestaande uit de kern van alle atomen, evenals een verscheidenheid aan mesonen. Een belangrijk kenmerk van hadronen is dat het geen echte elementaire deeltjes zijn, maar zijn samengesteld uit quarks, ‘gelijmde’ gluonen.

De grote versneller is vanwege zijn omvang de grootste fysieke experimentele opstelling ooit ter wereld; alleen de hoofdversnellerring strekt zich uit over ruim 26 km.

Aangenomen wordt dat de snelheid van de verspreide tank 0,9999999998 protonen zal bedragen ten opzichte van de lichtsnelheid, en dat het aantal botsingen van deeltjes die hun oorsprong vinden in de versneller per seconde, tot 800 miljoen totale energie van botsende protonen 14 TeV (14 teraelektro-volt, en de kernen van lood - 5,5 GeV voor elk paar botsende nucleonen (van Lat. kern - kern) - de generieke naam voor de protonen en neutronen.

Er zijn tot nu toe verschillende opvattingen over de creatie van versnellertechnologie: sommigen zeggen dat het tot de logische kant kwam, anderen dat er geen grens is aan perfectie – en de verschillende onderzoeken gaven een overzicht van structuren die 1000 keer kleiner zijn, maar hoger productiviteit BUCK 'Ja. In de elektronica- of computertechnologie vindt voortdurend miniaturisering plaats, terwijl de efficiëntie toeneemt.

(of TANK)- momenteel de grootste en krachtigste deeltjesversneller ter wereld. Dit gevaarte werd in 2008 gelanceerd, maar werkte lange tijd op verminderde capaciteit. Laten we uitzoeken wat het is en waarom we een grote hadronenbotser nodig hebben.

Geschiedenis, mythen en feiten

Het idee om een ​​botser te maken werd in 1984 aangekondigd. En het project voor de bouw van de botser zelf werd al in 1995 goedgekeurd en aangenomen. De ontwikkeling is eigendom van het Europees Centrum voor Nucleair Onderzoek (CERN). Over het algemeen trok de lancering van de botser veel aandacht, niet alleen van wetenschappers, maar ook gewone mensen van over de hele wereld. We spraken over allerlei angsten en verschrikkingen die verband hielden met de lancering van de botsing.

Het is echter heel goed mogelijk dat iemand nu al wacht op een apocalyps die verband houdt met het werk van de LHC en zich afvraagt ​​wat er zal gebeuren als de Large Hadron Collider ontploft. Hoewel iedereen in de eerste plaats bang was voor een zwart gat, dat, aanvankelijk microscopisch klein, zou groeien en veilig zou absorberen, eerst de botsing zelf, en vervolgens Zwitserland en de rest van de wereld. De vernietigingscatastrofe veroorzaakte ook grote paniek. Een groep wetenschappers heeft zelfs een rechtszaak aangespannen in een poging de bouw stop te zetten. De verklaring zei dat de antimaterieklonten die in de botsing kunnen worden geproduceerd, zullen beginnen te vernietigen met de materie, waardoor een kettingreactie ontstaat en het hele universum zal worden vernietigd. Zoals het beroemde personage uit Back to the Future zei:

Het hele universum verkeert uiteraard in het ergste geval. In het beste geval alleen ons sterrenstelsel. Dr. Emet Brown.

Laten we nu proberen te begrijpen waarom het hadronisch is? Feit is dat het werkt met hadronen, of beter gezegd, versnelt, versnelt en botst met hadronen.

Hadronen– een klasse van elementaire deeltjes die onderhevig zijn aan sterke interacties. Hadronen zijn gemaakt van quarks.

Hadronen zijn onderverdeeld in baryonen en mesonen. Om het gemakkelijker te maken, laten we zeggen dat bijna alle ons bekende materie uit baryonen bestaat. Laten we het nog verder vereenvoudigen en zeggen dat baryonen nucleonen zijn (protonen en neutronen waaruit de atoomkern bestaat).

Hoe de Large Hadron Collider werkt

De schaal is zeer indrukwekkend. De versneller is een cirkelvormige tunnel die zich ondergronds op een diepte van honderd meter bevindt. De Large Hadron Collider is 26.659 meter lang. Protonen, versneld tot snelheden die dicht bij de snelheid van het licht liggen, vliegen in een ondergrondse cirkel over het grondgebied van Frankrijk en Zwitserland. Om precies te zijn varieert de diepte van de tunnel van 50 tot 175 meter. Supergeleidende magneten worden gebruikt om bundels vliegende protonen te focusseren en vast te houden; de totale lengte is ongeveer 22 kilometer, en ze werken bij een temperatuur van -271 graden Celsius.

De versneller bevat 4 gigantische detectoren: ATLAS, CMS, ALICE en LHCb. Naast de belangrijkste grote detectoren zijn er ook aanvullende detectoren. Detectoren zijn ontworpen om de resultaten van deeltjesbotsingen te registreren. Dat wil zeggen: nadat twee protonen met bijna-lichtsnelheden botsen, weet niemand wat hij kan verwachten. Om te ‘zien’ wat er is gebeurd, waar het is teruggekaatst en hoe ver het heeft gevlogen, zijn er detectoren volgepropt met allerlei sensoren.

Resultaten van de Large Hadron Collider.

Waarom heb je een versneller nodig? Nou ja, zeker niet om de aarde te vernietigen. Het lijkt erop, wat is het nut van botsende deeltjes? Feit is dat er onbeantwoorde vragen zijn moderne natuurkunde heel erg, en het bestuderen van de wereld met behulp van versnelde deeltjes kan dat ook letterlijk open een nieuwe laag van de werkelijkheid, begrijp de structuur van de wereld en beantwoord misschien zelfs de hoofdvraag van ‘de zin van het leven, het universum en in het algemeen’.

Welke ontdekkingen zijn er al gedaan bij de LHC? Het bekendste is de ontdekking Higgs-deeltje(we zullen een apart artikel aan hem wijden). Bovendien waren ze open 5 nieuwe deeltjes, de eerste gegevens over botsingen met recordenergieën werden verkregen, de afwezigheid van asymmetrie van protonen en antiprotonen wordt getoond, ongebruikelijke protoncorrelaties ontdekt. De lijst gaat nog lang door. Maar de microscopisch kleine zwarte gaten die huisvrouwen bang maakten, konden niet worden gedetecteerd.

En dit ondanks het feit dat de botser nog niet tot zijn maximale vermogen is versneld. Momenteel bedraagt ​​de maximale energie van de Large Hadron Collider 13 TeV(tera elektron-Volt). Het is echter de bedoeling dat de protonen, na de juiste voorbereiding, worden versneld 14 TeV. Ter vergelijking: in de versnellers-voorlopers van de LHC overschreden de maximaal verkregen energieën niet 1 TeV. Zo zou de Amerikaanse Tevatron-versneller uit Illinois deeltjes kunnen versnellen. De energie die in de botsing wordt bereikt, is verre van de hoogste ter wereld. De energie van kosmische straling die op aarde wordt gedetecteerd, overtreft dus een miljard keer de energie van een deeltje dat bij een botsing wordt versneld! Het gevaar van de Large Hadron Collider is dus minimaal. Het is waarschijnlijk dat nadat alle antwoorden zijn verkregen met behulp van de LHC, de mensheid nog een krachtigere versneller zal moeten bouwen.

Vrienden, hou van wetenschap, en het zal zeker van jou houden! En ze kunnen je gemakkelijk helpen verliefd te worden op de wetenschap. Vraag om hulp en laat je studie je vreugde brengen!

Zeker, bijna iedereen op aarde heeft minstens één keer van de Large Hadron Collider gehoord. Maar ondanks het feit dat velen erover hebben gehoord, begrijpen maar weinig mensen wat een hadronenbotser is, wat het doel ervan is, wat de essentie van een hadronenbotser is. In ons artikel van vandaag zullen we deze vragen beantwoorden.

Wat is een hadron-botser?

In wezen is een hadronenbotser een complexe deeltjesversneller. Met zijn hulp slagen natuurkundigen erin protonen en zware ionen te versnellen. Aanvankelijk werd de hadronenbotser gemaakt om het bestaan ​​van het ongrijpbare elementaire deeltje te bevestigen, dat natuurkundigen soms gekscherend het ‘Goddeeltje’ noemen. En ja, het bestaan ​​van dit deeltje werd experimenteel bevestigd met behulp van een botser, en de ontdekker ervan, Peter Higgs, ontving zelf Nobelprijs in de natuurkunde in 2013.

Natuurlijk bleef de zaak niet beperkt tot alleen het Higgsdeeltje; daarnaast vonden natuurkundigen ook enkele andere elementaire deeltjes. Nu weet je het antwoord op de vraag waarom een ​​hadronenbotser nodig is.

Wat is de Large Hadron Collider?

Allereerst moet worden opgemerkt dat de Large Hadron Collider niet zijn oorsprong vond lege ruimte, maar verscheen als een evolutie van zijn voorganger - de grote elektronen-positron-botser, een ondergrondse tunnel van 27 kilometer, waarvan de bouw in 1983 begon. In 1988 werd de ringtunnel gesloten, en het interessante is dat de bouwers de zaak zeer zorgvuldig hebben aangepakt, zozeer zelfs dat het verschil tussen de twee uiteinden van de tunnel slechts 1 centimeter bedraagt.

Zo ziet het hadron-botsercircuit eruit.

De elektronen-positronenbotser werkte tot 2000 en tijdens zijn werking in de natuurkunde werd met zijn hulp een aantal ontdekkingen gedaan, waaronder de ontdekking van W- en Z-bosonen en hun verder onderzoek.

Sinds 2001 begon de bouw van een hadron-botser op de plaats van de elektron-positron-botser, die in 2007 werd voltooid.

Waar bevindt zich de Hadron-botser?

De Large Hadron Collider ligt op de grens van Zwitserland en Frankrijk, in de vallei van het Meer van Genève, op slechts 15 km van Genève zelf. En het bevindt zich op een diepte van 100 meter.

Locatie van de Hadron-botser.

In 2008 begonnen de eerste tests onder de bescherming van CERN, de Europese Organisatie voor Nucleair Onderzoek, die momenteel het grootste laboratorium ter wereld is op het gebied van hoge-energiefysica.

Waar is de hadron-botser voor?

Met deze gigantische deeltjesversneller kunnen natuurkundigen dieper in de materie doordringen dan ooit tevoren. Dit alles helpt, hoe je oud kunt bevestigen wetenschappelijke hypothesen en nieuwe interessante theorieën creëren. Een gedetailleerde studie van de fysica van elementaire deeltjes helpt ons dichterbij te komen op zoek naar antwoorden op vragen over de structuur van het heelal, over hoe het is ontstaan.

Een diepe onderdompeling in de microwereld stelt ons in staat revolutionaire nieuwe ruimte-tijdtheorieën te ontdekken, en wie weet kunnen we misschien zelfs het geheim van de tijd doorgronden, deze vierde dimensie van onze wereld.

Hoe werkt de Hadron Collider?

Laten we nu beschrijven hoe de Large Hadron Collider eigenlijk werkt. De naam spreekt over de principes van de werking ervan, aangezien het woord ‘botser’ zelf uit het Engels wordt vertaald als ‘iemand die botst’. Zijn belangrijkste taak is het regelen van een botsing van elementaire deeltjes. Bovendien vliegen (en botsen) deeltjes in de botser met snelheden die dicht bij de lichtsnelheid liggen. De resultaten van deeltjesbotsingen worden geregistreerd door vier grote detectoren: ATLAS, CMS, ALICE en LHCb, en vele hulpdetectoren.

Het werkingsprincipe van de hadron-botser wordt in deze interessante video gedetailleerder beschreven.

De gevaren van de hadron-botser

Over het algemeen zijn mensen bang voor dingen die ze niet begrijpen. Dit is precies wat de houding ten opzichte van de Hadron Collider en de verschillende zorgen die daarmee gepaard gaan illustreert. De meest radicale van hen zeiden dat in het geval van een mogelijke explosie van de hadronenbotser niet veel, niet een beetje, maar de hele mensheid zou kunnen sterven, samen met de planeet Aarde, die zou worden opgeslokt door de planeet die daarna werd gevormd. de explosie. Natuurlijk hebben de allereerste experimenten aangetoond dat dergelijke angsten niets meer zijn dan een horrorverhaal voor kinderen.

Maar enkele ernstige zorgen over de werking van de versneller werden geuit door de onlangs overleden Engelse wetenschapper Stephen Hawking. Bovendien houden de zorgen van Hawking niet zozeer verband met de botser zelf, maar met het Higgsdeeltje dat met zijn hulp wordt verkregen. Volgens de wetenschapper is dit boson een uiterst onstabiel materiaal en kan het door een bepaalde samenloop van omstandigheden leiden tot het verval van het vacuüm en het volledig verdwijnen van begrippen als ruimte en tijd. Maar niet alles is zo eng, want volgens Hawking is er, om zoiets te laten gebeuren, een botsing ter grootte van een hele planeet nodig.