Хадронски сударач: Почетак. Велики хадронски колајдер зашто? Где је?

Историја акцелератора, које данас познајемо као Велики хадронски колајдер почиње још од 2007. године. У почетку је почело са хронологијом акцелератора на циклотрона. Уређај је мали уређај који се лако уклапа на столу. Онда је прича о акцелератора је стално развија. Чинило се Синцхротрон и Синцхротрон.

У историји можда најзабавнији је био период од 1956. до 1957 године. У то време, совјетски наука, нарочито физике, није заостајао страних браће. Користећи нагомиланих искуство, совјетски физичар по имену Владимира Векслер направила пробој у науци. Они су најмоћнији Синцхротрон у време када је направљена. Његов радни капацитет је 10 ГеВ (10 милијарди електрон волти). Након тога откриће је већ створио озбиљне примјере убрзивача: Велики електрон-позитрон сударач, акцелератор Свисс, Немачка, Сједињене Државе. Сви они имају један заједнички циљ - проучавање основних честица кваркова.

Велики хадронски колајдер је настао у првих захваљујући место за напорима Италије физичара. А његово име је Карло Рубија, нобеловац. Током своје дјелатности Рубија радио као директор у Европској организацији за нуклеарна истраживања. Одлучено је да се изгради и покретање ЛХЦ је на лицу места истраживачки центар.

Где хадронски сударач?

Цоллидер постављен на граници између Швајцарске и Француске. Дужина њеног обима је 27 километара, а тако се зове велика. акцелератор прстен се враћа од 50 до 175 метара. Магнет 1232 је постављен колајдер. Они су Суперцондуцтинг, што значи да се може развити максималну поље за убрзање, будући да су трошкови енергије таквих магнета су практично одсутне. Укупна тежина сваког магнета је 3,5 тона у дужини од 14.3 метара.

Као и свака физички објекат, Велики хадронски колајдер ствара топлоту. Стога, неопходно је да се стално кул. За ту сврху, температура се одржава на 1,7 К коришћењем 12 милиона литара течног азота. Поред тога, течни хелијум (700.000 литара) се користи за хлађење и што је најважније - притисак се користи, што је десет пута мањи од нормалног атмосферског притиска.

Температура 1.7 к Целзијуса је -271 степени. Таква температура је скоро у близини апсолутне нуле. Апсолутна нула се зове најнижу могућу границу, што може имати физичко тело.

Унутрашњи део тунела није мање занимљива. Постоје ниобијум-титан суперпроводни кабл са могућностима. Њихова дужина је 7600 километара. Укупна тежина је 1.200 тона каблова. Унутрашњост кабла - плексус жица 6300 са укупној раздаљини од 1,5 милијарди километара. Ова дужина је једнака 10 астрономских јединица. На пример, удаљеност од Земље до Сунца је 10 таквих јединица.

Ако говоримо о њеном географском положају, може се рећи да су Цоллидер прстенови леже између градова Саинт-Генис и Форно Волтаире се налази на француској страни, као и Марин и Вессурат - са швајцарске стране. Мали прстен, под називом ПС простире дуж границе пречника.

Раисон д'етре

Да би се одговорило на питање "Шта је ЛХЦ", треба да се окрену научника. Многи научници кажу да је велики изум за цео период постојања науке, и да је наука без ње, који је познат нама данас, једноставно нема смисла. Постојање и покретање Ларге Хадрон Цоллидер се заинтересујем што се судар честица у ЛХЦ је експлозија. Све фине честице распршити у различитим правцима. За формирање нове честице, што може да објасни постојање и смисао многих.

Прва ствар коју су научници покушавали да пронађу ове честице пала - што је теоријски предвиђено физичар Питер Хиггс елементарне честице који се зове "Хиггсов бозон". Овај запањујући честица је преносилац информације, сматрају. Ипак, то се зове "честица Бог". отварајући би се кретали научницима да схвате универзум. Треба напоменути да је у 2012. години, 4. јула, хадронски сударач (то старт делимично успео) да помогне у проналажењу сличан честицу. До данас, научници покушавају да га проучи детаљно.

Колико ће ...

Наравно, поставља се питање одмах јавља, због чега су научници толико дуго да студирају ове честице. Ако имате уређај, можете га покренути, и сваки пут да пуцају више и више података. Чињеница да је рад ЛХЦ - то је скупо задовољство. Један лансирање кошта велику суму. На пример, годишња потрошња енергије је једнака 800 милиона. КВ / х. Ова количина енергије троши на град са популацијом од око 100 хиљада. Човека, по просечним стандардима. Ово не укључује трошкове одржавања. Други разлог - да ЛХЦ експлозија која се јавља када супротстављајући протоне везане за производњу велике количине података: информације компјутерски-читљив, тако да је обрада потребно доста времена. Упркос чињеници да је моћ рачунара који примају информације, чак и велике по данашњим стандардима.

Други разлог - није ништа мање познат тамна материја. Научници раде са Цоллидер у том правцу, уверени да видљиви опсег универзума је само 4%. Претпоставља се да је остатак - то је тамна материја и тамна енергија. Експериментално покушава да докаже да је ова теорија тачна.

Хадронски сударач: за или против

Изнео теорију тамне материје доведена у питање безбедност постојања ЛХЦ. Поставља се питање: "хадронски колајдер: за или против?" Он је забринут многе научнике. Сви велики умови света су подељени у две категорије. "Противници" су изнели интересантну теорију да ако постоји таква ствар, онда мора да је њена супротност честица. И судар честица у акцелератору појави тамнију део. Постојала је опасност да тамни део и део који видимо лице. Онда би то могло да доведе до смрти универзума. Међутим, након првог укључивања ЛХЦ је ова теорија је делимично сломљена.

Следеће по важности долази до експлозије у свемиру, односно - рођење. Верује се да се судар се може уочити како је универзум понашао у првим секундама постојања. Начин на који је изгледао након настанка Великог праска. Верује се да је процес судар честица је веома слична оној која је била на почетку рађања универзума.

Најмање једна прелијепа идеја које научници контролишу - то је егзотичне моделе. Изгледа невероватно, али постоји теорија која сугерише да постоје и друге димензије и универзума као ми људи. И довољно чудно, акцелератор и могу да помогну.

Једноставно речено, сврха постојања акцелератора је да разуме шта је универзум, како је настао, да докаже или оповргне све постојеће теорије честица и сродних појава. Наравно, то ће бити потребне године, али са сваким почетак, нова открића која поништене свет науке.

Чињенице о акцелератора

Сви знају да је акцелератор убрзава честице до 99% брзине светлости, али не много људи зна да је проценат је једнак 99.9999991% од брзине светлости. Ова невероватна цифра има смисла због савршеног дизајна и моћних магнети убрзати. Такође, треба напоменути неке од мање познатих чињеница.

Бројеви произведени у судару честица током убрзања

Број протона у гомили	до 100 млрд. (1011)
Број гомиле	до 2.808
Број пролази протон греда у детектора зони	до 31 милиона. друга зона 4
Број судара честица на раскрсници	до 20
Том по судара података	око 1,5 МБ
Количине честица Хиггс	1 бит сваких 2,5 секунди (при пуном интензитету снопа иу складу са одређеним претпоставкама о својствима честица Хиггса)

Око 100 милиона. Стреамс података који долазе из сваке од два главна детектора може у року од неколико секунди да заврше више од 100.000 ЦД-а. За само месец дана број дискова постигли такве висине када се положи у групи, било би довољно да се на Месец. Стога је одлучено да се не прикупи све податке који долазе из детектора, али само они који могу да користе систем прикупљања података, који у ствари служи као филтер за податке. Одлучено је да се сними само 100 догађаја који су се десили у време експлозије. Снимљени су ови догађаји ће бити за архивирање центар података ЛХЦ система, који се налази на Европском Лабораторија за физику честица, који је уједно и место на позицији гаса. Ће се снимати догађаје који су снимљени, и они који представљају научне заједнице највеће интересовање.

афтертреатмент

Након снимања сто килобајта података који се обрађују. За ту сврху, више од два милиона рачунара се налази у ЦЕРН-у. Сврха ових рачунара је обрада сирових података и формирање њихове базе, што ће бити корисно за даљу анализу. Даље генерисана ток података ће бити усмерени на рачунарској мрежи ГРИД. Овај онлине мрежа повезује хиљаде рачунара који се налазе у различитим институцијама широм света, везује више од стотину главних центара, који се налазе на три континента. Све такве тачке су повезани са ЦЕРН-у користећи оптичка влакна - за максималну брзину преноса података.

Говорећи о чињеницама, неопходно је да се поменути о структури физичке показатеља. Тунел акцелератор је одступање од 1,4% у односу на хоризонталну раван. То је учињено на првом месту да стави већи део тунела акцелератора у монолитни стени. Тако је дубина пласман на супротним странама су различити. Ако претпоставимо из језера, који се налази у близини Женеве, дубина је 50 метара. Супротно део има дубину од 175 метара.

Интересантно је да месечеве мене утичу на акцелератор. То може изгледати као удаљеног објекта може деловати на даљину. Али је истакао да је током пуног месеца, када постоји талас земљишта на подручју Женеви, порасла за чак 25 центиметара. То утиче на дужину Акцелератор. Ленгтх чиме повећава 1 милиметра, а зрак енергија мења 0,02%. Пошто је енергија контроле снопа мора да буде одржана до 0.002%, истраживачи морају узети у обзир ову појаву.

Такође, интересантно је да је тунел колајдер има облик октагон него круга, као и многи. Углови формиран од одељака. Они су распоређени фиксне детекторе и систем који управља убрзани честица зрака.

структура

Хадронски сударач, од којих је лансирање је повезан са многим детаљима и узбуђења научника - невероватна уређај. Све акцелератор се састоји од два прстена. Мали прстен назван протона Синцхротрон или да употребите скраћенице - УСБ. Велики прстен - супер Протон Синцхротрон, или СПС-. Заједно, ова два прстена дозвољавају дисперговане порцији 99,9% брзине светлости. Тако цоллидер повећава и енергију протона, повећавајући њихову укупну енергију од 16 пута. Он такође омогућава да честице сударају један са другим приближно 30 Милл. Тиме / с. 10 сати. 4 главна детектори се добија највише 100 терабајта дигиталних података у секунди. Примање података због индивидуалних фактора. На пример, они могу да открију елементарне честице, које имају негативно наелектрисање, и имају полу-спин. Од ове честице су нестабилни, а затим усмерава њихово откривање немогуће је могуће детектовати само њихова енергија да се емитују под одређеним углом на греду осе. Овај корак се зове први ниво окидач. Овај корак је праћен више од 100 специјалних картица података, који су интегрисани у спровођењу логике. Овај део се одликује тиме да током пријем података је избор блокова података преко 100 тисиацх у једној секунди. Затим, ови подаци се користе за анализу, која се јавља користећи механизам вишем нивоу.

Следеће ниво система, насупрот томе, добити информације из свих тока детектора. Софтвер детектор функционише у мрежи. Тамо ће користити велики број рачунара за обраду наредне блокова података, просечно време између блокова - 10 милисекунди. Програми ће морати да створи траг честица, одговара оригиналном тачке. Резултат је скуп података формира се састоји од импулса, енергије, и другог пута који је настао током једног догађаја.

Аццелератор делови

Све акцелератор се може поделити у 5 главних делова:

1) електрон-позитрон Аццелератор Цоллидер. Део је око 7 тисиацх магнети са суперпроводних својствима. Са њима се јавља кроз прстенастог правцу тунела зрака. Као и они се фокусирају сноп у једном ток чија ширина смањује на ширину једне длаке.

2) Компакт мион магнетни. Овај детектор је дизајниран за опште намене. У таквом детектор су у потрази за новим појавама и, на пример, потражите Хигсову честицу.

3) Детектор ЛХЦб. Значај овог уређаја је да тражи кваркова и честица их супротна - антикваркова.

4) тороидал Инсталација АТЛАС. Овај детектор је дизајниран за фиксирање на миона.

5) Алиса. Овај детектор снима судара предности у јоне, и судара протона.

Тешкоће покретања ЛХЦ

Упркос чињеници да је присуство високе технологије елиминише могућност грешке у пракси, све је другачије. Током одлагања, као и време неуспеха скупштине гаса. Морам да кажем да је ова неочекивана ситуација није била. Уређај садржи многе нијансе и захтева такву прецизност да научници очекују сличне резултате. На пример, један од проблема са којима се суочавају научници током лансирања - одбијање магнета, који се фокусирао зраке протона непосредно пре судара. Ова озбиљна несрећа је узрокована разарањем гори због губитка суперпроводљивог магнета.

Овај проблем је настао 2007. године. Због тога, покретање Акцелератор неколико пута одлагано, а у јуну лансирање догодио, скоро годину дана колајдер још почело.

Последњи Покретање колајдер био успешан, она окупља велики број терабајта података.

Хадронски сударач, од којих је лансирање одржана 5. априла 2015. године, успешно послује. Током греде месеца ће јурити по рингу, постепено повећава снагу. Циљеви за студије као што је, не. ће бити повећана судара енергије греде. Вредност лифта од 7 до 13 ТеВ ТеВ. Ово повећање ће омогућити да виде нове могућности у судару честица.

У 2013. и 2014. години. Уследила је озбиљна техничка инспекција тунела, акцелератора, детектора и друге опреме. Као резултат, било је 18 биполарних магнета са суперпроводном функцијом. Треба напоменути да је укупан број њих 1232 комада. Међутим, преостали магнети нису игнорисани. У остатку су замијењени системи за заштиту од хлађења, а побољшани су инсталирани. Систем хлађења магнета је такође побољшан. Ово им омогућава да остану на ниским температурама са максималном снагом.

Ако све буде добро, следеће лансирање акцелератора ће се одвијати тек за три године. Кроз овај период планира се рад на унапређењу техничког прегледа колајдера.

Треба напоменути да поправци коштају новчић, а не трошкове. Хадронски судар, од 2010. године, има цијену једнака 7,5 милијарди евра. Ова цифра доводи цео пројекат на прво место на листи најскупљих пројеката у историји науке.

Најновије вести

Хадрон коалидер, који је лансиран након паузе, био је успешан. Занимљиви подаци су прикупљени. На примјер, представљени су докази да је савремени концепт честица тачан. Ово је постало могуће због правилног рада ЦМС и ЛХЦб детектора. Ови детектори су ухватили распад БС у два месона, што је директан доказ вриједности модерних теорија.

Вреди поставити питање како се доказује таква теорија. Један начин је заузимање нових честица. То јест, ако се нове елементарне честице појављују у судару, то значи да се модерна теорија мора преиспитати.

Пажња научника је фокусирана на ову честицу само зато што може доказати, барем или бар отворити врата у смеру суперсиметрије. Ово је добар почетак за даље истраживање и рад у центру научних истраживања у Женеви.

Шта је следеће?

Након што се деси следећа модернизација судара, постављају се проблеми за даље проучавање честица. Посебно ће бити потребно научити више о Хиггс босонима. Упркос чињеници да је Нобелову награду додијељено за ово откриће, нису се сва своја својства детаљно проучавала и доказала. Због тога научници имају дуг и тежак рад за проучавање ове невероватне честице.

Поред тога, неопходно је наставити рад на доказима или одбијању теорије суперсиметрије. Иако изгледа фантастично, он има право да постоји. Немојте мислити да се све пажње поклања само проблему од првог значаја, за сваки пројекат постоји тим научника који раде у овој области.

Наравно, то нису сви задаци који морају да реше научници. Са сваком новом терабиту примљених информација, листа питања се континуирано допуњује, а одговори на њих се могу претраживати током година.