A világon sok hétköznapi ember felteszi a kérdést, hogy miért van szüksége egy nagy hadron ütközőre. A legtöbb tudományos kutatás számára, amely sok milliárd eurót költött, érthetetlen és aggodalomra ad okot.
Talán ez egyáltalán nem kutatás, hanem egy időgép vagy egy idegen lények teleportálására szolgáló portál prototípusa, amely megváltoztathatja az emberiség sorsát? A pletykák a legfantasztikusabbak és legfélelmetesebbek. A cikkben megpróbáljuk kitalálni, mi a hadron ütköző és miért lett létrehozva.
Az emberiség ambiciózus projektje
A Large Hadron Collider ma a legerősebb részecskegyorsító a bolygón. Nem található Svájc és Franciaország határán. Pontosabban, alatta: 100 méter mélyén fekszik egy gyűrűs gyorsítóalagút, amelynek hossza közel 27 kilométer. A több mint 10 milliárd dollár értékű teszthely tulajdonosa az Európai Nukleáris Kutatási Központ.
Nagyon sok erőforrás és több ezer nukleáris fizikus vesz részt a protonok és a nehéz ólomionok gyorsításában a fény közelébe, különböző irányokba, azután ütköznek egymással. A közvetlen interakció eredményeit alaposan megvizsgálják.
Az új részecskegyorsító létrehozására irányuló javaslat 1984-ben érkezett. Tíz éve különféle vitákat folytatnak arról, hogy mi lesz a hadron-ütközés, miért van szükség egy ilyen nagyszabású kutatási projektre. Csak a műszaki megoldás jellemzőinek és a szükséges telepítési paramétereknek a megvitatása után hagyták jóvá a projektet. Az építkezés csak 2001-ben kezdődött el, miután föld alatti kommunikációt allokált az egykori elemi részecskegyorsító - egy nagy elektron-pozitron ütköző - elhelyezésére.
Miért van szükség egy nagy hadron-ütközőre
Az elemi részecskék kölcsönhatását különböző módon írják le. A relativitáselmélet ellentmond a kvantummező-elméletnek. Az elemi részecskék struktúrájának egységes megközelítésének megtalálásához hiányzó láncszem a kvantum gravitáció elméletének megalkotásának lehetetlensége. Ezért van szükség a nagy teljesítményű hadron ütközőre.
A részecskék ütközésének teljes energiája 14 tera-elektron volt, ami a készüléket sokkal erősebb gyorsítószerré teszi, mint a mai világban létező. A korábban technikai okokból lehetetlen kísérletek elvégzése után a tudósok nagy valószínűséggel képesek dokumentálni vagy megcáfolni a mikrovilág meglévő elméleteit.
A ólommagok ütközése során képződött kvark-gluon plazma tanulmányozása lehetővé teszi számunkra, hogy fejlesszük az erősebb kölcsönhatások fejlettebb elméletét, amely radikálisan megváltoztathatja a nukleáris fizikát, és a csillagtér megismerésének módszereit.
Higgs-bozon
1960-ban egy skóciai fizikus, Peter Higgs kifejlesztette a Higgs-teret, amely szerint az erre a mezőre belépő részecskék kvantumhatásoknak vannak kitéve, amelyek a fizikai világban megfigyelhetők, mint egy tárgy tömege.
Ha a kísérletek során meg lehet erősíteni a skót nukleáris fizikus elméletét és megtalálható a Higgs-bozon (kvantum), akkor ez az esemény új kiindulási pont lehet a Föld lakosainak fejlődése szempontjából.
És a gravitációt irányító személy nyitott lehetőségei nagymértékben meghaladják a technológiai fejlődés minden látható kilátását. Sőt, a fejlett tudósokat nem inkább a Higgs-bozon jelenléte, hanem az elektromos csapszimmetria megtörésének folyamata érdekli.
Hogyan működik?
Annak érdekében, hogy a kísérleti részecskék a felületre elképzelhetetlen sebességet elérjék, amely majdnem megegyezik a vákuumban levő fénysebességgel, azokat fokozatosan gyorsítják fel, minden egyes energiával.
Először a lineáris gyorsítók ólomionokat és protonokat injektálnak, amelyeket fokozatos gyorsításnak vetnek alá. A részecskék az emlékeztetőn keresztül jutnak a proton szinkrotronba, ahol 28 GeV töltést kapnak.
A következő szakaszban a részecskék belépnek a szuperszinkrotronba, ahol töltésük energiáját 450 GeV-ra növelik. Az ilyen mutatók elérése után a részecskék a több km-es fő gyűrűbe esnek, ahol a speciálisan elhelyezkedő ütközés helyeken az érzékelők részletesen rögzítik az ütközés pillanatát.
Az összes folyamat ütközéssel történő rögzítésére alkalmas detektorok mellett 1625 szupravezető mágnest használnak a protoncsokrok gyorsítóban tartására. Teljes hossza meghaladja a 22 kilométert. Egy speciális kriogén kamra -271 ° C hőmérsékletet tart fenn a szupravezető képesség elérése érdekében. Az ilyen mágnesek költsége egymillió euróra becsülhető.
A vége igazolja az eszközöket
Az ilyen ambiciózus kísérletek elvégzéséhez a legerősebb hadron ütközőt építették fel. Miért van szükség több milliárd dolláros tudományos projektre - sok tudós elfedte lelkes lelkesedéssel. Igaz, hogy új tudományos felfedezések esetén valószínűleg megbízhatóan osztályozásra kerülnek.
Még biztos is lehet mondani. Ennek megerősítése a civilizáció teljes története. Amikor a kereket feltalálták, megjelent háborús szekerek. Megtanulta az emberiség kohászatát - hello, fegyverek és fegyverek!
A mai legmodernebb fejlesztések a fejlett országok katonai-ipari komplexusainak tulajdonává válnak, de nem az egész emberiség számára. Amikor a tudósok megtanultak egy atom felosztására, mi jött előbb? Atomerőmű-reaktorok azonban Japánban több százezer halál után. Hirosima lakosai egyértelműen ellenezték a holnap zajló tudományos fejlődést, és elvitték őket és gyermekeiket.
A műszaki fejlődés úgy néz ki, mint az emberek gúnyolódása, mert a benne lévő személy hamarosan a leggyengébb láncszemré válik. Az evolúció elmélete szerint a rendszer fejlődik és erősebbé válik, megszabadulva a gyengeségektől. Hamarosan előfordulhat, hogy nincs helye a technológia fejlesztésének világában. Ezért a "miért van szükségünk egy nagy hadron-ütközőre most" kérdése valójában nem tétlen kíváncsiság, mert az egész emberiség sorsától való félelem okozza.
Nem válaszolt kérdések
Miért van szükség egy nagy hadron-ütközőre, ha a bolygón milliók éheznek és gyógyíthatatlan, és néha kezelhető betegségek miatt halnak meg? Segít legyőzni ezt a gonoszt? Miért van szükség egy hadron ütközőre az emberiség számára, amely a technológia fejlődésével együtt száz évig nem volt képes megtanulni a rák elleni küzdelmet? Vagy talán inkább jövedelmezőbb a drága orvosi szolgáltatások nyújtása, mint a gyógyulás módjának megtalálása? Tekintettel a meglévő világrendre és az etikai fejlődésre, az emberiségnek csak néhány részére kell egy nagy hadron ütköző. Miért van rá szüksége a bolygó egész lakosságának, amely egy sor állomás nélküli csatát vezet a jogokért, hogy bárki élete és egészsége ellen támadástól mentes világban élhessenek? A történet erről hallgat …
A tudományos kollégák félelmei
Vannak a tudományos közösség más képviselői is, akik komoly aggodalmaikat fejezik ki a projekt biztonságával kapcsolatban. Nagyon valószínű, hogy a tudományos világ a kísérleteiben korlátozott ismeretei miatt elveszíti az irányítást olyan folyamatok felett, amelyeket még nem is teljesen megértenek.
Ez a megközelítés a fiatal vegyészek laboratóriumi kísérleteire emlékeztet - keverjen össze mindent, és nézze meg, mi történik. Az utolsó példa laboratóriumi robbanással zárulhat. És ha egy ilyen "siker" ütközik a hadron ütközésbe?
Miért van szükség indokolatlan kockázatra a földlakókra, különösen mivel a kísérletezők nem tudják teljes mértékben megmondani, hogy a részecske-ütközések olyan folyamatainak eredménye, amelyek 100 ezer alkalommal meghaladják a lámpa hőmérsékletét, nem okoznak láncreakciót a bolygó összes ügyében ?! Vagy egyszerűen láncreakciót okoznak, amely végzetes módon elronthatja a nyaralást Svájc hegységében vagy a Francia Riviérán …
