Daudzi parastie planētas cilvēki uzdod sev jautājumu, kāpēc viņiem vajadzīgs liels hadronu sadursme. Nesaprotami lielākajai daļai zinātnisko pētījumu, kas iztērēja daudz miljardus eiro, rada bažas un bažas.
Varbūt tas nemaz nav pētījums, bet gan laika mašīnas prototips vai portāls svešu radījumu teleportēšanai, kas var mainīt cilvēces likteni? Baumas iet fantastiskākās un baisākās. Rakstā mēs mēģināsim noskaidrot, kas ir hadrona sadursme un kāpēc tas tika izveidots.
Vērienīgais cilvēces projekts
Lielais hadronu sadursme šodien ir visspēcīgākais daļiņu paātrinātājs uz planētas. Tas atrodas uz Šveices un Francijas robežas. Precīzāk, zem tā: 100 metru dziļumā atrodas gredzenveida paātrinātāja tunelis, kura garums ir gandrīz 27 kilometri. Pārbaudes vietas īpašnieks vairāk nekā 10 miljardu dolāru vērtībā ir Eiropas Kodolpētījumu centrs.
Milzīgs daudzums resursu un tūkstošiem kodolfiziku ir iesaistīti protonu un smago svina jonu paātrināšanā līdz ātrumam, kas ir tuvu gaismai dažādos virzienos, pēc kura tie saduras viens ar otru. Tiešas mijiedarbības rezultāti tiek rūpīgi izpētīti.
Priekšlikums izveidot jaunu daļiņu paātrinātāju nāca 1984. gadā. Desmit gadu laikā ir notikušas dažādas diskusijas par to, kāds būs hadrona sadursme, kāpēc ir nepieciešams tik liela mēroga pētniecības projekts. Tikai pēc tehniskā risinājuma iezīmju un nepieciešamo uzstādīšanas parametru apspriešanas projekts tika apstiprināts. Celtniecība tika sākta tikai 2001. gadā, kad tā izvietošanai bija iedalītas pazemes komunikācijas bijušajam elementāro daļiņu paātrinātājam - lielam elektronu-pozitronu sadursmeim.
Kāpēc mums ir nepieciešams liels hadronu sadursme
Elementāro daļiņu mijiedarbība ir aprakstīta dažādos veidos. Relativitātes teorija ir pretrunā ar kvantu lauka teoriju. Trūkstošais posms vienotas pieejas atrašanā elementāro daļiņu struktūrā ir kvantu gravitācijas teorijas radīšanas neiespējamība. Tāpēc ir vajadzīgs lieljaudas hadrona sadursme.
Kopējā enerģija daļiņu sadursmē ir 14 teraelektronvolti, kas ierīci padara par daudz jaudīgāku paātrinātāju nekā viss pašreizējais pasaulē. Pēc tādu eksperimentu veikšanas, kas iepriekš nebija iespējami tehnisku iemeslu dēļ, ļoti iespējams, ka zinātnieki spēs dokumentēt vai atspēkot esošās mikropasaules teorijas.
Svina kodola sadursmes laikā ražotās kvarka-gluona plazmas izpēte ļaus mums izveidot progresīvāku teoriju par spēcīgu mijiedarbību, kas var radikāli mainīt kodolfiziku un zvaigžņu telpas izziņas metodes.
Higsa bozons
Jau 1960. gadā fiziķis no Skotijas Pīters Higss izstrādāja Higsa lauka teoriju, saskaņā ar kuru daļiņas, kas iekļūst šajā laukā, tiek pakļautas kvantu iedarbībai, ko fiziskajā pasaulē var novērot kā objekta masu.
Ja eksperimentu laikā ir iespējams apstiprināt Skotijas kodolfizikas teoriju un atrast Higsa bozonu (kvantu), tad šis notikums var kļūt par jaunu sākumpunktu Zemes iedzīvotāju attīstībai.
Un cilvēka, kurš kontrolē smagumu, atvērtās iespējas ievērojami pārsniegs visas redzamās perspektīvas tehnoloģiskā progresa attīstībā. Turklāt progresīvos zinātniekus vairāk neinteresē Higsa bozona klātbūtne, bet gan elektrisko signālu simetrijas pārrāvuma process.
Kā viņš strādā
Lai eksperimentālās daļiņas sasniegtu virsmai netveramu ātrumu, kas ir gandrīz vienāds ar gaismas ātrumu vakuumā, tās pakāpeniski paātrina, katru reizi palielinot enerģiju.
Pirmkārt, lineārie paātrinātāji ievada svina jonus un protonus, pēc tam tos pakļauj pakāpeniskam paātrinājumam. Daļiņas caur revakcināciju nokļūst protonu sinhrotronā, kur tās saņem 28 GeV lādiņu.
Nākamajā posmā daļiņas nonāk supersinkrotronā, kur to lādiņa enerģija tiek paaugstināta līdz 450 GeV. Sasniedzot šādus indikatorus, daļiņas iekrīt galvenajā vairāku kilometru riņķī, kur īpaši uzstādītās sadursmes vietās detektori sīki reģistrē trieciena brīdi.
Papildus detektoriem, kas spēj atklāt visus procesus sadursmē, protonu ķekaru turēšanai paātrinātājā tiek izmantoti 1625 magnēti ar supravadītspēju. Viņu kopējais garums pārsniedz 22 kilometrus. Īpaša kriogēna kamera uztur –271 ° C temperatūru, lai sasniegtu supravadītspējas efektu. Tiek lēsts, ka katra šāda magnēta izmaksas ir viens miljons eiro.
Beigas attaisno līdzekļus
Lai veiktu tik vērienīgus eksperimentus, tika uzbūvēts visspēcīgākais hadrona sadursmes līdzeklis. Kāpēc mums ir vajadzīgs vairāku miljardu dolāru liels zinātniskais projekts, daudziem zinātniekiem ar neslēptu entuziasmu ir teikts. Tiesa, jaunu zinātnisko atklājumu gadījumā, visticamāk, tie tiks ticami klasificēti.
Jūs pat varat teikt droši. Apstiprinājums tam ir visa civilizācijas vēsture. Kad ritenis tika izgudrots, parādījās kara rati. Viņš apguva cilvēces metalurģiju - sveiks, pistoles un pistoles!
Visi mūsdienīgākie notikumi mūsdienās kļūst par attīstīto valstu, bet ne visas cilvēces, militāri rūpniecisko kompleksu īpašumiem. Kad zinātnieki uzzināja, kā sadalīt atomu, kas notika vispirms? Tomēr kodolenerģijas reaktori pēc simtiem tūkstošu nāves Japānā. Hirosimas iedzīvotāji skaidri iebilda pret rīt sasniegto zinātnisko progresu, un viņi paņēma no viņiem un viņu bērnus.
Tehniskā attīstība izskatās kā ņirgāšanās par cilvēkiem, jo tajā esošais cilvēks drīz pārvērtīsies par vājāko posmu. Saskaņā ar evolūcijas teoriju sistēma attīstās un stiprinās, atbrīvojoties no vājībām. Drīz var notikt, ka mums nebūs vietas tehnoloģiju uzlabošanas pasaulē. Tāpēc jautājums "kāpēc mums šobrīd ir vajadzīgs liels hadronu sadursme" patiesībā nav tukšgaitas ziņkāre, jo to izraisa bailes par visas cilvēces likteni.
Jautājumi, uz kuriem nav atbildes
Kāpēc mums ir vajadzīgs liels hadronu sadursme, ja miljoniem planētas mirst no bada un neārstējamām, kā arī dažkārt ārstējamām slimībām? Vai viņš palīdz pārvarēt šo ļaunumu? Kāpēc cilvēcei ir vajadzīgs hadrona sadursmes līdzeklis, kurš ar visu tehnoloģiju attīstību simt gadus nav spējis iemācīties veiksmīgi cīnīties ar vēzi? Vai varbūt dārgāk ir sniegt dārgus medicīnas pakalpojumus, nevis atrast veidu, kā dziedināt? Ņemot vērā esošo pasaules kārtību un ētisko attīstību, tikai nedaudzām cilvēces pārstāvju pārstāvjiem ir nepieciešams liels hadronu sadursme. Kāpēc tas ir vajadzīgs visiem planētas iedzīvotājiem, vadot nepārtrauktu cīņu par tiesībām dzīvot pasaulē, kurā nav uzbrukumu neviena dzīvībai un veselībai? Stāsts par to klusē …
Zinātnisko kolēģu bailes
Ir arī citi zinātniskās sabiedrības pārstāvji, kuri pauž nopietnas bažas par projekta drošību. Ļoti iespējams, ka zinātniskā pasaule eksperimentos ierobežoto zināšanu dēļ var zaudēt kontroli pār procesiem, kas pat nav pilnībā izprotami.
Šī pieeja atgādina jauno ķīmiķu laboratorijas eksperimentus - visu sajauciet un redziet, kas notiek. Pēdējais piemērs varētu beigties ar laboratorijas eksploziju. Un ja šāds "panākums" apgāž hadronu sadursmi?
Kāpēc mums ir nepieciešams nepamatots risks zemes dzīvniekiem, jo īpaši tāpēc, ka eksperimentētāji nevar pilnīgi droši apgalvot, ka daļiņu sadursmes procesi, kuru rezultātā temperatūra veidojas virs 100 tūkstošiem reižu, pārsniedzot mūsu apgaismes temperatūru, neizraisīs visu planētas jautājumu ķēdes reakciju ?! Vai arī tie vienkārši izraisīs kodolreakciju, kas var fatāli sabojāt brīvdienas Šveices kalnos vai Francijas Rivjērā …
