Големият адронен колайдер на страната на местоположение. Какво представлява Големият адронен колайдер. Къде е адронният колайдер

Големият адронен колайдер е наричан или „Машината на Страшния съд“, или ключът към мистерията на Вселената, но значението му е неоспоримо.

Както веднъж каза известният британски мислител Бъртран Ръсел: "- това е, което знаете, философията е това, което не знаете." Изглежда, че истинското научно познание отдавна е отделено от своя произход, който може да се намери във философските изследвания на древна Гърция, но това не е съвсем вярно.

През целия двадесети век учените се опитват да намерят в науката отговора на въпроса за устройството на света. Този процес беше подобен на търсенето на смисъла на живота: огромен брой теории, предположения и дори луди идеи. До какви изводи стигнаха учените в началото на 21 век?

Целият свят е съставен от елементарни частици, които са крайните форми на всичко, което съществува, тоест това, което не може да бъде разделено на по-малки елементи. Те включват протони, електрони, неутрони и т.н. Тези частици са в постоянно взаимодействие една с друга. В началото на нашия век тя се изразява в 4 основни типа: гравитационна, електромагнитна, силна и слаба. Първият е описан от Общата теория на относителността, останалите три са обединени в рамките на Стандартния модел (квантовата теория). Предполага се също, че има друго взаимодействие, по-късно наречено "полето на Хигс".

Постепенно идеята за комбиниране на всички фундаментални взаимодействия в рамките на " теория на всичко", което първоначално се възприе като шега, но бързо прерасна в мощно научно направление. Защо е необходимо това? Всичко е просто! Без разбиране за това как функционира светът, ние сме като мравки в изкуствено гнездо - няма да надхвърлим границите си. Човешкото познание не може (е, или чаоне може, ако сте оптимист) да обхване структурата на света в неговата цялост.

Разгледана е една от най-известните теории, които претендират, че „обхващат всичко“. теория на струните. Това предполага, че цялата Вселена и нашият живот са многоизмерни. Въпреки разработената теоретична част и подкрепата на известни физици като Браян Грийн и Стивън Хокинг, тя няма експериментално потвърждение.

Учените десетилетия по-късно се умориха да излъчват от трибуните и решиха да построят нещо, което веднъж завинаги трябва да постави точката на i. За това е създадено най-голямото експериментално съоръжение в света - Голям адронен колайдер (LHC).

— Към колайдера!

Какво е колайдер? Научно казано, това е ускорител на заредени частици, предназначен да ускорява елементарни частици, за да разбере по-добре тяхното взаимодействие. Казано на лаик, това е голяма арена (или пясъчна кутия, ако искате), в която учените се борят, за да докажат своите теории.

За първи път идеята да се сблъскат елементарни частици и да се види какво се случва идва от американския физик Доналд Уилям Керст през 1956 г. Той предположи, че благодарение на това учените ще могат да проникнат в тайните на Вселената. Изглежда какво лошо има в изтласкването на два лъча протони заедно с обща енергия милион пъти по-голяма от тази при термоядрен синтез? Времената бяха подходящи: Студената война, надпреварата във въоръжаването и всичко останало.

Историята на създаването на LHC

Идеята за създаване на ускорител за получаване и изследване на заредени частици се появява в началото на 20-те години на миналия век, но първите прототипи са създадени едва в началото на 30-те години. Първоначално те бяха линейни ускорители с високо напрежение, тоест заредени частици, движещи се по права линия. Версията с пръстен е представена през 1931 г. в САЩ, след което подобни устройства започват да се появяват в редица развити страни - Великобритания, Швейцария и СССР. Те получиха името циклотрони, а по-късно започва активно да се използва за създаване на ядрени оръжия.

Трябва да се отбележи, че цената на изграждането на ускорител на частици е невероятно висока. Европа, която играеше неосновна роля по време на Студената война, поръча създаването му Европейска организация за ядрени изследвания (често се чете ЦЕРН на руски), който по-късно се зае с изграждането на LHC.

CERN е създаден в резултат на загрижеността на световната общност относно ядрените изследвания в САЩ и СССР, които могат да доведат до всеобщо унищожение. Затова учените решиха да обединят усилията си и да ги насочат в мирна посока. През 1954 г. ЦЕРН получава своето официално раждане.

През 1983 г. под егидата на ЦЕРН са открити бозоните W и Z, след което въпросът за откриването на бозоните на Хигс става само въпрос на време. През същата година започва работата по изграждането на Големия електронно-позитронен колайдер (LEPC), който изигра първостепенна роля в изследването на откритите бозони. Още тогава обаче стана ясно, че капацитетът на създаденото устройство скоро ще се окаже недостатъчен. И през 1984 г. беше решено да се построи LHC, веднага след демонтирането на BEPC. Това се случи през 2000 г.

Изграждането на LHC, което започна през 2001 г., беше улеснено от факта, че се проведе на мястото на бившия BEPK, в долината на Женевското езеро. Във връзка с проблемите на финансирането (през 1995 г. разходите бяха оценени на 2,6 милиарда швейцарски франка, до 2001 г. надхвърлиха 4,6 милиарда, през 2009 г. възлизаха на 6 милиарда долара).

В момента LHC се намира в тунел с обиколка 26,7 км и преминава през териториите на две европейски държави наведнъж - Франция и Швейцария. Дълбочината на тунела варира от 50 до 175 метра. Трябва също да се отбележи, че енергията на сблъсък на протони в ускорителя достига 14 тераелектронволта, което е 20 пъти по-високо от резултатите, постигнати с помощта на BEPC.

"Любопитството не е порок, а голямо отвращение"

27-километровият тунел на колайдера CERN се намира на 100 метра под земята близо до Женева. Тук ще бъдат разположени огромни свръхпроводящи електромагнити. Вдясно има транспортни вагони. Juhanson/wikipedia.org (CC BY-SA 3.0)

Защо е необходима тази създадена от човека „машина на Страшния съд“? Учените очакват да видят света такъв, какъвто е бил веднага след Големия взрив, тоест по времето на формирането на материята.

цели, които учените са си поставили по време на изграждането на LHC:

1. Потвърждение или опровержение на Стандартния модел с цел по-нататъшно създаване на „теория на всичко“.
2. Доказателство за съществуването на Хигс бозона като частица от петото фундаментално взаимодействие. То, според теоретичните изследвания, трябва да повлияе на електрическите и слаби взаимодействия, нарушавайки тяхната симетрия.
3. Изследването на кварките, които са фундаментална частица, която е 20 хиляди пъти по-малка от протоните, състоящи се от тях.
4. Получаване и изучаване на тъмна материя, която съставлява по-голямата част от Вселената.

Това далеч не са единствените цели, поставени от учените на LHC, но останалите са по-скоро свързани или чисто теоретични.

Какво е постигнато?

Несъмнено най-голямото и значимо постижение беше официалното потвърждение на съществуването Хигс бозон. Откриването на петото взаимодействие (полето на Хигс), което според учените влияе върху придобиването на маса от всички елементарни частици. Смята се, че когато симетрията се наруши по време на действието на полето на Хигс върху други полета, бозоните W и Z стават масивни. Откриването на бозона на Хигс е толкова значимо по своето значение, че редица учени ги наричат ​​„божествени частици“.

Кварките се комбинират в частици (протони, неутрони и други), които се наричат адрони. Именно те ускоряват и се сблъскват в LHC, откъдето идва и името му. По време на работата на колайдера беше доказано, че е просто невъзможно да се изолира кварк от адрон. Ако се опитате да направите това, просто ще извадите друг вид елементарна частица от, например, протон - мезон. Въпреки факта, че това е само един от адроните и не носи нищо ново в себе си, по-нататъшното изследване на взаимодействието на кварките трябва да се извършва точно на малки стъпки. При изследване на основните закони на функциониране на Вселената бързането е опасно.

Въпреки че самите кварки не са открити в процеса на използване на LHC, тяхното съществуване до определен момент се възприема като математическа абстракция. Първите такива частици са открити през 1968 г., но едва през 1995 г. съществуването на „истински кварк“ е официално доказано. Резултатите от експериментите се потвърждават от възможността за тяхното възпроизвеждане. Затова постигането на подобен резултат от LHC се възприема не като повторение, а като консолидиращо доказателство за съществуването им! Въпреки че проблемът с реалността на кварките не е изчезнал никъде, защото те са просто не може да се откроиот адрони.

какви са плановете

Основната задача за създаване на "теория на всичко" не е решена, но теоретичното изследване на възможните варианти за нейното проявление е в ход. Досега един от проблемите на обединяването на Общата теория на относителността и Стандартния модел е техният различен обхват и следователно вторият не отчита характеристиките на първия. Ето защо е важно да надхвърлите стандартния модел и да достигнете ръба нова физика.

Суперсиметрия -учените вярват, че той свързва бозонните и фермионните квантови полета до такава степен, че те могат да се превърнат едно в друго. Това е този вид преобразуване, което излиза извън обхвата на Стандартния модел, тъй като има теория, че симетричното картографиране на квантовите полета се основава на гравитони. Те, съответно, могат да бъдат елементарна частица на гравитацията.

Бозон Мадала- хипотезата за съществуването на бозона Мадала предполага, че има и друго поле. Само ако бозонът на Хигс взаимодейства с известни частици и материя, тогава бозонът на Мадала взаимодейства с тъмна материя. Въпреки факта, че заема голяма част от Вселената, съществуването му не е включено в рамките на Стандартния модел.

Микроскопична черна дупкаедно от изследванията на LHC е да създаде черна дупка. Да, да, точно тази черна, всепоглъщаща зона в космоса. За щастие не е постигнат значителен напредък в тази посока.

Днес Големият адронен колайдер е многоцелеви изследователски център, на базата на който се създават и експериментално потвърждават теории, които ще ни помогнат да разберем по-добре структурата на света. Вълни от критика често се надигат около редица текущи изследвания, които са обявени за опасни, включително от Стивън Хокинг, но играта определено си заслужава свещта. Няма да можем да плаваме в черния океан, наречен Вселена, с капитан, който няма карти, няма компас, няма основни познания за света около нас.

Ако намерите грешка, моля, маркирайте част от текста и щракнете Ctrl+Enter.

На 100 метра под земята, на границата на Франция и Швейцария, има устройство, което може да разкрие тайните на Вселената. Или, според някои, да унищожи целия живот на Земята.

Както и да е, това е най-голямата машина в света и се използва за изследване на най-малките частици във Вселената. Това е Големият адронен (не Android) колайдер (LHC).

Кратко описание

LHC е част от проект, ръководен от Европейската организация за ядрени изследвания (CERN). Колайдерът е част от ускорителния комплекс на CERN извън Женева, Швейцария, и се използва за ускоряване на снопове от протони и йони до скорости, близки до скоростта на светлината, сблъсък на частици една с друга и записване на произтичащите събития. Учените се надяват, че това ще помогне да се научи повече за произхода на Вселената и нейния състав.

Какво е колайдер (LHC)? Това е най-амбициозният и мощен ускорител на частици, създаден досега. Хиляди учени от стотици страни си сътрудничат и се състезават помежду си в търсене на нови открития. За събиране на експериментални данни са предвидени 6 секции, разположени по протежение на обиколката на колайдера.

Направените с него открития могат да бъдат полезни в бъдеще, но не това е причината за изграждането му. Целта на Големия адронен колайдер е да разшири познанията ни за Вселената. Като се има предвид, че LHC струва милиарди долари и изисква сътрудничеството на много страни, липсата на практическо приложение може да е неочаквана.

За какво е адронният колайдер?

В опит да разберат нашата вселена, нейното функциониране и действителна структура, учените предложиха теория, наречена стандартен модел. Той се опитва да идентифицира и обясни основните частици, които правят света такъв, какъвто е. Моделът съчетава елементи от теорията на относителността на Айнщайн с квантовата теория. Той също така взема предвид 3 от 4-те основни сили на Вселената: силни и слаби ядрени сили и електромагнетизъм. Теорията не засяга 4-тата фундаментална сила - силата на гравитацията.

Стандартният модел е направил няколко прогнози за Вселената, които са в съответствие с различни експерименти. Но има и други аспекти от него, които се нуждаят от потвърждение. Една от тях е теоретична частица, наречена Хигс бозон.

Неговото откритие отговаря на въпроси за масата. Защо материята го има? Учените са идентифицирали частици, които нямат маса, като неутрино. Защо някои хора го имат, а други не? Физиците предлагат много обяснения.

Най-простият от тях е механизмът на Хигс. Тази теория казва, че има частица и съответна сила, която обяснява наличието на маса. Той никога не е бил наблюдаван преди, така че събитията, създадени от LHC, трябваше или да докажат съществуването на Хигс бозона, или да предоставят нова информация.

Друг въпрос, който задават учените, е свързан с произхода на Вселената. Тогава материята и енергията бяха едно. След разделянето си частиците материя и антиматерия се унищожиха взаимно. Ако броят им беше равен, тогава нищо нямаше да остане.

Но за наше щастие във Вселената имаше повече материя. Учените се надяват да наблюдават антиматерия по време на работата на LHC. Това може да помогне да се разбере причината за разликата в количеството материя и антиматерия при възникването на Вселената.

Тъмна материя

Сегашното разбиране за Вселената предполага, че досега само около 4% от материята, която би трябвало да съществува, може да бъде наблюдавана. Движението на галактиките и другите небесни тела предполага, че има много повече видима материя.

Учените нарекоха тази неопределена материя тъмна. Наблюдаваната и тъмната материя съставляват около 25%. Другите 3/4 идват от хипотетична тъмна енергия, която допринася за разширяването на Вселената.

Учените се надяват, че техните експерименти или ще предоставят допълнителни доказателства за съществуването на тъмна материя и тъмна енергия, или ще подкрепят алтернативна теория.

Но това е само върхът на айсберга на физиката на елементарните частици. Има още по-екзотични и противоречиви неща, които трябва да бъдат разкрити, за което е колайдерът.

Голям взрив в микромащаб

Чрез сблъсък на протони с достатъчно висока скорост, LHC ги разгражда на по-малки атомни субчастици. Те са силно нестабилни и съществуват само за част от секундата преди разпад или рекомбинация.

Според теорията за Големия взрив първоначално цялата материя се е състояла от тях. Докато Вселената се разширява и охлажда, те се сливат в по-големи частици като протони и неутрони.

Необичайни теории

Ако теоретичните частици, антиматерията и тъмната енергия, не са достатъчно екзотични, някои учени смятат, че LHC може да предостави доказателства за съществуването на други измерения. Общоприето е, че светът е четириизмерен (триизмерно пространство и време). Но физиците предполагат, че може да има други измерения, които хората не могат да възприемат. Например, една версия на струнната теория изисква поне 11 измерения.

Привържениците на тази теория се надяват, че LHC ще предостави доказателства за предложения от тях модел на Вселената. Според тях основните градивни елементи не са частици, а струни. Те могат да бъдат отворени или затворени и да вибрират като китара. Разликата във вибрациите прави струните различни. Някои се проявяват под формата на електрони, докато други се реализират като неутрино.

Какво е колайдер в числа?

LHC е масивна и мощна структура. Състои се от 8 сектора, всеки от които е дъга, ограничена във всеки край от секция, наречена "вложка". Обиколката на колайдера е 27 км.

Ускорителните тръби и сблъсъчните камери са разположени на 100 метра под земята. Достъпът до тях се осигурява от обслужващ тунел с асансьори и стълби, разположени на няколко точки по обиколката на LHC. CERN също е построил наземни сгради, където изследователите могат да събират и анализират данни, генерирани от детекторите на колайдера.

За управление на лъчи от протони, движещи се със скорост, равна на 99,99% от скоростта на светлината, се използват магнити. Те са огромни, тежат няколко тона. LHC има около 9600 магнита. Те се охлаждат до 1.9K (-271.25°C). Това е под температурата на космическото пространство.

Протоните вътре в колайдера пътуват през тръби с ултрависок вакуум. Това е необходимо, за да няма частици, с които те биха могли да се сблъскат, преди да достигнат целта. Една единствена газова молекула може да доведе до провал на експеримента.

Има 6 зони по обиколката на Големия колайдер, където инженерите могат да провеждат своите експерименти. Те могат да бъдат сравнени с микроскопи с цифрова камера. Някои от тези детектори са огромни - ATLAS е устройство с дължина 45 м, височина 25 м и тегло 7 тона.

LHC използва около 150 милиона сензора, които събират данни и ги изпращат към компютърна мрежа. Според CERN обемът на информацията, получена по време на експериментите, е около 700 MB/s.

Очевидно такъв колайдер изисква много енергия. Годишната му консумация на енергия е около 800 GWh. Може да е много по-голям, но съоръжението е затворено през зимните месеци. Според CERN цената на енергията е около 19 милиона евро.

Сблъсък на протони

Принципът зад физиката на колайдера е доста прост. Първо се пускат два лъча: единият - по часовниковата стрелка, а вторият - срещу. И двата потока се ускоряват до скоростта на светлината. След това се насочват един към друг и се наблюдава резултатът.

Оборудването, необходимо за постигането на тази цел, е много по-сложно. LHC е част от комплекса CERN. Преди някакви частици да влязат в LHC, те вече преминават през поредица от стъпки.

Първо, за да произведат протони, учените трябва да отделят водородните атоми от електрони. След това частиците се изпращат до съоръжението LINAC 2, което ги изстрелва в PS Booster. Тези машини за ускоряване на частици използват променливо електрическо поле. Полетата, създадени от гигантски магнити, помагат за задържането на лъчите.

Когато лъчът достигне желаното енергийно ниво, PS Booster го изпраща към SPS супер синхротрона. Потокът се ускорява още повече и се разделя на 2808 лъча от 1,1 x 1011 протона. SPS инжектира лъчи в LHC по посока на часовниковата стрелка и обратно на часовниковата стрелка.

Вътре в Големия адронен колайдер протоните продължават да се ускоряват в продължение на 20 минути. При максимална скорост те правят 11 245 оборота около LHC всяка секунда. Лъчите се събират в един от 6-те детектора. В този случай има 600 милиона сблъсъка в секунда.

Когато 2 протона се сблъскат, те се разделят на по-малки частици, включително кварки и глуони. Кварките са много нестабилни и се разпадат за части от секундата. Детекторите събират информация, като проследяват пътя на субатомните частици и я изпращат в компютърна мрежа.

Не всички протони се сблъскват. Останалите продължават към секцията за падане на лъча, където се абсорбират от графита.

Детектори

По обиколката на колайдера има 6 секции, в които се събират данни и се провеждат експерименти. От тях 4 детектора са основни и 2 са по-малки.

Най-големият е ATLAS. Размерите му са 46 x 25 x 25 м. Тракерът засича и анализира импулса на частиците, преминаващи през ATLAS. Той е заобиколен от калориметър, който измерва енергията на частиците, като ги абсорбира. Учените могат да наблюдават тяхната траектория и да екстраполират информация за тях.

Детекторът ATLAS има и мюонен спектрометър. Мюоните са отрицателно заредени частици 200 пъти по-тежки от електроните. Те са единствените, които могат да преминат през калориметъра без спиране. Спектрометърът измерва импулса на всеки мюон със сензори за заредени частици. Тези сензори могат да открият колебания в магнитното поле на ATLAS.

Компактният мюонен соленоид (CMS) е детектор с общо предназначение, който открива и измерва субчастици, освободени по време на сблъсъци. Устройството е вътре в гигантски соленоиден магнит, който може да създаде магнитно поле почти 100 000 пъти по-голямо от магнитното поле на Земята.

Детекторът ALICE е предназначен за изследване на сблъсъци на железни йони. По този начин изследователите се надяват да пресъздадат условия, подобни на тези, настъпили непосредствено след Големия взрив. Те очакват да видят йоните да се превърнат в смес от кварки и глуони. Основният компонент на ALICE е TPC камерата, която служи за изследване и реконструиране на траекторията на частиците.

LHC служи за търсене на доказателства за съществуването на антиматерия. Той прави това, като търси частица, наречена очарователен кварк. Редът от поддетектори около точката на сблъсък е дълъг 20 метра. Те могат да уловят много нестабилни и бързо разпадащи се частици от красиви кварки.

Експериментът TOTEM се провежда на площадка с един от малките детектори. Той измерва размера на протоните и яркостта на LHC, показвайки колко точни са сблъсъците.

Експериментът LHC симулира космически лъчи в контролирана среда. Целта му е да помогне за разработването на широкомащабни изследвания на реални космически лъчи.

Всяко място за откриване има екип от изследователи, вариращи от няколко десетки до повече от хиляда учени.

Обработка на данни

Не е изненадващо, че такъв колайдер генерира огромно количество данни. 15 000 000 GB, получавани от LHC детекторите всяка година, представляват огромно предизвикателство за изследователите. Неговото решение е компютърна мрежа, състояща се от компютри, всеки от които може самостоятелно да анализира част от данните. Веднага след като компютърът завърши анализа, той изпраща резултатите до централния компютър и получава нова порция.

Учените от CERN решиха да се съсредоточат върху използването на сравнително евтино оборудване за извършване на своите изчисления. Вместо да придобиват най-съвременни сървъри и процесори, те използват съществуващ хардуер, който може да работи добре в мрежата. С помощта на специален софтуер мрежа от компютри ще може да съхранява и анализира данните от всеки експеримент.

Опасност за планетата?

Някои се опасяват, че такъв мощен колайдер може да представлява заплаха за живота на Земята, включително да участва в образуването на черни дупки, „странна материя“, магнитни монополи, радиация и т.н.

Учените последователно опровергават подобни твърдения. Образуването на черна дупка е невъзможно, тъй като има голяма разлика между протони и звезди. „Странната материя“ може да се е образувала отдавна под въздействието на космическите лъчи и опасността от тези хипотетични образувания е силно преувеличена.

Колайдерът е изключително безопасен: той е отделен от повърхността със 100-метров слой почва, а на персонала е забранено да бъде под земята по време на експериментите.

Карта с нанесено на нея местоположение на колайдера

За по-нататъшно комбиниране на фундаментални взаимодействия в една теория се използват различни подходи: теория на струните, която е разработена в М-теорията (теория на браните), теория на супергравитацията, примкова квантова гравитация и т.н. Някои от тях имат вътрешни проблеми и никой от тях няма експериментално потвърждение. Проблемът е, че за провеждането на съответните експерименти са необходими енергии, недостижими за съвременните ускорители на частици.

LHC ще направи възможно провеждането на експерименти, които досега бяха невъзможни за провеждане, и вероятно ще потвърди или отхвърли някои от тези теории. И така, има цял набор от физически теории с размери, по-големи от четири, които предполагат съществуването на "суперсиметрия" - например теорията на струните, която понякога се нарича теория на суперструните, точно защото без суперсиметрия тя губи своето физическо значение. Следователно потвърждаването на съществуването на суперсиметрия би било косвено потвърждение на истинността на тези теории.

Изследване на топ кварки

История на строителството

27 km подземен тунел, предназначен да помещава LHC бустера

Идеята за проекта за Големия адронен колайдер се ражда през 1984 г. и е официално одобрена десет години по-късно. Изграждането му започва през 2001 г., след завършване на работата на предишния ускорител - Големия електронно-позитронен колайдер.

Ускорителят трябва да сблъсква протони с обща енергия от 14 TeV (тоест 14 тераелектронволта или 14 10 12 електронволта) в центъра на масата система от падащи частици, както и оловни ядра с енергия от 5,5 GeV (5,5 10 9 електронволта) за всяка двойка сблъскващи се нуклони. По този начин LHC ще бъде най-високоенергийният ускорител на елементарни частици в света, надминавайки с порядък най-близките си конкуренти по отношение на енергията - протон-антипротонния колайдер Tevatron, който в момента работи в Националната ускорителна лаборатория. Енрико Ферми (САЩ) и релативистичния ускорител на тежки йони RHIC в лабораторията Брукхейвън (САЩ).

Ускорителят се намира в същия тунел, който преди е бил заеман от Големия електронно-позитронен колайдер. Тунелът с обиколка 26,7 км е положен на дълбочина около сто метра под земята във Франция и Швейцария. За задържане и коригиране на протонните лъчи се използват 1624 свръхпроводящи магнита, чиято обща дължина надхвърля 22 км. Последният е монтиран в тунела на 27 ноември 2006 г. Магнитите ще работят при 1,9 K (-271°C). На 19 ноември 2006 г. приключи изграждането на специална криогенна линия за охлаждащи магнити.

Тестове

Спецификации

Процесът на ускоряване на частици в колайдер

Скоростта на частиците в LHC върху сблъскващи се лъчи е близка до скоростта на светлината във вакуум. Ускоряването на частиците до такива високи скорости се постига на няколко етапа. В първия етап нискоенергийните линейни ускорители Linac 2 и Linac 3 инжектират протони и оловни йони за по-нататъшно ускоряване. След това частиците влизат в PS бустера и след това в самия PS (протонен синхротрон), придобивайки енергия от 28 GeV. След това ускоряването на частиците продължава в SPS (Proton Super Synchrotron), където енергията на частиците достига 450 GeV. След това лъчът се насочва към основния 26,7-километров пръстен и в точките на сблъсък детекторите записват случващите се събития.

Консумация на енергия

По време на работа на колайдера прогнозната консумация на енергия ще бъде 180 MW. Очаквани разходи за енергия за целия кантон Женева. CERN не генерира енергия сам, а само с резервни дизелови генератори.

Разпределени изчисления

За контрол, съхраняване и обработка на данни, които ще идват от LHC ускорителя и детекторите, се създава разпределена изчислителна мрежа LCG. Л HC° С изчислениеЖ RID ) с помощта на мрежова технология. За определени изчислителни задачи ще бъде включен проект за разпределени изчисления [имейл защитен].

Неконтролирани физически процеси

Някои експерти и общественици изразяват загриженост, че има ненулева вероятност експериментите, провеждани в колайдера, да излязат извън контрол и да развият верижна реакция, която при определени условия теоретично може да унищожи цялата планета. Гледната точка на привържениците на катастрофалните сценарии, свързани с работата на LHC, е представена на отделен уебсайт. Поради тези настроения, LHC понякога се дешифрира като ПоследноАдронен колайдер ( Последноадронен колайдер).

В тази връзка най-често се споменава теоретичната възможност за появата на микроскопични черни дупки в колайдера, както и теоретичната възможност за образуване на съсиреци от антиматерия и магнитни монополи, последвани от верижна реакция на улавяне на околната материя.

Тези теоретични възможности бяха разгледани от специална група от CERN, която подготви съответен доклад, в който всички подобни страхове се признават за неоснователни. Английският теоретичен физик Адриан Кент публикува научна статия, в която критикува стандартите за безопасност, приети от CERN, тъй като според него очакваните щети, т.е. произведението на вероятността от събитие от броя на жертвите, са неприемливи. Въпреки това, максималната горна оценка на вероятността от катастрофален сценарий в LHC е 10 -31.

Като основни аргументи в полза на безпочвеността на катастрофичните сценарии се посочва фактът, че Земята, Луната и други планети са постоянно бомбардирани от потоци космически частици с много по-високи енергии. Споменава се и успешната работа на вече пуснати в експлоатация ускорители, включително релативистичния ускорител на тежки йони RHIC в Брукхейвън. Възможността за образуване на микроскопични черни дупки не се отрича от специалистите на CERN, но се посочва, че в нашето триизмерно пространство такива обекти могат да се появят само при енергии, които са с 16 порядъка по-големи от енергията на лъчите в LHC. . Хипотетично, микроскопични черни дупки могат да се появят в експерименти в LHC в прогнозите на теории с допълнителни пространствени измерения. Подобни теории все още нямат никакви експериментални доказателства. Въпреки това, дори ако черните дупки са създадени от сблъсъци на частици в LHC, те се очаква да бъдат изключително нестабилни поради радиацията на Хокинг и ще се изпарят почти мигновено под формата на обикновени частици.

На 21 март 2008 г. Уолтър Вагнер завежда дело във федералния окръжен съд на Хавай (САЩ). Уолтър Л. Вагнер) и Луис Санчо (англ. Луис Санчо), в който те, обвинявайки ЦЕРН, че се опитват да организират края на света, настояват изстрелването на колайдера да бъде забранено, докато не бъде гарантирана неговата безопасност.

Сравнение с естествените скорости и енергии

Ускорителят е проектиран да сблъсква такива частици като адрони и атомни ядра. Съществуват обаче естествени източници на частици, чиято скорост и енергия са много по-високи, отколкото в колайдера (виж: Zevatron). Такива естествени частици се намират в космическите лъчи. Повърхността на планетата Земя е частично защитена от тези лъчи, но, преминавайки през атмосферата, частиците на космическите лъчи се сблъскват с атоми и молекули на въздуха. В резултат на тези естествени сблъсъци в земната атмосфера се раждат много стабилни и нестабилни частици. В резултат на това естественият радиационен фон присъства на планетата в продължение на много милиони години. Същото нещо (сблъсък на елементарни частици и атоми) ще се случи и в LHC, но с по-ниски скорости и енергии и в много по-малки количества.

микроскопични черни дупки

Ако черните дупки могат да бъдат създадени по време на сблъсъка на елементарни частици, те също ще се разпаднат на елементарни частици, в съответствие с принципа на CPT инвариантността, който е един от най-фундаменталните принципи на квантовата механика.

Освен това, ако хипотезата за съществуването на стабилни черни микродупки беше вярна, тогава те биха се образували в големи количества в резултат на бомбардировката на Земята от космически елементарни частици. Но повечето от високоенергийните елементарни частици, пристигащи от космоса, имат електрически заряд, така че някои черни дупки биха били електрически заредени. Тези заредени черни дупки биха били уловени от магнитното поле на Земята и, ако бяха наистина опасни, щяха да унищожат Земята отдавна. Механизмът на Швимер, който прави черните дупки електрически неутрални, е много подобен на ефекта на Хокинг и не може да работи, ако ефектът на Хокинг не работи.

В допълнение, всички черни дупки, заредени или електрически неутрални, ще бъдат уловени от бели джуджета и неутронни звезди (които, подобно на Земята, са бомбардирани от космическа радиация) и ще ги унищожат. В резултат на това животът на белите джуджета и неутронните звезди ще бъде много по-кратък от действително наблюдавания. В допълнение, разрушимите бели джуджета и неутронните звезди биха излъчвали допълнителна радиация, която всъщност не се наблюдава.

И накрая, теориите с допълнителни пространствени измерения, които предсказват появата на микроскопични черни дупки, не противоречат на експерименталните данни само ако броят на допълнителните измерения е поне три. Но с толкова много допълнителни измерения трябва да минат милиарди години, преди черна дупка да причини значителна вреда на Земята.

Страпелки

Едуард Боос, доктор на физико-математическите науки от Научно-изследователския институт по ядрена физика на Московския държавен университет, поддържа противоположни мнения, отричайки появата на макроскопични черни дупки в LHC и, следователно, „червееви дупки“ и пътуване във времето.

Бележки

1. Най-доброто ръководство за LHC (английски) стр. 30.
2. LHC: ключови факти. „Елементи на голямата наука“. Посетен на 15 септември 2008.
3. Tevatron Electroweak Работна група, горна подгрупа
4. Тестът за синхронизация на LHC е успешен
5. Вторият тест на инжекционната система беше с прекъсвания, но целта беше постигната. „Елементи на голямата наука“ (24 август 2008 г.). Посетен на 6 септември 2008.
6. Важен ден на LHC започва бързо
7. Първи лъч в науката за ускоряване на LHC.
8. Мисията е завършена за екипа на LHC. physicsworld.com. Посетен на 12 септември 2008.
9. В LHC се изстрелва стабилен циркулиращ лъч. "Елементи на голямата наука" (12 септември 2008 г.). Посетен на 12 септември 2008.
10. Инцидент в Големия адронен колайдер забавя експериментите за неопределено време. "Елементи на голямата наука" (19 септември 2008 г.). Посетен на 21 септември 2008.
11. Големият адронен колайдер няма да възобнови работа до пролетта - ЦЕРН. РИА Новости (23 септември 2008 г.). Посетен на 25 септември 2008.
12. http://press.web.cern.ch/Press/PressReleases/Releases2008/PR14.08E.html
13. https://edms.cern.ch/file/973073/1/Report_on_080919_incident_at_LHC__2_.pdf
14. https://lhc2008.web.cern.ch/LHC2008/inauguration/index.html
15. Ремонтът на повредени магнити ще бъде по-мащабен, отколкото се смяташе досега. "Елементи на голямата наука" (09 ноември 2008 г.). Посетен на 12 ноември 2008.
16. График за 2009г. "Елементи на голямата наука" (18 януари 2009 г.). Посетен на 18 януари 2009.
17. Съобщение за пресата на CERN
18. Утвърден е работният план на Големия адронен колайдер за 2009-2010 г. „Елементи на голямата наука“ (06.02.2009 г.). Посетен на 5 април 2009.
19. Експериментите на LHC.
20. Кутията на Пандора се отваря. Vesti.ru (9 септември 2008 г.). Посетен на 12 септември 2008.
21. Потенциалът за опасност в експериментите с ускорител на частици
22. Dimopoulos S., Landsberg G. Черни дупки в Големия адронен колайдер Phys. Rev. Lett. 87 (2001)
23. Блайзот Ж.-П. et al. Проучване на потенциално опасни събития по време на сблъсъци на тежки йони в LHC.
24. Преглед на безопасността на LHC сблъсъци Група за оценка на безопасността на LHC
25. Критичен преглед на рисковете от ускорителите. Proza.ru (23 май 2008 г.). Посетен на 17 септември 2008.
26. Каква е вероятността от катастрофа в LHC?
27. Денят на Страшния съд
28. Искане от съдия да спаси света и може би много повече
29. Обяснение защо LHC ще бъде безопасен
30. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-es.pdf (испански)
31. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-de.pdf (немски)
32. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-fr.pdf (fr)
33. Х. Хейзелберг.Скрининг в капчици кварк // Физически преглед Д. - 1993. - Т. 48. - № 3. - С. 1418-1423. DOI:10.1103/PhysRevD.48.1418
34. М. Алфорд, К. Раджагопал, С. Реди, А. Щайнер.Стабилност на странни звездни корички и странгелчета // Американското физическо общество. Physical Review D. - 2006. - Том 73, 114016. DOI: 10.1103/PhysRevD.73.114016
35. Наталия Лескова.

Необходимо е вашето участие в популяризирането на това съобщение. Проблемът е толкова сериозен
и е изпълнено с фатална ПРОБЛЕМА, че е необходима помощта на всички съзнателни хора,
От вас зависи да решите какъв принос ще допринесете за премахването на заплахата от унищожение на Земята.
Извинявам се за евентуалното повторение на съобщението.
ВСЕКИ! ВСЕКИ! ВСЕКИ!
Докато сме живи, ще спрем големия адронен колайдер LHC (Голям адронен колайдер),
в противен случай LHC ще се превърне в нашия смъртоносен адронен колайдер.
В ЦЕРН ПРАВОТО НА ЧОВЕЧЕСТВОТО НА СЪЩЕСТВУВАНЕ Е В ГОЛЯМА ОПАСНОСТ
заради зловещото любопитство и безразсъдното преследване на Нобеловата награда от шепа
фанатици от науката, които започнаха фатални игри с ЧЕРНИ ДУПКИ и други не по-малко
ОПАСНИ ЕКСПЕРИМЕНТИ в смъртоносния адронен колайдер.
При оценката на последствията от рефера те не чуват опонентите си. Трябва да включва
мнение на независими експерти и общественици на планетата, и съвместно решаване
бъдещето на Земята, без риск от отваряне на последната "кутия на Пандора" за човечеството.
Може би амбициозни експерименти с такива колайдери от обсебени физици от други светове
и доведоха техните цивилизации до Армагедон. Усещането е родено в експерименти
ЧЕРНА ДУПКА-поглъщащ материята и има ограничение за любопитството и съществуването на Разума,
в края на краищата не са открити признаци за наличие на аналози на Човечеството във Вселената.
Още една нова ЧЕРНА ДУПКА, отпушена от нашите нещастни докове, унищожаваща Земята и
Слънчевата система ще възникне във Вселената, уви, ВСИЧКИ СМЕ ИЗЧЕЗНАЛИ дотогава
след Големия адронен колайдер в корема на създадената от науката ЧЕРНА ДУПКА.
Армагедон на Земята е възможен не само от черна дупка, а не по време на тестови изстрелвания
LHC, колко по време на изключително екстремни експерименти в Смъртоносния адронен колайдер.
ПРОРОЧЕСТВАТА ПЛАЧАТ ЗА КРАЯ НА СВЕТА.
Хора! откажете се от моментното, помислете за това - Човечеството е в ужасна опасност.
Не разчитайте на Божественото спасение на вашата плът. Човекът е свободен да се проявява
на неговата воля и отговорен за последствията; индикаторът е цялата история на човечеството.
Обстоятелството, което предотврати планетарната катастрофа на ядрена война, беше
потискащото състояние на опасност за повечето земляни след Хирошима и Нагасаки.
Бездната на всеобщото повишено безпокойство завладя политиците, които стояха до ядрената
бутони, обуздаха амбициите си и предотвратиха избухването на ядрения апокалипсис.
Необходимо е да СПРЕТЕ големия адронен колайдер, за да предотвратите дори
най-малкият риск от смъртта на Земята и Апокалипсиса на човечеството поради наивна вяра
в науката и нейния „ТИТАНИЧЕН“ смъртоносен адронен колайдер, този смъртоносен шедьовър на физиците.
ХОРА! ПРОТЕСТ! Потърсете всякаква причина, за да СПРЕТЕ злонамерения колайдер.
ПРОТЕСТ! Предайте ПРОТЕСТА на ВСЕКИ, на когото можете. ЖИВОТ или КРАЯ НА СВЕТА!
СПРИ СЕ! Големият адронен колайдер е рожба на Армагедон на човечеството.
ХОРА! СЪБУДЕТЕ СЕ! И ПРОТЕСТ! ПРОТЕСТ! ПРОТЕСТ!
За тези, които не са проникнати, ПОМИСЛЕТЕ за вероятността от раждането и смъртта на Разума.
Вероятността на Земята да се образува само една молекула ДНК е невъобразимо малка и
е 10^-800, добавете вероятността за живи същества и вероятността
раждането на Ума. Само си представете колко Ние, Хората сме УНИКАЛНИ във Вселената!
Появата и съществуването на Човечеството е БЕЗПРЕЦЕДЕНТЕН факт, което означава
дори и най-малкият риск е ВЪЗМОЖЕН. Теоретично непредвидими последствия от експериментите
на LHC НЕ СЕ ОТРИЧАТ, следователно вероятността от фатални ПРОБЛЕМИ, произтичащи от
злополучни експерименти е съвсем реално. Рискът от Армагедон е много порядък
вероятно произходът на живота. Но фактите за рискуване на живота в името на науката са известни
никакъв риск за живота на земляните заради любопитството не е НЕДОПУСТИМ! Какви са тези рискове за тях. Те са
ги игнорира преди, рискува Нами и сега на LHC. Цинично, КРАЙНО
приравняват условията на LHC с природните явления. Виждали ли сте снимката на LHC? Ние сме дадени
това ЧУДОВИЩЕ не е опасно, приспива ви с дребните данни на един протон. Работата е
че протоните се компресират в групи от 100 МИЛИАРДА. Дебелината на съсирека е по-тънка
човешки косъм (0,03 mm), докато протоните се доставят с огромна енергия от ~ 100 kg
TNT и тези групи протони, ускорени до скоростта на светлината, искат да се отдръпнат
"Чела", резултатите са неизвестни дори на теориите. Ще носи с протони, ще бъде изключително зает
зловещи експерименти с използване на йони на тежки атоми. Невероятно е
за да задоволи любопитството им, ЦЕРН симулира условията на Големия взрив.
Като цяло ситуацията е TITANIC, докато Iceberg е LHC (Lethal Hadron Collider),
a Ние сме пътници-заложници на смъртоносен колайдер без начин да избягаме. Поръчители
сигурността на земляните е шепа самоуверени фанатици от науката, готови за
всичко в името на неистовото знание и притежанието на Нобеловата награда. Тяхното безгрижие
и безразличието към нас, миряните, причиниха трагедията на Хирошима и Нагасаки, Чернобил.
ХОРА! СЪБУДЕТЕ СЕ! Преди да е станало твърде късно, ПРОТЕСТИРАЙТЕ! ПРОТЕСТ! ПРОТЕСТ!
СПРИ СЕ! LHC - Lethal Hadron Collider - Смъртоносен адронен колайдер.

LHC (Large Hadron Collider, LHC) е най-големият ускорител на частици в света, разположен на френско-швейцарската граница в Женева и собственост на CERN. Основната задача на изграждането на Големия адронен колайдер беше търсенето на Хигс бозона, неуловима частица, последният елемент от Стандартния модел. Колайдерът изпълни задачата: физиците всъщност откриха елементарна частица при предвидените енергии. Освен това LHC ще работи в този диапазон на осветеност и ще работи както обикновено функционират специалните обекти: по искане на учените. Спомнете си, мисията от месец и половина на марсохода Opportunity продължи 10 години.

Сега, след като учените откриха бозона на Хигс, те ще търсят още по-неуловима цел: тъмната материя. Заобиколени сме от тъмна материя и тъмна енергия – невидими вещества, които свързват галактиките, но не се предават. Новата статия очертава иновативен метод за търсене на тъмна материя от Големия адронен колайдер чрез използване на относително ниската скорост на потенциална частица.