Wielki Zderzacz Hadronów kraju lokalizacji. Czym jest Wielki Zderzacz Hadronów. Gdzie jest zderzacz hadronów

Wielki Zderzacz Hadronów został nazwany „Maszyną Zagłady” lub kluczem do tajemnicy wszechświata, ale jego znaczenie jest niezaprzeczalne.

Jak powiedział kiedyś słynny brytyjski myśliciel Bertrand Russell: „To jest to, co wiesz, filozofia jest tym, czego nie wiesz”. Wydawałoby się, że prawdziwa wiedza naukowa już dawno została oddzielona od jej początków, co można znaleźć w badaniach filozoficznych starożytnej Grecji, ale nie jest to do końca prawda.

Przez cały XX wiek naukowcy próbowali znaleźć w nauce odpowiedź na pytanie o strukturę świata. Proces ten przypominał poszukiwanie sensu życia: ogromna ilość teorii, założeń, a nawet szalonych pomysłów. Do jakich wniosków doszli naukowcy na początku XXI wieku?

Cały świat składa się z cząstki elementarne, które są ostatecznymi formami wszystkiego, co istnieje, czyli tego, czego nie można podzielić na mniejsze elementy. Należą do nich protony, elektrony, neutrony i tak dalej. Cząstki te są ze sobą w ciągłej interakcji. Na początku naszego stulecia wyrażał się w 4 podstawowych typach: grawitacyjnym, elektromagnetycznym, silnym i słabym. Pierwszy jest opisany przez Ogólną Teorię Względności, pozostałe trzy są połączone w ramach Modelu Standardowego (teoria kwantowa). Zasugerowano również, że istnieje inna interakcja, nazwana później "polem Higgsa".

Stopniowo pojawia się idea łączenia wszystkich podstawowych interakcji w ramach „ teoria wszystkiego", który początkowo był postrzegany jako żart, ale szybko wyrósł na potężny kierunek naukowy. Dlaczego jest to potrzebne? Wszystko jest proste! Bez zrozumienia, jak działa świat, jesteśmy jak mrówki w sztucznym gnieździe – nie wyjdziemy poza nasze granice. Ludzka wiedza nie może (cóż, lub PA nie może, jeśli jesteś optymistą) ogarnąć w całości strukturę świata.

Rozważana jest jedna z najbardziej znanych teorii, które twierdzą, że „obejmują wszystko” teoria strun. Oznacza to, że cały Wszechświat i nasze życie są wielowymiarowe. Mimo rozwiniętej części teoretycznej i wsparcia znanych fizyków, takich jak Brian Greene i Stephen Hawking, nie ma to potwierdzenia eksperymentalnego.

Naukowcy, dekady później, znudzili się nadawaniem z trybun i postanowili zbudować coś, co raz na zawsze powinno umieścić kropkę nad „i”. W tym celu powstała największa na świecie placówka eksperymentalna - Wielki Zderzacz Hadronów (LHC).

"Do zderzacza!"

Co to jest zderzacz? Z naukowego punktu widzenia jest to akcelerator naładowanych cząstek zaprojektowany do przyspieszania cząstek elementarnych w celu lepszego zrozumienia ich interakcji. W kategoriach laika jest to wielka arena (lub piaskownica, jeśli wolisz), na której naukowcy walczą, aby udowodnić swoje teorie.

Po raz pierwszy pomysł zderzenia cząstek elementarnych i zobaczenia, co się stanie, wyszedł od amerykańskiego fizyka Donalda Williama Kersta w 1956 roku. Zasugerował, że dzięki temu naukowcy będą mogli zgłębić tajemnice wszechświata. Wydawałoby się, że co jest złego w spychaniu razem dwóch wiązek protonów o łącznej energii milion razy większej niż w przypadku syntezy termojądrowej? Czasy były odpowiednie: zimna wojna, wyścig zbrojeń i tak dalej.

Historia powstania LHC

Pomysł stworzenia akceleratora do pozyskiwania i badania naładowanych cząstek pojawił się na początku lat 20., ale pierwsze prototypy powstały dopiero na początku lat 30. XX wieku. Początkowo były to wysokonapięciowe akceleratory liniowe, czyli naładowane cząstki poruszające się po linii prostej. Wersja pierścieniowa została wprowadzona w 1931 roku w USA, po czym podobne urządzenia zaczęły pojawiać się w wielu rozwiniętych krajach - Wielkiej Brytanii, Szwajcarii i ZSRR. Dostali nazwę cyklotrony, a później zaczął być aktywnie wykorzystywany do tworzenia broni jądrowej.

Należy zauważyć, że koszt budowy akceleratora cząstek jest niewiarygodnie wysoki. Europa, która podczas zimnej wojny nie odgrywała pierwszorzędnej roli, zleciła jej stworzenie Europejska Organizacja Badań Jądrowych (często czytany CERN po rosyjsku), który później zajął się budową LHC.

CERN powstał w wyniku zaniepokojenia społeczności światowej badaniami jądrowymi w USA i ZSRR, które mogą doprowadzić do ogólnej eksterminacji. Dlatego naukowcy postanowili połączyć siły i skierować je w pokojowym kierunku. W 1954 r. CERN oficjalnie narodził się.

W 1983 roku pod auspicjami CERN odkryto bozony W i Z, po czym kwestia odkrycia bozonów Higgsa stała się tylko kwestią czasu. W tym samym roku rozpoczęto prace nad budową Wielkiego Zderzacza Elektronów i Pozytronów (LEPC), który odegrał kluczową rolę w badaniach odkrytych bozonów. Jednak już wtedy stało się jasne, że pojemność stworzonego urządzenia będzie wkrótce niewystarczająca. A w 1984 roku podjęto decyzję o budowie LHC, zaraz po demontażu BEPC. Tak było w 2000 roku.

Budowę LHC rozpoczętą w 2001 r. ułatwiał fakt, że odbywała się na terenie dawnego BEPK, w dolinie Jeziora Genewskiego. W związku z kwestiami finansowania (w 1995 r. koszt szacowano na 2,6 mld franków szwajcarskich, do 2001 r. przekraczał 4,6 mld, w 2009 r. wynosił 6 mld dolarów).

W chwili obecnej LHC znajduje się w tunelu o obwodzie 26,7 km i przebiega jednocześnie przez terytorium dwóch krajów europejskich - Francji i Szwajcarii. Głębokość tunelu waha się od 50 do 175 metrów. Należy również zauważyć, że energia zderzenia protonów w akceleratorze sięga 14 teraelektronowoltów, czyli 20 razy więcej niż wyniki uzyskane przy użyciu BEPC.

„Ciekawość nie jest wadą, ale wielką obrzydliwością”

27-kilometrowy tunel zderzacza CERN znajduje się 100 metrów pod ziemią w pobliżu Genewy. Znajdą się tu ogromne elektromagnesy nadprzewodnikowe. Po prawej stronie są wagony transportowe. Juhanson/wikipedia.org (CC BY-SA 3.0)

Dlaczego potrzebna jest ta stworzona przez człowieka „maszyna zagłady”? Naukowcy spodziewają się zobaczyć świat takim, jakim był bezpośrednio po Wielkim Wybuchu, czyli w czasie formowania się materii.

Cele, które naukowcy postawili sobie podczas budowy LHC:

1. Potwierdzenie lub odrzucenie Modelu Standardowego w celu dalszego tworzenia „teorii wszystkiego”.
2. Dowód na istnienie bozonu Higgsa jako cząstki piątego oddziaływania fundamentalnego. Według badań teoretycznych powinna wpływać na oddziaływania elektryczne i słabe, łamiąc ich symetrię.
3. Badanie kwarków, które są cząstką fundamentalną, która jest 20 tysięcy razy mniejsza od składających się z nich protonów.
4. Pozyskiwanie i badanie ciemnej materii, która stanowi większość wszechświata.

Nie są to jedyne cele przypisane przez naukowców LHC, ale reszta jest bardziej pokrewna lub czysto teoretyczna.

Co osiągnięto?

Niewątpliwie największym i najważniejszym osiągnięciem było oficjalne potwierdzenie istnienia bozon Higgsa. Odkrycie piątego oddziaływania (pola Higgsa), które zdaniem naukowców wpływa na pozyskiwanie masy przez wszystkie cząstki elementarne. Uważa się, że gdy symetria zostaje zerwana podczas działania pola Higgsa na inne pola, bozony W i Z stają się masywne. Odkrycie bozonu Higgsa ma tak duże znaczenie, że wielu naukowców nazwało je „cząsteczkami boskimi”.

Kwarki łączą się w cząstki (protony, neutrony i inne), które nazywane są hadrony. To oni przyspieszają i zderzają się w LHC, stąd jego nazwa. Podczas działania zderzacza udowodniono, że oddzielenie kwarka od hadronu jest po prostu niemożliwe. Jeśli spróbujesz to zrobić, po prostu wyciągniesz inny rodzaj cząstki elementarnej, na przykład z protonu - mezon. Pomimo tego, że jest to tylko jeden z hadronów i sam w sobie nie niesie ze sobą nic nowego, dalsze badania interakcji kwarków powinny być prowadzone właśnie małymi krokami. W badaniu podstawowych praw funkcjonowania Wszechświata pośpiech jest niebezpieczny.

Chociaż same kwarki nie zostały odkryte w procesie wykorzystania LHC, ich istnienie do pewnego momentu postrzegano jako matematyczną abstrakcję. Pierwsze takie cząstki znaleziono w 1968 roku, ale dopiero w 1995 roku oficjalnie udowodniono istnienie „prawdziwego kwarka”. Wyniki eksperymentów potwierdza możliwość ich odtworzenia. Dlatego osiągnięcie podobnego wyniku przez LHC jest postrzegane nie jako powtórzenie, ale jako utrwalający dowód ich istnienia! Chociaż problem z rzeczywistością kwarków nigdzie nie zniknął, bo są po prostu nie można wyróżnić z hadronów.

Jakie są plany?

Główne zadanie stworzenia „teorii wszystkiego” nie zostało rozwiązane, ale trwa teoretyczne badanie możliwych opcji jej manifestacji. Do tej pory jednym z problemów unifikacji Ogólnej Teorii Względności i Modelu Standardowego jest ich inny zakres, a zatem drugi nie uwzględnia cech pierwszego. Dlatego ważne jest, aby wyjść poza Model Standardowy i dojść do granicy nowa fizyka.

Supersymetria - naukowcy uważają, że łączy bozonowe i fermionowe pola kwantowe do tego stopnia, że ​​mogą się one zamieniać w siebie. Jest to ten rodzaj konwersji, który wykracza poza zakres Modelu Standardowego, ponieważ istnieje teoria, że ​​symetryczne odwzorowanie pól kwantowych opiera się na grawitony. Mogą one, odpowiednio, być elementarną cząstką grawitacji.

Bozon Madala- hipoteza o istnieniu bozonu Madala sugeruje, że istnieje inne pole. Tylko jeśli bozon Higgsa oddziałuje ze znanymi cząstkami i materią, to bozon Madala oddziałuje z Ciemna materia. Pomimo tego, że zajmuje dużą część Wszechświata, jego istnienie nie jest objęte Modelem Standardowym.

Mikroskopijna czarna dziura jednym z badań LHC jest stworzenie czarnej dziury. Tak, tak, dokładnie ten czarny, pochłaniający wszystko obszar w kosmosie. Na szczęście w tym kierunku nie poczyniono żadnych znaczących postępów.

Dziś Wielki Zderzacz Hadronów jest wielofunkcyjnym ośrodkiem badawczym, na podstawie którego powstają i eksperymentalnie potwierdzane są teorie, które pomogą nam lepiej zrozumieć strukturę świata. Fale krytyki często narastają wokół wielu trwających badań, które są oznaczone jako niebezpieczne, w tym od Stephena Hawkinga, ale gra jest zdecydowanie warta świeczki. Nie będziemy mogli pływać po czarnym oceanie zwanym Wszechświatem z kapitanem, który nie ma map, kompasu, elementarnej wiedzy o otaczającym nas świecie.

Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz fragment tekstu i kliknij Ctrl+Enter.

100 metrów pod ziemią, na granicy Francji i Szwajcarii, znajduje się urządzenie, które może ujawnić tajemnice wszechświata. Albo, według niektórych, zniszczyć całe życie na Ziemi.

W każdym razie jest to największa maszyna na świecie i służy do badania najmniejszych cząstek we wszechświecie. To jest Wielki Zderzacz Hadronów (nie Android) (LHC).

Krótki opis

LHC jest częścią projektu prowadzonego przez Europejską Organizację Badań Jądrowych (CERN). Zderzacz jest częścią kompleksu akceleratorów CERN pod Genewą w Szwajcarii i służy do przyspieszania wiązek protonów i jonów do prędkości zbliżonych do prędkości światła, zderzania cząstek ze sobą i rejestrowania powstałych zdarzeń. Naukowcy mają nadzieję, że pomoże to dowiedzieć się więcej o pochodzeniu wszechświata i jego składzie.

Co to jest zderzacz (LHC)? Jest to najambitniejszy i najpotężniejszy akcelerator cząstek zbudowany do tej pory. Tysiące naukowców z setek krajów współpracują i konkurują ze sobą w poszukiwaniu nowych odkryć. Aby zebrać dane eksperymentalne, przewidziano 6 sekcji umieszczonych na obwodzie zderzacza.

Dokonane za jego pomocą odkrycia mogą być przydatne w przyszłości, ale to nie jest powód jego budowy. Celem Wielkiego Zderzacza Hadronów jest poszerzenie naszej wiedzy o wszechświecie. Biorąc pod uwagę, że LHC kosztuje miliardy dolarów i wymaga współpracy wielu krajów, brak praktycznego zastosowania może być nieoczekiwany.

Do czego służy Zderzacz Hadronów?

Próbując zrozumieć nasz wszechświat, jego funkcjonowanie i rzeczywistą strukturę, naukowcy zaproponowali teorię zwaną modelem standardowym. Próbuje zidentyfikować i wyjaśnić fundamentalne cząstki, które sprawiają, że świat jest taki, jaki jest. Model łączy elementy teorii względności Einsteina z teorią kwantową. Uwzględnia również 3 z 4 głównych sił wszechświata: silne i słabe siły jądrowe oraz elektromagnetyzm. Teoria nie dotyczy czwartej siły podstawowej - siły grawitacji.

Model Standardowy przedstawił kilka przewidywań dotyczących Wszechświata, które są zgodne z różnymi eksperymentami. Ale są też inne aspekty, które wymagały potwierdzenia. Jednym z nich jest teoretyczna cząstka zwana bozonem Higgsa.

Jego odkrycie odpowiada na pytania dotyczące masy. Dlaczego ma to znaczenie? Naukowcy zidentyfikowali cząstki, które nie mają masy, takie jak neutrina. Dlaczego niektórzy go mają, a inni nie? Fizycy przedstawili wiele wyjaśnień.

Najprostszym z nich jest mechanizm Higgsa. Ta teoria mówi, że istnieje cząstka i odpowiadająca jej siła, która wyjaśnia obecność masy. Nigdy wcześniej tego nie zaobserwowano, więc wydarzenia stworzone przez LHC powinny albo dowieść istnienia bozonu Higgsa, albo dostarczyć nowych informacji.

Kolejne pytanie, które zadają naukowcy, dotyczy pochodzenia wszechświata. Wtedy materia i energia były jednym. Po ich rozdzieleniu cząstki materii i antymaterii zniszczyły się nawzajem. Gdyby ich liczba była równa, nic by nie zostało.

Ale na szczęście dla nas we Wszechświecie było więcej materii. Naukowcy mają nadzieję zaobserwować antymaterię podczas działania LHC. To może pomóc w zrozumieniu przyczyny różnicy w ilości materii i antymaterii na początku wszechświata.

Ciemna materia

Obecne rozumienie wszechświata sugeruje, że jak dotąd można zaobserwować tylko około 4% materii, która powinna istnieć. Ruch galaktyk i innych ciał niebieskich sugeruje, że istnieje znacznie więcej widocznej materii.

Naukowcy nazwali tę nieokreśloną materię ciemną. Obserwowalna i ciemna materia stanowią około 25%. Pozostałe 3/4 pochodzi z hipotetycznej ciemnej energii, która przyczynia się do ekspansji wszechświata.

Naukowcy mają nadzieję, że ich eksperymenty albo dostarczą dalszych dowodów na istnienie ciemnej materii i ciemnej energii, albo wesprą alternatywną teorię.

Ale to tylko wierzchołek góry lodowej fizyki cząstek elementarnych. Są jeszcze bardziej egzotyczne i kontrowersyjne rzeczy, które należy ujawnić, do czego służy zderzacz.

Wielki wybuch w skali mikro

Zderzając protony z wystarczająco dużą prędkością, LHC rozbija je na mniejsze cząstki atomowe. Są bardzo niestabilne i istnieją tylko przez ułamek sekundy przed rozpadem lub rekombinacją.

Zgodnie z teorią Wielkiego Wybuchu początkowo składała się z nich cała materia. Gdy Wszechświat rozszerzał się i ochładzał, połączyły się w większe cząstki, takie jak protony i neutrony.

Niezwykłe teorie

Jeśli teoretyczne cząstki, antymateria i ciemna energia, nie są wystarczająco egzotyczne, niektórzy naukowcy uważają, że LHC może dostarczyć dowodów na istnienie innych wymiarów. Powszechnie przyjmuje się, że świat jest czterowymiarowy (trójwymiarowa przestrzeń i czas). Ale fizycy sugerują, że mogą istnieć inne wymiary, których ludzie nie są w stanie dostrzec. Na przykład jedna wersja teorii strun wymaga co najmniej 11 wymiarów.

Zwolennicy tej teorii mają nadzieję, że LHC dostarczy dowodów na ich proponowany model wszechświata. Według nich podstawowym budulcem nie są cząstki, ale struny. Mogą być otwarte lub zamknięte i wibrować jak gitara. Różnica w wibracji sprawia, że ​​struny są inne. Niektóre manifestują się w postaci elektronów, podczas gdy inne są realizowane jako neutrina.

Czym jest zderzacz w liczbach?

LHC to masywna i potężna konstrukcja. Składa się z 8 sektorów, z których każdy jest łukiem, ograniczonym na każdym końcu sekcją zwaną „wstawką”. Obwód zderzacza wynosi 27 km.

Rury akceleratora i komory zderzeniowe znajdują się 100 metrów pod ziemią. Dostęp do nich zapewnia tunel serwisowy z windami i schodami zlokalizowanymi w kilku punktach na obwodzie LHC. CERN zbudował również budynki naziemne, w których naukowcy mogą gromadzić i analizować dane generowane przez detektory zderzacza.

Do sterowania wiązkami protonów poruszających się z prędkością równą 99,99% prędkości światła stosuje się magnesy. Są ogromne, ważą kilka ton. LHC ma około 9600 magnesów. Są schładzane do 1,9K (-271,25°C). To jest poniżej temperatury kosmosu.

Protony wewnątrz zderzacza przechodzą przez ultrawysokie rury próżniowe. Jest to konieczne, aby nie było cząstek, z którymi mogłyby się zderzyć przed osiągnięciem celu. Pojedyncza cząsteczka gazu może spowodować niepowodzenie eksperymentu.

Na obwodzie Wielkiego Zderzacza znajduje się 6 obszarów, w których inżynierowie mogą przeprowadzać eksperymenty. Można je porównać do mikroskopów z aparatem cyfrowym. Niektóre z tych detektorów są ogromne – ATLAS to urządzenie o długości 45 m, wysokości 25 m i wadze 7 ton.

LHC wykorzystuje około 150 milionów czujników, które zbierają dane i przesyłają je do sieci komputerowej. Według CERN ilość informacji uzyskanych podczas eksperymentów wynosi około 700 MB/s.

Oczywiście taki zderzacz wymaga dużo energii. Jego roczne zużycie energii wynosi około 800 GWh. Mógłby być znacznie większy, ale w miesiącach zimowych obiekt jest zamknięty. Według CERN koszt energii to około 19 mln euro.

Zderzenie protonów

Zasada fizyki zderzacza jest dość prosta. Najpierw uruchamiane są dwie wiązki: jedna - zgodnie z ruchem wskazówek zegara, a druga - przeciw. Oba strumienie są przyspieszane do prędkości światła. Następnie są skierowane do siebie i obserwuje się wynik.

Sprzęt potrzebny do osiągnięcia tego celu jest znacznie bardziej złożony. LHC jest częścią kompleksu CERN. Zanim jakiekolwiek cząstki wejdą do LHC, przechodzą już przez szereg etapów.

Po pierwsze, aby wytworzyć protony, naukowcy muszą pozbawić atomy wodoru elektronów. Cząstki są następnie wysyłane do obiektu LINAC 2, który wystrzeliwuje je do PS Boostera. Te maszyny do przyspieszania cząstek wykorzystują zmienne pole elektryczne. Pola tworzone przez gigantyczne magnesy pomagają utrzymać wiązki.

Gdy wiązka osiągnie pożądany poziom energii, PS Booster wysyła ją do supersynchrotronu SPS. Strumień jeszcze bardziej przyspiesza i dzieli się na 2808 wiązek po 1,1 x 1011 protonów. SPS wstrzykuje wiązki do LHC zgodnie z ruchem wskazówek zegara i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.

Wewnątrz Wielkiego Zderzacza Hadronów protony przyspieszają jeszcze przez 20 minut. Przy maksymalnej prędkości wykonują 11 245 obrotów wokół LHC na sekundę. Wiązki zbiegają się na jednym z 6 detektorów. W tym przypadku dochodzi do 600 milionów kolizji na sekundę.

Kiedy zderzają się 2 protony, dzielą się na mniejsze cząstki, w tym kwarki i gluony. Kwarki są bardzo niestabilne i gniją w ułamku sekundy. Detektory zbierają informacje śledząc ścieżkę cząstek subatomowych i wysyłają je do sieci komputerowej.

Nie wszystkie protony się zderzają. Reszta przechodzi do sekcji opadania wiązki, gdzie są pochłaniane przez grafit.

Detektory

Wzdłuż obwodu zderzacza znajduje się 6 sekcji, w których gromadzone są dane i przeprowadzane są eksperymenty. Spośród nich 4 detektory są podstawowe, a 2 mniejsze.

Największym jest ATLAS. Jego wymiary to 46 x 25 x 25 m. Tracker wykrywa i analizuje pęd cząstek przechodzących przez ATLAS. Otacza go kalorymetr, który mierzy energię cząstek poprzez ich pochłanianie. Naukowcy mogą obserwować ich trajektorię i ekstrapolować informacje na ich temat.

Detektor ATLAS posiada również spektrometr mionowy. Miony to ujemnie naładowane cząstki 200 razy cięższe od elektronów. Jako jedyne mogą przejść przez kalorymetr bez zatrzymywania się. Spektrometr mierzy pęd każdego mionu za pomocą czujników cząstek naładowanych. Czujniki te mogą wykrywać fluktuacje pola magnetycznego ATLAS.

Compact Muon Solenoid (CMS) to detektor ogólnego przeznaczenia, który wykrywa i mierzy subcząstki uwalniane podczas kolizji. Urządzenie znajduje się wewnątrz gigantycznego magnesu solenoidowego, który może wytworzyć pole magnetyczne prawie 100 000 razy większe niż pole magnetyczne Ziemi.

Detektor ALICE jest przeznaczony do badania zderzeń jonów żelaza. W ten sposób naukowcy mają nadzieję odtworzyć warunki podobne do tych, które miały miejsce zaraz po Wielkim Wybuchu. Spodziewają się, że jony zamienią się w mieszaninę kwarków i gluonów. Głównym elementem ALICE jest kamera TPC, która służy do badania i rekonstrukcji trajektorii cząstek.

LHC służy do poszukiwania dowodów na istnienie antymaterii. Robi to, szukając cząstki zwanej kwarkiem powabnym. Rząd poddetektorów otaczający punkt zderzenia ma 20 metrów długości. Mogą uwięzić bardzo niestabilne i szybko rozkładające się cząstki kwarków piękności.

Eksperyment TOTEM przeprowadzany jest na miejscu z jednym z małych detektorów. Mierzy rozmiar protonów i jasność LHC, wskazując, jak dokładne są zderzenia.

Eksperyment LHC symuluje promienie kosmiczne w kontrolowanym środowisku. Jego celem jest pomoc w opracowywaniu wielkoskalowych badań rzeczywistych promieni kosmicznych.

W każdym miejscu wykrywania pracuje zespół badaczy liczący od kilkudziesięciu do ponad tysiąca naukowców.

Przetwarzanie danych

Nic dziwnego, że taki zderzacz generuje ogromną ilość danych. 15 000 000 GB otrzymywanych przez detektory LHC każdego roku stanowi ogromne wyzwanie dla badaczy. Jego rozwiązaniem jest sieć komputerowa składająca się z komputerów, z których każdy jest w stanie samodzielnie analizować fragment danych. Jak tylko komputer zakończy analizę, przesyła wyniki do komputera centralnego i otrzymuje nową porcję.

Naukowcy z CERN postanowili skoncentrować się na wykorzystaniu stosunkowo niedrogiego sprzętu do wykonywania swoich obliczeń. Zamiast nabywać najnowocześniejsze serwery i procesory, wykorzystują istniejący sprzęt, który może dobrze działać w sieci. Za pomocą specjalnego oprogramowania sieć komputerów będzie w stanie przechowywać i analizować dane z każdego eksperymentu.

Niebezpieczeństwo dla planety?

Niektórzy obawiają się, że tak potężny zderzacz może stanowić zagrożenie dla życia na Ziemi, w tym brać udział w powstawaniu czarnych dziur, „obcej materii”, monopoli magnetycznych, promieniowania itp.

Uczeni konsekwentnie odrzucają takie twierdzenia. Powstanie czarnej dziury jest niemożliwe, ponieważ istnieje duża różnica między protonami a gwiazdami. „Materia dziwna” mogła powstać dawno temu pod wpływem promieni kosmicznych, a niebezpieczeństwo tych hipotetycznych formacji jest mocno przesadzone.

Zderzacz jest niezwykle bezpieczny: jest oddzielony od powierzchni 100-metrową warstwą gleby, a personelowi nie wolno przebywać pod ziemią podczas eksperymentów.

Mapa z narysowaną na niej lokalizacją Zderzacza

Aby dalej połączyć fundamentalne interakcje w jednej teorii, stosuje się różne podejścia: teorię strun, która została rozwinięta w teorii M (teoria brany), teoria supergrawitacji, pętlowa grawitacja kwantowa itp. Niektóre z nich mają problemy wewnętrzne, a żadne z nich nie ma potwierdzenie eksperymentalne. Problem polega na tym, że do przeprowadzenia odpowiednich eksperymentów potrzebne są energie nieosiągalne w nowoczesnych akceleratorach cząstek.

LHC umożliwi prowadzenie eksperymentów, które wcześniej były niemożliwe do przeprowadzenia i prawdopodobnie potwierdzą lub obalą niektóre z tych teorii. Istnieje więc cała gama teorii fizycznych o wymiarach większych niż cztery, które sugerują istnienie „supersymetrii” – na przykład teoria strun, którą czasami nazywa się teorią superstrun właśnie dlatego, że bez supersymetrii traci swoje znaczenie fizyczne. Potwierdzenie istnienia supersymetrii byłoby więc pośrednim potwierdzeniem prawdziwości tych teorii.

Badanie kwarków górnych

Historia budowy

Podziemny tunel o długości 27 km przeznaczony do pomieszczenia dopalacza LHC

Pomysł na projekt Wielkiego Zderzacza Hadronów narodził się w 1984 roku i został oficjalnie zatwierdzony dziesięć lat później. Jego budowę rozpoczęto w 2001 roku, po zakończeniu prac poprzedniego akceleratora - Wielkiego Zderzacza Elektron-Pozytron.

Akcelerator ma zderzać protony o łącznej energii 14 TeV (czyli 14 teraelektronowoltów lub 14 10 12 elektronowoltów) w układzie środka masy padających cząstek, a także jądra ołowiu o energii 5,5 GeV ( 5,5 10 9 elektronowoltów) na każdą parę zderzających się nukleonów. Tym samym LHC będzie najbardziej wysokoenergetycznym akceleratorem cząstek elementarnych na świecie, przewyższającym o rząd wielkości swoich najbliższych konkurentów – zderzacz protonowo-antyprotonowy Tevatron, który obecnie pracuje w National Accelerator Laboratory. Enrico Fermi (USA) oraz Relatywistyczny Zderzacz Ciężkich Jonów RHIC w Brookhaven Laboratory (USA).

Akcelerator znajduje się w tym samym tunelu, w którym wcześniej znajdował się Wielki Zderzacz Elektron-Pozytron. Tunel o obwodzie 26,7 km został ułożony na głębokości około stu metrów pod ziemią we Francji i Szwajcarii. Do przechowywania i korygowania wiązek protonów wykorzystuje się 1624 magnesy nadprzewodzące, których łączna długość przekracza 22 km. Ten ostatni został zainstalowany w tunelu 27 listopada 2006 roku. Magnesy będą działać w temperaturze 1,9 K (-271°C). Budowa specjalnej linii kriogenicznej do chłodzenia magnesów została zakończona 19 listopada 2006 roku.

Testy

Specyfikacje

Proces przyspieszania cząstek w zderzaczu

Prędkość cząstek w LHC na zderzających się wiązkach jest zbliżona do prędkości światła w próżni. Przyspieszenie cząstek do tak dużych prędkości osiąga się w kilku etapach. W pierwszym etapie niskoenergetyczne akceleratory liniowe Linac 2 i Linac 3 wprowadzają protony i jony ołowiu w celu dalszego przyspieszenia. Następnie cząstki wchodzą do wzmacniacza PS, a następnie do samego PS (synchrotronu protonowego), uzyskując energię 28 GeV. Następnie przyspieszanie cząstek jest kontynuowane w SPS (Proton Super Synchrotron), gdzie energia cząstki osiąga 450 GeV. Następnie wiązka kierowana jest do głównego 26,7-kilometrowego pierścienia i w miejscach kolizji detektory rejestrują zachodzące zdarzenia.

Pobór energii

Podczas pracy zderzacza szacowane zużycie energii wyniesie 180 MW. Szacunkowe koszty energii dla całego kantonu Genewa. CERN sam nie wytwarza energii, ma tylko rezerwowe generatory diesla.

Obliczenia rozproszone

Aby kontrolować, przechowywać i przetwarzać dane, które będą pochodzić z akceleratora i detektorów LHC, tworzona jest rozproszona sieć obliczeniowa LCG. L HC C komputery G ELIMINOWAĆ ) z wykorzystaniem technologii sieciowej. W przypadku niektórych zadań obliczeniowych zaangażowany będzie projekt przetwarzania rozproszonego [e-mail chroniony].

Niekontrolowane procesy fizyczne

Niektórzy eksperci i członkowie opinii publicznej wyrażają obawy, że istnieje niezerowe prawdopodobieństwo, że eksperymenty przeprowadzone w zderzaczu wymkną się spod kontroli i rozwiną reakcję łańcuchową, która w pewnych warunkach mogłaby teoretycznie zniszczyć całą planetę. Punkt widzenia zwolenników scenariuszy katastroficznych związanych z eksploatacją LHC prezentowany jest na osobnej stronie internetowej. Z powodu tych odczuć LHC jest czasami odszyfrowywany jako Ostatni Zderzacz Hadronów ( Ostatni Zderzacz Hadronów).

W związku z tym najczęściej wymienia się teoretyczną możliwość pojawienia się mikroskopijnych czarnych dziur w zderzaczu, a także teoretyczną możliwość powstawania skrzepów antymaterii i monopoli magnetycznych, po której następuje reakcja łańcuchowa wychwytywania otaczającej materii .

Te teoretyczne możliwości zostały rozważone przez specjalną grupę CERN, która przygotowała odpowiedni raport, w którym wszystkie takie obawy zostały uznane za bezpodstawne. Angielski fizyk teoretyczny Adrian Kent opublikował artykuł naukowy krytykujący standardy bezpieczeństwa przyjęte przez CERN, ponieważ spodziewana szkoda, czyli iloczyn prawdopodobieństwa zdarzenia przez liczbę ofiar, jest jego zdaniem nie do zaakceptowania. Jednak maksymalne górne oszacowanie prawdopodobieństwa katastroficznego scenariusza w LHC wynosi 10-31 .

Jako główne argumenty przemawiające za bezpodstawnością scenariuszy katastroficznych przytacza się fakt, że Ziemia, Księżyc i inne planety są nieustannie bombardowane strumieniami kosmicznych cząstek o znacznie wyższych energiach. Wspomina się również o pomyślnym działaniu wcześniej oddanych do użytku akceleratorów, w tym Relativistic Heavy Ion Collider RHIC w Brookhaven. Możliwość powstania mikroskopijnych czarnych dziur nie jest negowana przez specjalistów CERN, jednak stwierdza się, że w naszej trójwymiarowej przestrzeni takie obiekty mogą pojawiać się tylko przy energiach o 16 rzędów wielkości większych niż energia wiązek w LHC . Hipotetycznie mikroskopijne czarne dziury mogą pojawiać się w eksperymentach w LHC w przewidywaniach teorii o dodatkowych wymiarach przestrzennych. Takie teorie nie mają jeszcze żadnych dowodów eksperymentalnych. Jednak nawet jeśli czarne dziury powstają w wyniku zderzeń cząstek w LHC, oczekuje się, że będą one wyjątkowo niestabilne z powodu promieniowania Hawkinga i niemal natychmiast wyparują w postaci zwykłych cząstek.

W dniu 21 marca 2008 r. Walter Wagner złożył pozew w federalnym sądzie okręgowym na Hawajach (USA). Walter L. Wagner) i Luis Sancho (eng. Luis Sancho), w której, oskarżając CERN o próbę zorganizowania końca świata, domagają się zakazu startu zderzacza do czasu zagwarantowania jego bezpieczeństwa.

Porównanie z naturalnymi prędkościami i energiami

Akcelerator przeznaczony jest do zderzeń takich cząstek jak hadrony i jądra atomowe. Istnieją jednak naturalne źródła cząstek, których prędkość i energia są znacznie większe niż w zderzaczu (patrz: Zevatron). Takie naturalne cząsteczki znajdują się w promieniach kosmicznych. Powierzchnia planety Ziemia jest częściowo chroniona przed tymi promieniami, ale przechodząc przez atmosferę cząstki promieni kosmicznych zderzają się z atomami i cząsteczkami powietrza. W wyniku tych naturalnych zderzeń w ziemskiej atmosferze powstaje wiele stabilnych i niestabilnych cząstek. W rezultacie naturalne tło promieniowania jest obecne na planecie od wielu milionów lat. To samo (zderzenie cząstek elementarnych i atomów) wystąpi również w LHC, ale z mniejszymi prędkościami i energiami oraz w znacznie mniejszych ilościach.

mikroskopijne czarne dziury

Jeśli podczas zderzenia cząstek elementarnych mogą powstać czarne dziury, rozpadną się one również na cząstki elementarne, zgodnie z zasadą niezmienności CPT, która jest jedną z najbardziej fundamentalnych zasad mechaniki kwantowej.

Co więcej, gdyby hipoteza o istnieniu stabilnych czarnych mikrodziur była słuszna, to powstałyby one w dużych ilościach w wyniku bombardowania Ziemi przez kosmiczne cząstki elementarne. Jednak większość wysokoenergetycznych cząstek elementarnych przybywających z kosmosu ma ładunek elektryczny, więc niektóre czarne dziury byłyby naładowane elektrycznie. Te naładowane czarne dziury zostałyby wychwycone przez pole magnetyczne Ziemi i gdyby były naprawdę niebezpieczne, zniszczyłyby Ziemię dawno temu. Mechanizm Schwimmera, który sprawia, że ​​czarne dziury są elektrycznie obojętne, jest bardzo podobny do efektu Hawkinga i nie może działać, jeśli efekt Hawkinga nie działa.

Ponadto wszelkie czarne dziury, naładowane lub elektrycznie obojętne, zostałyby wychwycone przez białe karły i gwiazdy neutronowe (które podobnie jak Ziemia są bombardowane przez promieniowanie kosmiczne) i zniszczyłyby je. W rezultacie czas życia białych karłów i gwiazd neutronowych byłby znacznie krótszy niż faktycznie obserwowany. Ponadto zniszczalne białe karły i gwiazdy neutronowe emitowałyby dodatkowe promieniowanie, którego w rzeczywistości nie obserwujemy.

Wreszcie teorie z dodatkowymi wymiarami przestrzennymi, które przewidują pojawienie się mikroskopijnych czarnych dziur, nie są sprzeczne z danymi eksperymentalnymi tylko wtedy, gdy liczba dodatkowych wymiarów wynosi co najmniej trzy. Ale przy tak wielu dodatkowych wymiarach muszą upłynąć miliardy lat, zanim czarna dziura wyrządzi Ziemi jakiekolwiek znaczące szkody.

Strapelki

Eduard Boos, doktor nauk fizycznych i matematycznych z Instytutu Fizyki Jądrowej Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, ma odmienne poglądy, zaprzeczając występowaniu makroskopowych czarnych dziur w LHC, a co za tym idzie, „tuli czasoprzestrzennych” i podróży w czasie.

Uwagi

1. Kompletny przewodnik po LHC (w języku angielskim) s. 30.
2. LHC: kluczowe fakty. „Elementy Wielkiej Nauki”. Źródło 15 września 2008.
3. Grupa robocza Tevatron Electroweak, górna podgrupa
4. Pomyślny test synchronizacji LHC
5. Drugi test układu wtryskowego był przerywany, ale cel został osiągnięty. „Elementy wielkiej nauki” (24 sierpnia 2008). Źródło 6 września 2008.
6. Dzień z kamieniem milowym w LHC zaczyna się szybko
7. Pierwsza wiązka w nauce przyspieszającej LHC.
8. Misja zakończona dla zespołu LHC. fizykoświat.com. Źródło 12 września 2008.
9. Stabilna wiązka obiegowa jest uruchamiana w LHC. „Elementy wielkiej nauki” (12 września 2008). Źródło 12 września 2008.
10. Incydent w Wielkim Zderzaczu Hadronów opóźnia eksperymenty na czas nieokreślony. „Elementy Wielkiej Nauki” (19 września 2008). Źródło 21 września 2008.
11. Wielki Zderzacz Hadronów nie wznowi działania do wiosny - CERN. RIA Nowosti (23 września 2008). Źródło 25 września 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. Naprawa uszkodzonych magnesów będzie bardziej rozległa niż wcześniej sądzono. „Elementy wielkiej nauki” (09 listopada 2008). Źródło 12 listopada 2008.
16. Harmonogram na rok 2009. „Elementy wielkiej nauki” (18 stycznia 2009). Źródło 18 stycznia 2009 .
17. Komunikat prasowy CERN-u
18. Zatwierdzono plan prac Wielkiego Zderzacza Hadronów na lata 2009-2010. „Elementy Wielkiej Nauki” (6 lutego 2009). Pobrano 5 kwietnia 2009.
19. Eksperymenty LHC.
20. Puszka Pandory otwiera się. Vesti.ru (9 września 2008). Źródło 12 września 2008.
21. Potencjał zagrożenia w eksperymentach ze zderzaczem cząstek
22. Dimopoulos S., Landsberg G. Czarne dziury w Wielkim Zderzaczu Hadronów Phys. Obrót silnika. Łotysz. 87 (2001)
23. Blaizot J.-P. i in. Badanie potencjalnie niebezpiecznych zdarzeń podczas zderzeń ciężkich jonów w LHC.
24. Przegląd bezpieczeństwa kolizji LHC Grupa ds. oceny bezpieczeństwa LHC
25. Krytyczny przegląd zagrożeń związanych z akceleratorami. Proza.ru (23 maja 2008). Źródło 17 września 2008.
26. Jakie jest prawdopodobieństwo katastrofy w LHC?
27. Dzień sądu
28. Proszenie sędziego o uratowanie świata, a może o wiele więcej
29. Wyjaśnienie, dlaczego LHC będzie bezpieczny
30. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-es.pdf (hiszpański)
31. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-de.pdf (niemiecki)
32. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-fr.pdf (fr)
33. H. Heiselberga. Badanie przesiewowe w kropelkach twarogu // Przegląd fizyczny D. - 1993. - T. 48. - nr 3. - S. 1418-1423. DOI:10.1103/PhysRevD.48.1418
34. M. Alford, K. Rajagopal, S. Reddy, A. Steiner. Stabilność dziwnych skorup gwiezdnych i dziwadełek // Amerykańskie Towarzystwo Fizyczne. Przegląd fizyczny D. - 2006. - Vol. 73, 114016. DOI: 10.1103/PhysRevD.73.114016
35. Natalii Leskowej.

Potrzebny jest Twój udział w promocji tej wiadomości. Problem jest tak poważny
i jest najeżona śmiertelną KŁOPOTĄ, że potrzebna jest pomoc wszystkich świadomych ludzi,
Od Ciebie zależy, jaki wkład wniesiesz do likwidacji zagrożenia zniszczenia Ziemi.
Przepraszam za ewentualne powtórzenie wiadomości.
KAŻDY! KAŻDY! KAŻDY!
Póki żyjemy, zatrzymamy Wielki Zderzacz Hadronów LHC (Large Hadron Collider),
w przeciwnym razie LHC stanie się naszym śmiertelnym zderzaczem hadronów.
W CENIE PRAWO CZŁOWIEKA DO ISTNIENIA JEST WIELKIE NIEBEZPIECZEŃSTWO
z powodu złowrogiej ciekawości i lekkomyślnego pogoni za Nagrodą Nobla przez garstkę
fanatycy z nauki, którzy zaczęli fatalne gry z CZARNYMI DZIURAMI i innymi nie mniej
NIEBEZPIECZNE EKSPERYMENTY w Zabójczym Zderzaczu Hadronów.
Oceniając konsekwencje sędziego, nie słyszą swoich przeciwników. Powinien obejmować
opinia niezależnych ekspertów i osób publicznych planety i wspólnie decydować
przyszłość Ziemi, bez ryzyka otwarcia dla ludzkości ostatniej „puszki Pandory”.
Być może ambitne eksperymenty z takimi zderzaczami prowadzone przez obsesyjnych fizyków z innych światów
i sprowadzili swoje cywilizacje do Armagedonu. Uczucie jest takie, że rodzi się w eksperymentach
CZARNA DZIURA-pożeracz materii i jest granica ciekawości i istnienia Umysłu,
w końcu nie znaleziono żadnych śladów obecności analogów Ludzkości we Wszechświecie.
Kolejna nowa BLACK HOLE, odkorkowana przez nasze nieszczęsne doki, niszcząca Ziemię i
Układ Słoneczny powstanie we Wszechświecie, niestety, do tego czasu WSZYSCY ZNIKNĄMY
podążając za Wielkim Zderzaczem Hadronów w brzuchu stworzonej przez naukowców CZARNEJ OTWORY.
Armagedon Ziemi jest możliwy nie tylko z czarnej dziury, a nie podczas startów testowych
LHC, ile podczas ekstremalnie ekstremalnych eksperymentów w Zabójczym Zderzaczu Hadronów.
PROROCTWA PŁACZĄ O KOŃCU ŚWIATA.
Ludzie! wyrzeknij się chwilowości, pomyśl o tym - Ludzkość jest w strasznym niebezpieczeństwie.
Nie polegaj na Boskim zbawieniu swojego ciała. Człowiek może się swobodnie manifestować
Jego Woli i odpowiedzialny za konsekwencje; wskaźnikiem jest cała historia ludzkości.
Okolicznością, która zapobiegła planetarnej katastrofie wojny nuklearnej, była:
opresyjny stan zagrożenia dla większości Ziemian po Hiroszimie i Nagasaki.
Otchłań ogólnego zwiększonego niepokoju ogarnęła polityków, którzy stali przy atomie
ograniczyły ich ambicje i zapobiegły wybuchowi nuklearnej apokalipsy.
Konieczne jest ZATRZYMYWANIE Wielkiego Zderzacza Hadronów, aby zapobiec nawet:
najmniejsze ryzyko śmierci Ziemi i Apokalipsy Ludzkości z powodu naiwnej wiary
w naukę i jej „TITANIC” Zabójczy Zderzacz Hadronów, to śmiertelne arcydzieło fizyków.
LUDZIE! PROTEST! Poszukaj jakiegokolwiek powodu, aby ZATRZYMAĆ złośliwego zderzacza.
PROTEST! Przekaż PROTEST WSZYSTKIM, kogo możesz. ŻYCIE lub KONIEC ŚWIATA!
ZATRZYMAJ SIĘ! Wielki Zderzacz Hadronów jest potomkiem Armagedonu Ludzkości.
LUDZIE! OBUDŹ SIĘ! I PROTESTUJ! PROTEST! PROTEST!
Dla tych, którzy nie są nasyceni, POMYŚLcie o prawdopodobieństwie narodzin i śmierci Rozumu.
Prawdopodobieństwo powstania na Ziemi tylko jednej cząsteczki DNA jest niewyobrażalnie małe i
to 10^-800, dodaj prawdopodobieństwo istnienia żywych stworzeń i prawdopodobieństwo
narodziny Umysłu. Wyobraź sobie, jak My, Ludzie, jesteśmy WYJĄTKOWI we Wszechświecie!
Powstanie i istnienie Ludzkości jest BEZPRECEDENSOWYM faktem, co oznacza:
Nawet najmniejsze ryzyko jest MOŻLIWE. Teoretycznie nieprzewidywalne konsekwencje eksperymentów
na LHC NIE ODMAWIA SIĘ, dlatego prawdopodobieństwo śmiertelnych KŁOPOTÓW emanujących z
niefortunne eksperymenty są całkiem realne. Ryzyko Armagedonu to wiele rzędów wielkości
prawdopodobnie pochodzenie życia. Znane są jednak fakty narażania życia w imię Nauki
żadne ryzyko życia Ziemian ze względu na ciekawość jest NIEDOPUSZCZALNE! Jakie są te zagrożenia dla nich. Oni są
zignorowałem je wcześniej, ryzykuj Nami, a teraz na LHC. Cyniczny, EKSTREMALNY
zrównać warunki LHC ze zjawiskami naturalnymi. Widziałeś zdjęcie LHC? Mamy dane
ten POTWÓR nie jest niebezpieczny, usypiając cię błahymi danymi pojedynczego protonu. Rzecz w tym
że protony kompresują się w wiązki 100 MILIARDÓW. Grubość skrzepu jest cieńsza
ludzki włos (0,03 mm), natomiast do protonów dostarczana jest ogromna energia ~100 kg
TNT, a te pęki protonów, rozpędzone do prędkości światła, chcą się spłoszyć
„Czoła”, wyniki są nieznane nawet teoriom. Przeniesie protony, będzie bardzo zajęty
złowrogie eksperymenty z użyciem jonów ciężkich atomów. To niesamowite
aby zaspokoić ich ciekawość, CERN symuluje warunki Wielkiego Wybuchu.
Ogólnie sytuacja to TITANIC, podczas gdy Iceberg to LHC (Zderzacz Lethal Hadronów),
a Jesteśmy pasażerami-zakładnikami śmiertelnego zderzacza bez możliwości ucieczki. Poręczyciele
bezpieczeństwo Ziemian to garstka pewnych siebie fanatyków z nauki, gotowych na
wszystko dla szalonej wiedzy i posiadania Nagrody Nobla. Ich nieostrożność
a obojętność wobec nas świeckich spowodowała tragedię Hiroszimy i Nagasaki w Czarnobylu.
LUDZIE! OBUDŹ SIĘ! Zanim będzie za późno, PROTESTUJ! PROTEST! PROTEST!
ZATRZYMAJ SIĘ! LHC - Zabójczy Zderzacz Hadronów - Zabójczy Zderzacz Hadronów.

LHC (Large Hadron Collider, LHC) to największy na świecie akcelerator cząstek zlokalizowany na granicy francusko-szwajcarskiej w Genewie i należący do CERN. Głównym zadaniem budowy Wielkiego Zderzacza Hadronów było poszukiwanie bozonu Higgsa, nieuchwytnej cząstki, ostatniego elementu Modelu Standardowego. Zderzacz wykonał zadanie: fizycy faktycznie odkryli cząstkę elementarną o przewidywanych energiach. Co więcej, LHC będzie działał w tym zakresie jasności i będzie działał tak, jak zwykle funkcjonują specjalne obiekty: na prośbę naukowców. Pamiętajcie, że półtoramiesięczna misja łazika Opportunity ciągnęła się przez 10 lat.

Teraz, gdy naukowcy odkryli bozon Higgsa, będą szukać jeszcze bardziej nieuchwytnego celu: ciemnej materii. Otacza nas ciemna materia i ciemna energia – niewidzialne substancje, które wiążą galaktyki, ale się nie oddają. Nowy artykuł przedstawia innowacyjną metodę poszukiwania ciemnej materii przez Wielki Zderzacz Hadronów, wykorzystującą stosunkowo małą prędkość potencjalnej cząstki.