Large Hadron Collider ของประเทศที่ตั้ง Large Hadron Collider คืออะไร Hadron collider อยู่ที่ไหน

Large Hadron Collider ถูกเรียกว่า "Doomsday Machine" หรือกุญแจสู่ความลึกลับของจักรวาล แต่ความสำคัญของมันไม่อาจปฏิเสธได้

ดังที่นักคิดชาวอังกฤษชื่อดัง เบอร์ทรานด์ รัสเซลล์ เคยกล่าวไว้ว่า: "นี่คือสิ่งที่คุณรู้ ปรัชญาคือสิ่งที่คุณไม่รู้" ดูเหมือนว่าความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่แท้จริงจะแยกออกจากต้นกำเนิดมานานแล้ว ซึ่งสามารถพบได้ในการวิจัยเชิงปรัชญาของกรีกโบราณ แต่สิ่งนี้ไม่เป็นความจริงทั้งหมด

ตลอดศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามค้นหาคำตอบสำหรับคำถามเกี่ยวกับโครงสร้างของโลกในทางวิทยาศาสตร์ กระบวนการนี้คล้ายกับการค้นหาความหมายของชีวิต: ทฤษฎี สมมติฐาน และแม้แต่ความคิดบ้าๆ มากมาย นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปอะไรเมื่อต้นศตวรรษที่ 21

โลกทั้งใบประกอบด้วย อนุภาคมูลฐานซึ่งเป็นรูปแบบสุดท้ายของทุกสิ่งที่มีอยู่ นั่นคือ สิ่งที่ไม่สามารถแยกออกเป็นองค์ประกอบย่อยๆ ได้ ได้แก่ โปรตอน อิเล็กตรอน นิวตรอน เป็นต้น อนุภาคเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กันอย่างต่อเนื่อง ในตอนต้นของศตวรรษ มันถูกแสดงออกใน 4 ประเภทพื้นฐาน: ความโน้มถ่วง แม่เหล็กไฟฟ้า แรง และอ่อน ทฤษฎีแรกอธิบายโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ส่วนอีกสามข้อรวมกันอยู่ในกรอบของแบบจำลองมาตรฐาน (ทฤษฎีควอนตัม) นอกจากนี้ยังแนะนำว่ามีปฏิสัมพันธ์อื่น ภายหลังเรียกว่า "ทุ่งฮิกส์"

ค่อยๆ แนวคิดในการรวมการโต้ตอบพื้นฐานทั้งหมดภายในกรอบของ " ทฤษฎีทุกอย่าง"ซึ่งในตอนแรกถูกมองว่าเป็นเรื่องตลก แต่เติบโตอย่างรวดเร็วเป็นทิศทางทางวิทยาศาสตร์ที่ทรงพลัง ทำไมจึงจำเป็น? ทุกอย่างเรียบง่าย! หากปราศจากความเข้าใจว่าโลกทำงานอย่างไร เราก็เป็นเหมือนมดในรังเทียม—เราจะไม่ก้าวข้ามขีดจำกัดของเรา ความรู้ของมนุษย์ไม่สามารถ (ดี หรือ ลาก่อนไม่ได้ ถ้าคุณเป็นคนมองโลกในแง่ดี) ครอบคลุมโครงสร้างของโลกอย่างครบถ้วน

หนึ่งในทฤษฎีที่มีชื่อเสียงที่สุดที่อ้างว่า "โอบรับทุกสิ่ง" ถือเป็นทฤษฎี ทฤษฎีสตริง. มันบ่งบอกว่าทั้งจักรวาลและชีวิตของเรามีหลายมิติ แม้จะมีส่วนทางทฤษฎีที่พัฒนาแล้วและการสนับสนุนจากนักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงเช่น Brian Greene และ Stephen Hawking แต่ก็ไม่มีการยืนยันการทดลอง

หลายทศวรรษต่อมา นักวิทยาศาสตร์รู้สึกเบื่อหน่ายกับการออกอากาศจากอัฒจันทร์ และตัดสินใจที่จะสร้างสิ่งที่ควรมีจุด i ด้วยเหตุนี้ จึงมีการสร้างสถานที่ทดลองที่ใหญ่ที่สุดในโลก - Hadron Collider ขนาดใหญ่ (LHC)

"ถึงเครื่องชนกัน!"

collider คืออะไร? ในแง่วิทยาศาสตร์ นี่คือเครื่องเร่งอนุภาคที่มีประจุซึ่งออกแบบมาเพื่อเร่งอนุภาคมูลฐานเพื่อให้เข้าใจปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคเหล่านี้มากขึ้น ในแง่ของฆราวาส เป็นเวทีใหญ่ (หรือแซนด์บ็อกซ์ ถ้าคุณต้องการ) ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ต่อสู้เพื่อพิสูจน์ทฤษฎีของพวกเขา

เป็นครั้งแรกที่แนวคิดที่จะชนอนุภาคมูลฐานและดูว่าเกิดอะไรขึ้นมาจากนักฟิสิกส์ชาวอเมริกันชื่อ โดนัลด์ วิลเลียม เคิร์สต์ ในปี 1956 เขาแนะนำว่าด้วยสิ่งนี้ นักวิทยาศาสตร์จะสามารถเจาะลึกความลับของจักรวาลได้ ดูเหมือนว่ามีอะไรผิดปกติกับการผลักโปรตอนสองลำพร้อมกับพลังงานทั้งหมดมากกว่าหนึ่งล้านเท่าจากการหลอมละลายด้วยความร้อน เวลามีความเหมาะสม: สงครามเย็น การแข่งอาวุธ และอื่นๆ

ประวัติความเป็นมาของการสร้าง LHC

แนวคิดในการสร้างเครื่องเร่งความเร็วเพื่อรับและศึกษาอนุภาคที่มีประจุปรากฏขึ้นในช่วงต้นปี ค.ศ. 1920 แต่ต้นแบบแรกถูกสร้างขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1930 เท่านั้น ในขั้นต้น พวกมันเป็นเครื่องเร่งเชิงเส้นแรงดันสูง นั่นคือ อนุภาคที่มีประจุเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง เวอร์ชั่นแหวนเปิดตัวในปี 1931 ในสหรัฐอเมริกา หลังจากนั้นอุปกรณ์ที่คล้ายกันก็เริ่มปรากฏในหลายประเทศที่พัฒนาแล้ว - บริเตนใหญ่ สวิตเซอร์แลนด์ และสหภาพโซเวียต ได้ชื่อมา ไซโคลตรอนและต่อมาเริ่มมีการใช้อย่างแข็งขันเพื่อสร้างอาวุธนิวเคลียร์

ควรสังเกตว่าค่าใช้จ่ายในการสร้างเครื่องเร่งอนุภาคนั้นสูงอย่างไม่น่าเชื่อ ยุโรปซึ่งมีบทบาทที่ไม่ใช่บทบาทหลักในช่วงสงครามเย็น ได้เริ่มก่อตั้ง องค์การเพื่อการวิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรป (มักอ่าน CERN ในภาษารัสเซีย)ซึ่งต่อมาได้ดำเนินการก่อสร้าง LHC

CERN ถูกสร้างขึ้นจากความกังวลของประชาคมโลกเกี่ยวกับการวิจัยนิวเคลียร์ในสหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียต ซึ่งอาจนำไปสู่การทำลายล้างโดยทั่วไป ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงตัดสินใจผนึกกำลังและชี้นำพวกเขาไปในทิศทางที่สงบสุข ในปี 1954 CERN ได้เกิดอย่างเป็นทางการ

ในปี 1983 ภายใต้การอุปถัมภ์ของ CERN โบซอน W และ Z ถูกค้นพบ หลังจากนั้นคำถามเกี่ยวกับการค้นพบโบซอนของฮิกส์ก็เป็นเพียงเรื่องของเวลา ในปีเดียวกันนั้น ก็เริ่มงานในการสร้าง Large Electron-Positron Collider (LEPC) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการศึกษาโบซอนที่ค้นพบ อย่างไรก็ตาม ถึงกระนั้นก็เห็นได้ชัดว่าความจุของอุปกรณ์ที่สร้างขึ้นจะไม่เพียงพอในเร็วๆ นี้ และในปี 1984 ได้มีการตัดสินใจสร้าง LHC ทันทีหลังจากที่ BEPC ถูกรื้อถอน นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นในปี 2000

การก่อสร้าง LHC ซึ่งเริ่มในปี 2544 ได้รับการอำนวยความสะดวกโดยข้อเท็จจริงที่ว่ามันเกิดขึ้นบนเว็บไซต์ของอดีต BEPK ในหุบเขาทะเลสาบเจนีวา ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับปัญหาทางการเงิน (ในปี 2538 ค่าใช้จ่ายประมาณ 2.6 พันล้านฟรังก์สวิสโดยในปี 2544 เกิน 4.6 พันล้านดอลลาร์ในปี 2552 มีมูลค่า 6 พันล้านดอลลาร์)

ในขณะนี้ LHC ตั้งอยู่ในอุโมงค์ที่มีเส้นรอบวง 26.7 กม. และผ่านดินแดนของสองประเทศในยุโรปพร้อมกัน - ฝรั่งเศสและสวิตเซอร์แลนด์ ความลึกของอุโมงค์จะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 50 ถึง 175 เมตร นอกจากนี้ ควรสังเกตด้วยว่าพลังงานการชนกันของโปรตอนในเครื่องเร่งอนุภาคถึง 14 teraelectronvolts ซึ่งสูงกว่าผลลัพธ์ที่ได้จากการใช้ BEPC ถึง 20 เท่า

"ความอยากรู้อยากเห็นไม่ใช่ความชั่วร้าย แต่เป็นสิ่งที่น่าขยะแขยงมาก"

อุโมงค์ 27 กม. ของเครื่องชนกัน CERN อยู่ใต้ดิน 100 เมตรใกล้กับเจนีวา แม่เหล็กไฟฟ้าตัวนำยิ่งยวดขนาดใหญ่จะอยู่ที่นี่ ทางขวามือเป็นเกวียนขนส่ง Juhanson/wikipedia.org (CC BY-SA 3. 0)

ทำไมจึงต้องมี "เครื่องจักรวันโลกาวินาศ" ที่มนุษย์สร้างขึ้น? นักวิทยาศาสตร์คาดหวังที่จะเห็นโลกในทันทีหลังบิ๊กแบง นั่นคือ ในช่วงเวลาของการก่อตัวของสสาร

เป้าหมายซึ่งนักวิทยาศาสตร์ตั้งตัวเองในระหว่างการก่อสร้าง LHC:

1. การยืนยันหรือการพิสูจน์แบบจำลองมาตรฐานเพื่อสร้าง "ทฤษฎีของทุกสิ่ง" ต่อไป
2. หลักฐานการมีอยู่ของฮิกส์โบซอนเป็นอนุภาคของปฏิสัมพันธ์พื้นฐานที่ห้า ตามการวิจัยเชิงทฤษฎีควรส่งผลกระทบต่อปฏิกิริยาทางไฟฟ้าและปฏิกิริยาที่อ่อนแอซึ่งทำลายสมมาตร
3. การศึกษาควาร์กซึ่งเป็นอนุภาคพื้นฐานซึ่งเล็กกว่าโปรตอนที่ประกอบเป็น 20,000 เท่า
4. การรับและศึกษาสสารมืดซึ่งประกอบขึ้นเป็นส่วนใหญ่ของจักรวาล

สิ่งเหล่านี้อยู่ไกลจากเป้าหมายเดียวที่นักวิทยาศาสตร์มอบหมายให้กับ LHC แต่ส่วนที่เหลือมีความเกี่ยวข้องมากกว่าหรือเป็นเชิงทฤษฎีมากกว่า

ได้อะไรมาบ้าง?

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าความสำเร็จที่ใหญ่ที่สุดและสำคัญที่สุดคือการยืนยันอย่างเป็นทางการของการมีอยู่ ฮิกส์ โบซอน. การค้นพบปฏิสัมพันธ์ที่ห้า (สนามฮิกส์) ซึ่งตามที่นักวิทยาศาสตร์ส่งผลต่อการได้มาซึ่งมวลโดยอนุภาคมูลฐานทั้งหมด เป็นที่เชื่อกันว่าเมื่อความสมมาตรขาดหายไประหว่างการกระทำของสนามฮิกส์บนสนามอื่น โบซอน W และ Z จะมีขนาดใหญ่ การค้นพบโบซอนฮิกส์มีความสำคัญมากจนนักวิทยาศาสตร์หลายคนตั้งชื่อให้พวกมันว่า "อนุภาคศักดิ์สิทธิ์"

ควาร์กรวมกันเป็นอนุภาค (โปรตอน นิวตรอน และอื่นๆ) ซึ่งเรียกว่า ฮาดรอน. พวกเขาเป็นผู้เร่งความเร็วและชนกันใน LHC จึงเป็นที่มาของชื่อ ระหว่างการทำงานของเครื่องชนกัน ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นไปไม่ได้เลยที่จะแยกควาร์กออกจากฮาดรอน หากคุณพยายามทำเช่นนี้ คุณจะดึงอนุภาคมูลฐานชนิดอื่นออกมา เช่น โปรตอน เมซอน. แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่านี่เป็นเพียงหนึ่งในฮาดรอนและไม่ได้มีอะไรใหม่ในตัวเอง แต่การศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ของควาร์กควรดำเนินการในขั้นตอนเล็กๆ อย่างแม่นยำ ในการค้นคว้ากฎพื้นฐานของการทำงานของจักรวาล ความเร่งรีบเป็นอันตราย

แม้ว่าควาร์กเองจะไม่ถูกค้นพบในกระบวนการใช้ LHC แต่การดำรงอยู่ของพวกมันถูกมองว่าเป็นนามธรรมทางคณิตศาสตร์จนถึงจุดหนึ่ง อนุภาคดังกล่าวตัวแรกถูกค้นพบในปี 2511 แต่จนถึงปี 2538 ก็มีการพิสูจน์การมีอยู่ของ "ควาร์กที่แท้จริง" อย่างเป็นทางการ ผลการทดลองได้รับการยืนยันโดยความเป็นไปได้ของการทำซ้ำ ดังนั้น ความสำเร็จของผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันโดย LHC จึงไม่ถือเป็นการซ้ำซาก แต่เป็นหลักฐานยืนยันการมีอยู่ของมัน! แม้ว่าปัญหาความเป็นจริงของควาร์กจะไม่ได้หายไปจากที่ไหนก็ตาม เพราะมันเป็นเพียง แยกไม่ออกจากฮาดรอน

มีแผนอะไรบ้าง?

งานหลักในการสร้าง "ทฤษฎีของทุกสิ่ง" ยังไม่ได้รับการแก้ไข แต่การศึกษาเชิงทฤษฎีของตัวเลือกที่เป็นไปได้สำหรับการสำแดงของมันกำลังดำเนินการอยู่ จนถึงขณะนี้ ปัญหาหนึ่งในการรวมทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและแบบจำลองมาตรฐานเข้าด้วยกันคือขอบเขตที่แตกต่างกัน ดังนั้นปัญหาที่สองจึงไม่คำนึงถึงคุณลักษณะของทฤษฎีแรก ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะก้าวข้ามแบบจำลองมาตรฐานและไปให้ถึงปลายทาง ฟิสิกส์ใหม่.

สมมาตรยิ่งยวด -นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามันเชื่อมโยงช่องควอนตัม bosonic และ fermionic มากจนสามารถแปลงเป็นกันและกันได้ เป็นการแปลงประเภทนี้ที่อยู่นอกเหนือขอบเขตของแบบจำลองมาตรฐาน เนื่องจากมีทฤษฎีที่ว่าการทำแผนที่แบบสมมาตรของฟิลด์ควอนตัมมีพื้นฐานมาจาก กราวิตัน. ตามลำดับสามารถเป็นอนุภาคมูลฐานของแรงโน้มถ่วงได้

โบซอน มาดาลา- สมมติฐานของการมีอยู่ของมาดาลาโบซอนแสดงให้เห็นว่ามีอีกสาขาหนึ่ง เฉพาะในกรณีที่ฮิกส์โบซอนมีปฏิสัมพันธ์กับอนุภาคและสสารที่รู้จักแล้วมาดาลาโบซอนจะมีปฏิสัมพันธ์กับ สสารมืด. แม้ว่ามันจะกินพื้นที่ส่วนใหญ่ของจักรวาล แต่การดำรงอยู่ของมันไม่รวมอยู่ในกรอบของแบบจำลองมาตรฐาน

หลุมดำด้วยกล้องจุลทรรศน์หนึ่งในงานวิจัยของ LHC คือการสร้างหลุมดำ ใช่ ใช่ พื้นที่สีดำที่กินพื้นที่ทั้งหมดในอวกาศ โชคดีที่ไม่มีความคืบหน้าอย่างมีนัยสำคัญในทิศทางนี้

ปัจจุบัน Large Hadron Collider เป็นศูนย์วิจัยอเนกประสงค์ บนพื้นฐานของทฤษฎีที่ถูกสร้างขึ้นและได้รับการยืนยันจากการทดลอง ซึ่งจะช่วยให้เราเข้าใจโครงสร้างของโลกได้ดียิ่งขึ้น คลื่นการวิพากษ์วิจารณ์มักเพิ่มขึ้นจากการศึกษาต่อเนื่องจำนวนหนึ่งซึ่งถูกตราหน้าว่าอันตราย ซึ่งรวมถึงจากสตีเฟน ฮอว์คิงด้วย แต่เกมนี้คุ้มค่ากับเทียนไขอย่างแน่นอน เราไม่สามารถแล่นเรือในมหาสมุทรสีดำที่เรียกว่าจักรวาลกับกัปตันที่ไม่มีแผนที่ไม่มีเข็มทิศไม่มีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับโลกรอบตัวเรา

หากคุณพบข้อผิดพลาด โปรดเน้นข้อความและคลิก Ctrl+Enter.

ใต้ดิน 100 เมตร บนพรมแดนฝรั่งเศสและสวิตเซอร์แลนด์ มีอุปกรณ์ที่สามารถเปิดเผยความลับของจักรวาลได้ หรือบางคนทำลายทุกชีวิตบนโลก

อย่างไรก็ตาม นี่คือเครื่องจักรที่ใหญ่ที่สุดในโลก และใช้เพื่อศึกษาอนุภาคที่เล็กที่สุดในจักรวาล นี่คือ Large Hadron (ไม่ใช่ Android) Collider (LHC)

คำอธิบายสั้น

LHC เป็นส่วนหนึ่งของโครงการที่นำโดย European Organization for Nuclear Research (CERN) เครื่องชนกันเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องเร่งอนุภาค CERN นอกเมืองเจนีวา ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ และใช้เพื่อเร่งลำแสงโปรตอนและไอออนให้เข้าใกล้ความเร็วแสง ชนอนุภาคเข้าด้วยกัน และบันทึกเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น นักวิทยาศาสตร์หวังว่าสิ่งนี้จะช่วยให้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับต้นกำเนิดของจักรวาลและองค์ประกอบของจักรวาล

Collider (LHC) คืออะไร? เป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่มีความทะเยอทะยานและทรงพลังที่สุดที่สร้างขึ้นจนถึงปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์หลายพันคนจากหลายร้อยประเทศร่วมมือกันและแข่งขันกันเพื่อค้นหาการค้นพบใหม่ ในการรวบรวมข้อมูลการทดลอง มี 6 ส่วน ซึ่งอยู่ตามเส้นรอบวงของเครื่องชนกัน

การค้นพบที่อาจเป็นประโยชน์ในอนาคต แต่นี่ไม่ใช่เหตุผลสำหรับการก่อสร้าง เป้าหมายของ Large Hadron Collider คือการขยายความรู้ของเราเกี่ยวกับจักรวาล เนื่องจาก LHC มีค่าใช้จ่ายหลายพันล้านดอลลาร์และต้องการความร่วมมือจากหลายประเทศ การขาดการใช้งานจริงอาจเป็นเรื่องที่ไม่คาดคิด

Hadron Collider มีไว้เพื่ออะไร?

ในความพยายามที่จะเข้าใจจักรวาลของเรา การทำงานและโครงสร้างที่แท้จริงของจักรวาล นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอทฤษฎีที่เรียกว่าแบบจำลองมาตรฐาน มันพยายามที่จะระบุและอธิบายอนุภาคพื้นฐานที่ทำให้โลกเป็นอย่างที่มันเป็น แบบจำลองนี้รวมองค์ประกอบของทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์กับทฤษฎีควอนตัม นอกจากนี้ยังคำนึงถึง 3 ใน 4 กองกำลังหลักของจักรวาล ได้แก่ แรงนิวเคลียร์แบบแรงและแบบอ่อนและแม่เหล็กไฟฟ้า ทฤษฎีนี้ไม่เกี่ยวกับแรงพื้นฐานที่ 4 - แรงโน้มถ่วง

แบบจำลองมาตรฐานได้ทำนายไว้หลายประการเกี่ยวกับเอกภพซึ่งสอดคล้องกับการทดลองต่างๆ แต่มีแง่มุมอื่น ๆ ที่ต้องการการยืนยัน หนึ่งในนั้นคืออนุภาคทางทฤษฎีที่เรียกว่าฮิกส์โบซอน

การค้นพบของเขาตอบคำถามเกี่ยวกับมวล ทำไมถึงมีสาระ? นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุอนุภาคที่ไม่มีมวล เช่น นิวตริโน ทำไมบางคนมีและบางคนไม่มี? นักฟิสิกส์ได้เสนอคำอธิบายมากมาย

กลไกที่ง่ายที่สุดคือกลไกของฮิกส์ ทฤษฎีนี้บอกว่ามีอนุภาคและแรงที่สอดคล้องกันที่อธิบายการมีอยู่ของมวล มันไม่เคยมีการสังเกตมาก่อน ดังนั้นเหตุการณ์ที่สร้างขึ้นโดย LHC ควรจะพิสูจน์การมีอยู่ของ Higgs boson หรือให้ข้อมูลใหม่

อีกคำถามหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ถามเกี่ยวข้องกับต้นกำเนิดของจักรวาล จากนั้นสสารและพลังงานก็เป็นหนึ่งเดียวกัน หลังจากแยกจากกัน อนุภาคของสสารและปฏิสสารทำลายกันและกัน ถ้าจำนวนเท่ากันก็ไม่เหลืออะไร

แต่โชคดีสำหรับเรา ที่ยังมีสสารมากกว่านี้ในจักรวาล นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะสังเกตปฏิสสารระหว่างการทำงานของ LHC สิ่งนี้จะช่วยให้เข้าใจเหตุผลของความแตกต่างของปริมาณสสารและปฏิสสารเมื่อเอกภพเริ่มต้นขึ้น

สสารมืด

ความเข้าใจในปัจจุบันของจักรวาลชี้ให้เห็นว่าจนถึงขณะนี้มีเพียง 4% ของสสารที่ควรมีอยู่เท่านั้นที่สามารถสังเกตได้ การเคลื่อนที่ของดาราจักรและวัตถุท้องฟ้าอื่นๆ แสดงให้เห็นว่ามีสสารที่มองเห็นได้ชัดเจนกว่ามาก

นักวิทยาศาสตร์เรียกสสารที่ไม่มีกำหนดนี้ว่ามืด สสารที่สังเกตได้และสสารมืดคิดเป็น 25% อีก 3/4 มาจากพลังงานมืดสมมุติที่ก่อให้เกิดการขยายตัวของจักรวาล

นักวิทยาศาสตร์หวังว่าการทดลองของพวกเขาจะให้หลักฐานเพิ่มเติมสำหรับการมีอยู่ของสสารมืดและพลังงานมืด หรือสนับสนุนทฤษฎีทางเลือก

แต่นี่เป็นเพียงส่วนเล็กสุดของภูเขาน้ำแข็งฟิสิกส์อนุภาค มีหลายสิ่งที่แปลกใหม่และเป็นที่ถกเถียงกันมากขึ้นที่จะต้องเปิดเผย ซึ่งเป็นสิ่งที่ผู้ชนกันมีไว้เพื่อ

บิ๊กแบงในระดับไมโคร

โดยการชนโปรตอนด้วยความเร็วที่เร็วพอ LHC จะแบ่งโปรตอนออกเป็นอนุภาคย่อยของอะตอมที่มีขนาดเล็กกว่า พวกมันมีความไม่เสถียรสูงและมีอยู่เพียงเสี้ยววินาทีก่อนที่จะสลายตัวหรือรวมตัวกันใหม่

ตามทฤษฎีบิ๊กแบง ในขั้นต้น สสารทั้งหมดประกอบด้วยพวกเขา เมื่อเอกภพขยายตัวและทำให้เย็นลง พวกมันก็รวมตัวกันเป็นอนุภาคขนาดใหญ่ เช่น โปรตอนและนิวตรอน

ทฤษฎีที่ผิดปกติ

หากอนุภาคทางทฤษฎี ปฏิสสาร และพลังงานมืดไม่แปลกใหม่เพียงพอ นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่า LHC สามารถให้หลักฐานการมีอยู่ของมิติอื่นได้ เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าโลกเป็นสี่มิติ (อวกาศและเวลาสามมิติ) แต่นักฟิสิกส์แนะนำว่าอาจมีมิติอื่นที่มนุษย์ไม่สามารถมองเห็นได้ ตัวอย่างเช่น ทฤษฎีสตริงเวอร์ชันหนึ่งต้องมีอย่างน้อย 11 มิติ

ผู้สนับสนุนทฤษฎีนี้หวังว่า LHC จะให้หลักฐานสำหรับแบบจำลองที่เสนอของจักรวาล ตามที่กล่าวไว้หน่วยการสร้างพื้นฐานไม่ใช่อนุภาค แต่เป็นสตริง พวกเขาสามารถเปิดหรือปิดและสั่นเหมือนกีตาร์ การสั่นสะเทือนที่แตกต่างกันทำให้สายต่างกัน บางชนิดแสดงออกในรูปของอิเล็กตรอนในขณะที่บางชนิดถูกรับรู้เป็นนิวตริโน

คอลไลเดอร์ในตัวเลขคืออะไร?

LHC เป็นโครงสร้างขนาดใหญ่และทรงพลัง ประกอบด้วย 8 ส่วน แต่ละส่วนเป็นส่วนโค้ง ล้อมรอบด้วยส่วนที่เรียกว่า "ส่วนแทรก" ที่ปลายแต่ละด้าน เส้นรอบวงของเครื่องชนกันคือ 27 กม.

ท่อคันเร่งและห้องชนกันตั้งอยู่ใต้ดิน 100 เมตร มีอุโมงค์บริการซึ่งมีลิฟต์และบันไดตั้งอยู่หลายจุดตามแนวเส้นรอบวงของ LHC CERN ยังได้สร้างอาคารภาคพื้นดินที่นักวิจัยสามารถรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลที่สร้างโดยเครื่องตรวจจับของ collider

ในการควบคุมลำของโปรตอนที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากับ 99.99% ของความเร็วแสงจะใช้แม่เหล็ก พวกมันใหญ่มาก หนักหลายตัน LHC มีแม่เหล็กประมาณ 9,600 ตัว พวกเขาถูกทำให้เย็นลงถึง 1.9K (-271.25°C) ซึ่งต่ำกว่าอุณหภูมิของอวกาศ

โปรตอนภายในเครื่องชนเคลื่อนที่ผ่านหลอดสุญญากาศสูงพิเศษ นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อไม่ให้มีอนุภาคที่สามารถชนกันได้ก่อนที่จะไปถึงเป้าหมาย โมเลกุลของแก๊สตัวเดียวอาจทำให้การทดลองล้มเหลวได้

เส้นรอบวงของ Large Collider มี 6 พื้นที่ซึ่งวิศวกรสามารถทำการทดลองได้ เปรียบได้กับกล้องจุลทรรศน์กับกล้องดิจิตอล เครื่องตรวจจับเหล่านี้บางตัวมีขนาดใหญ่ - ATLAS เป็นอุปกรณ์ยาว 45 ม. สูง 25 ม. และหนัก 7 ตัน

LHC ใช้เซ็นเซอร์ประมาณ 150 ล้านตัวที่รวบรวมข้อมูลและส่งไปยังเครือข่ายคอมพิวเตอร์ จากข้อมูลของ CERN ปริมาณข้อมูลที่ได้รับระหว่างการทดลองจะอยู่ที่ประมาณ 700 MB/s

เห็นได้ชัดว่าเครื่องชนกันต้องใช้พลังงานเป็นจำนวนมาก การใช้พลังงานประจำปีอยู่ที่ประมาณ 800 GWh อาจมีขนาดใหญ่กว่านี้มาก แต่สถานที่นี้ปิดให้บริการในช่วงฤดูหนาว จากข้อมูลของ CERN ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานอยู่ที่ประมาณ 19 ล้านยูโร

การชนกันของโปรตอน

หลักการเบื้องหลังฟิสิกส์ของคอลไลเดอร์นั้นค่อนข้างง่าย ขั้นแรกให้ปล่อยลำแสงสองอัน: หนึ่งอันตามเข็มนาฬิกาและอันที่สอง - ต่อ กระแสน้ำทั้งสองถูกเร่งด้วยความเร็วแสง จากนั้นพวกมันจะพุ่งเข้าหากันและสังเกตผลลัพธ์

อุปกรณ์ที่จำเป็นเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ซับซ้อนกว่ามาก LHC เป็นส่วนหนึ่งของ CERN complex ก่อนที่อนุภาคใดๆ จะเข้าสู่ LHC พวกมันต้องผ่านขั้นตอนต่างๆ

ประการแรก ในการผลิตโปรตอน นักวิทยาศาสตร์ต้องดึงอะตอมไฮโดรเจนของอิเล็กตรอนออก จากนั้นอนุภาคจะถูกส่งไปยังโรงงาน LINAC 2 ซึ่งจะยิงเข้าไปใน PS Booster เครื่องเร่งอนุภาคเหล่านี้ใช้สนามไฟฟ้าสลับกัน สนามที่สร้างขึ้นโดยแม่เหล็กยักษ์ช่วยยึดคาน

เมื่อลำแสงถึงระดับพลังงานที่ต้องการ PS Booster จะส่งไปยัง SPS super synchrotron กระแสน้ำจะเร่งความเร็วมากยิ่งขึ้นและแยกออกเป็น 2808 ลำของโปรตอน 1.1 x 1011 SPS จะฉีดลำแสงเข้าไปใน LHC ตามเข็มนาฬิกาและทวนเข็มนาฬิกา

ภายใน Large Hadron Collider โปรตอนจะเร่งความเร็วต่อไปเป็นเวลา 20 นาที ที่ความเร็วสูงสุด พวกมันทำรอบ 11,245 รอบ LHC ทุกวินาที ลำแสงมาบรรจบกันที่เครื่องตรวจจับหนึ่งใน 6 เครื่อง ในกรณีนี้ มีการชนกัน 600 ล้านครั้งต่อวินาที

เมื่อโปรตอน 2 ตัวชนกัน จะแตกตัวเป็นอนุภาคขนาดเล็ก รวมทั้งควาร์กและกลูออน ควาร์กไม่เสถียรและสลายตัวในเสี้ยววินาที เครื่องตรวจจับรวบรวมข้อมูลโดยการติดตามเส้นทางของอนุภาคย่อยและส่งไปยังเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ไม่ใช่โปรตอนทั้งหมดชนกัน ส่วนที่เหลือจะดำเนินต่อไปยังส่วนลำแสงที่กราไฟท์ดูดซับไว้

เครื่องตรวจจับ

ตามเส้นรอบวงของ collider มี 6 ส่วนที่รวบรวมข้อมูลและทำการทดลอง ในจำนวนนี้ เครื่องตรวจจับ 4 เครื่องเป็นแบบพื้นฐานและ 2 เครื่องมีขนาดเล็กกว่า

ที่ใหญ่ที่สุดคือ ATLAS ขนาดของมันคือ 46 x 25 x 25 ม. เครื่องติดตามจะตรวจจับและวิเคราะห์โมเมนตัมของอนุภาคที่ผ่าน ATLAS ล้อมรอบด้วยแคลอรีมิเตอร์ที่วัดพลังงานของอนุภาคโดยการดูดซับ นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตเส้นทางและคาดการณ์ข้อมูลเกี่ยวกับพวกมันได้

เครื่องตรวจจับ ATLAS ยังมีมิวออนสเปกโตรมิเตอร์ มิวออนเป็นอนุภาคที่มีประจุลบหนักกว่าอิเล็กตรอนถึง 200 เท่า พวกเขาเป็นเพียงคนเดียวที่สามารถผ่านแคลอรีมิเตอร์ได้โดยไม่หยุด สเปกโตรมิเตอร์วัดโมเมนตัมของแต่ละมิวออนด้วยเซ็นเซอร์อนุภาคที่มีประจุ เซ็นเซอร์เหล่านี้สามารถตรวจจับความผันผวนในสนามแม่เหล็ก ATLAS

Compact Muon Solenoid (CMS) เป็นเครื่องตรวจจับเอนกประสงค์ที่ตรวจจับและวัดอนุภาคย่อยที่ปล่อยออกมาระหว่างการชน อุปกรณ์นี้อยู่ภายในแม่เหล็กโซลินอยด์ขนาดยักษ์ที่สามารถสร้างสนามแม่เหล็กได้มากกว่าสนามแม่เหล็กของโลกเกือบ 100,000 เท่า

เครื่องตรวจจับ ALICE ออกแบบมาเพื่อศึกษาการชนกันของไอออนเหล็ก ด้วยวิธีนี้ นักวิจัยหวังว่าจะสร้างสภาพที่คล้ายกับที่เกิดขึ้นทันทีหลังบิ๊กแบง พวกเขาคาดหวังว่าจะได้เห็นไอออนกลายเป็นส่วนผสมของควาร์กและกลูออน องค์ประกอบหลักของ ALICE คือกล้อง TPC ซึ่งทำหน้าที่ศึกษาและสร้างวิถีโคจรของอนุภาคขึ้นใหม่

LHC ทำหน้าที่ค้นหาหลักฐานการมีอยู่ของปฏิสสาร เขาทำสิ่งนี้โดยมองหาอนุภาคที่เรียกว่าชาร์มควาร์ก แถวของเครื่องตรวจจับย่อยรอบจุดชนกันมีความยาว 20 เมตร พวกมันสามารถดักจับอนุภาคของบิวตี้ควาร์กที่ไม่เสถียรและสลายตัวอย่างรวดเร็ว

การทดลอง TOTEM ดำเนินการในไซต์ที่มีเครื่องตรวจจับขนาดเล็กตัวใดตัวหนึ่ง มันวัดขนาดของโปรตอนและความสว่างของ LHC ซึ่งบ่งชี้ว่าการชนกันนั้นแม่นยำเพียงใด

การทดลอง LHC จำลองรังสีคอสมิกในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม เป้าหมายของมันคือเพื่อช่วยพัฒนาการศึกษารังสีคอสมิกที่แท้จริงในวงกว้าง

สถานที่ตรวจจับแต่ละแห่งมีทีมนักวิจัยตั้งแต่สองสามโหลไปจนถึงนักวิทยาศาสตร์มากกว่าหนึ่งพันคน

การประมวลผลข้อมูล

ไม่น่าแปลกใจที่ collider ดังกล่าวสร้างข้อมูลจำนวนมาก 15,000,000 GB ที่ได้รับจากเครื่องตรวจจับ LHC ในแต่ละปีถือเป็นความท้าทายอย่างมากสำหรับนักวิจัย โซลูชันของมันคือเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ประกอบด้วยคอมพิวเตอร์ซึ่งแต่ละเครื่องสามารถวิเคราะห์ข้อมูลได้อย่างอิสระ ทันทีที่คอมพิวเตอร์ทำการวิเคราะห์เสร็จสิ้น คอมพิวเตอร์จะส่งผลไปยังคอมพิวเตอร์ส่วนกลางและรับส่วนใหม่

นักวิทยาศาสตร์ของ CERN ตัดสินใจที่จะมุ่งเน้นไปที่การใช้อุปกรณ์ที่มีราคาไม่แพงนักในการคำนวณ แทนที่จะได้เซิร์ฟเวอร์และตัวประมวลผลที่ล้ำสมัย พวกเขาใช้ฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่ซึ่งสามารถทำงานได้ดีบนเครือข่าย ด้วยความช่วยเหลือของซอฟต์แวร์พิเศษ เครือข่ายคอมพิวเตอร์จะสามารถจัดเก็บและวิเคราะห์ข้อมูลของการทดลองแต่ละครั้ง

อันตรายต่อโลก?

บางคนกลัวว่าเครื่องชนที่ทรงพลังดังกล่าวอาจเป็นภัยคุกคามต่อชีวิตบนโลก รวมถึงการมีส่วนร่วมในการก่อตัวของหลุมดำ "สสารแปลก" การผูกขาดทางแม่เหล็ก การแผ่รังสี ฯลฯ

นักวิชาการปฏิเสธคำกล่าวอ้างดังกล่าวอย่างสม่ำเสมอ การก่อตัวของหลุมดำเป็นไปไม่ได้ เนื่องจากโปรตอนและดาวฤกษ์มีความแตกต่างกันมาก "สสารแปลก" สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อนานมาแล้วภายใต้อิทธิพลของรังสีคอสมิก และอันตรายของการก่อตัวสมมุติฐานเหล่านี้เกินจริงอย่างมาก

เครื่องชนกันมีความปลอดภัยอย่างยิ่ง: มันถูกแยกออกจากพื้นผิวด้วยชั้นดิน 100 เมตร และห้ามมิให้บุคลากรอยู่ใต้ดินในระหว่างการทดลอง

แผนที่พร้อมที่ตั้งของ Collider ที่วางแผนไว้

ในการรวมปฏิสัมพันธ์พื้นฐานในทฤษฎีหนึ่งเข้าด้วยกัน มีการใช้วิธีการที่หลากหลาย: ทฤษฎีสตริง ซึ่งพัฒนาขึ้นในทฤษฎี M (ทฤษฎีเบรน) ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงยิ่งยวด แรงโน้มถ่วงของวงรอบ ฯลฯ บางส่วนมีปัญหาภายใน และไม่มีเลย การยืนยันการทดลอง ปัญหาคือในการดำเนินการทดลองที่เกี่ยวข้องนั้น จำเป็นต้องมีพลังงานที่ไม่สามารถบรรลุได้ในเครื่องเร่งอนุภาคสมัยใหม่

LHC จะทำให้สามารถทำการทดลองที่ก่อนหน้านี้ไม่สามารถทำได้และอาจยืนยันหรือหักล้างทฤษฎีเหล่านี้บางส่วน ดังนั้นจึงมีทฤษฎีทางกายภาพมากมายที่มีมิติมากกว่าสี่ซึ่งชี้ให้เห็นถึงการมีอยู่ของ "สมมาตรยิ่งยวด" - ตัวอย่างเช่น ทฤษฎีสตริง ซึ่งบางครั้งเรียกว่าทฤษฎีสตริงยิ่งยวดอย่างแม่นยำ เพราะหากไม่มีสมมาตรยิ่งยวดก็จะสูญเสียความหมายทางกายภาพไป การยืนยันการมีอยู่ของสมมาตรยิ่งยวดจึงเป็นการยืนยันโดยอ้อมถึงความจริงของทฤษฎีเหล่านี้

การศึกษาท๊อปควาร์ก

ประวัติการก่อสร้าง

อุโมงค์ใต้ดินระยะทาง 27 กม. ออกแบบมาเพื่อรองรับ LHC booster

แนวคิดสำหรับโครงการ Large Hadron Collider ถือกำเนิดขึ้นในปี 1984 และได้รับการอนุมัติอย่างเป็นทางการในอีก 10 ปีต่อมา การก่อสร้างเริ่มขึ้นในปี 2544 หลังจากการทำงานของเครื่องเร่งอนุภาคก่อนหน้า - Large Electron-Positron Collider เสร็จสิ้น

เครื่องเร่งอนุภาคควรจะชนโปรตอนด้วยพลังงานทั้งหมด 14 TeV (นั่นคือ 14 teraelectronvolts หรือ 14 10 12 อิเล็กตรอนโวลต์) ในใจกลางของระบบมวลของอนุภาคตกกระทบ เช่นเดียวกับนิวเคลียสตะกั่วที่มีพลังงาน 5.5 GeV (5.5 10 9 อิเล็กตรอนโวลต์) สำหรับนิวคลีออนที่ชนกันแต่ละคู่ ดังนั้น LHC จะเป็นเครื่องเร่งอนุภาคมูลฐานที่มีพลังงานสูงที่สุดในโลก แซงหน้าคู่แข่งที่ใกล้เคียงที่สุดในแง่ของพลังงานตามลำดับความสำคัญ - Tevatron proton-antiproton collider ซึ่งปัจจุบันทำงานอยู่ที่ National Accelerator Laboratory Enrico Fermi (สหรัฐอเมริกา) และ RHIC Relativistic Heavy Ion Collider ที่ห้องปฏิบัติการ Brookhaven (สหรัฐอเมริกา)

เครื่องเร่งความเร็วตั้งอยู่ในอุโมงค์เดียวกันซึ่งก่อนหน้านี้เคยครอบครองโดย Large Electron-Positron Collider อุโมงค์ที่มีเส้นรอบวง 26.7 กม. ถูกวางที่ความลึกประมาณหนึ่งร้อยเมตรใต้ดินในฝรั่งเศสและสวิตเซอร์แลนด์ ในการกักเก็บและแก้ไขคานโปรตอนจะใช้แม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด 1624 ตัวซึ่งมีความยาวรวมเกิน 22 กม. อันสุดท้ายถูกติดตั้งในอุโมงค์เมื่อ 27 พฤศจิกายน 2549 . แม่เหล็กจะทำงานที่ 1.9 K (-271°C) การก่อสร้างสายไครโอเจนิกส์พิเศษสำหรับแม่เหล็กทำความเย็นเสร็จสมบูรณ์เมื่อวันที่ 19 พฤศจิกายน 2549

แบบทดสอบ

ข้อมูลจำเพาะ

กระบวนการเร่งอนุภาคในเครื่องชน

ความเร็วของอนุภาคใน LHC บนลำแสงที่ชนกันนั้นใกล้เคียงกับความเร็วของแสงในสุญญากาศ การเร่งความเร็วของอนุภาคให้มีความเร็วสูงนั้นทำได้ในหลายขั้นตอน ในระยะแรก เครื่องเร่งเชิงเส้น Linac 2 และ Linac 3 พลังงานต่ำจะฉีดโปรตอนและไอออนตะกั่วเพื่อเร่งความเร็วต่อไป จากนั้นอนุภาคจะเข้าสู่ PS booster และเข้าสู่ PS (โปรตอนซิงโครตรอน) เองโดยได้รับพลังงาน 28 GeV หลังจากนั้น ความเร่งของอนุภาคจะยังคงดำเนินต่อไปใน SPS (Proton Super Synchrotron) ซึ่งพลังงานอนุภาคจะสูงถึง 450 GeV จากนั้นลำแสงจะถูกส่งไปยังวงแหวนหลัก 26.7 กิโลเมตร และที่จุดชนกัน เครื่องตรวจจับจะบันทึกเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น

การใช้พลังงาน

ในระหว่างการดำเนินการของ collider การใช้พลังงานโดยประมาณจะอยู่ที่ 180 MW ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานโดยประมาณสำหรับทั้งมณฑลของเจนีวา CERN ไม่ได้ผลิตไฟฟ้าเอง มีเพียงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลสำรองเท่านั้น

คอมพิวเตอร์แบบกระจาย

ในการควบคุม จัดเก็บ และประมวลผลข้อมูลที่จะมาจากตัวเร่งความเร็ว LHC และตัวตรวจจับ เครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบกระจาย LCG จะถูกสร้างขึ้น หลี่ HCค งดเว้นจี กำจัด ) โดยใช้เทคโนโลยีกริด สำหรับงานคำนวณบางอย่าง โปรเจ็กต์การคำนวณแบบกระจายจะมีส่วนร่วม [ป้องกันอีเมล].

กระบวนการทางกายภาพที่ไม่สามารถควบคุมได้

ผู้เชี่ยวชาญและสมาชิกสาธารณะบางคนแสดงความกังวลว่ามีความเป็นไปได้ที่ไม่เป็นศูนย์ที่การทดลองที่ดำเนินการในเครื่องชนกันจะควบคุมไม่ได้และพัฒนาปฏิกิริยาลูกโซ่ซึ่งภายใต้เงื่อนไขบางอย่างสามารถทำลายโลกทั้งใบในทางทฤษฎี มุมมองของผู้สนับสนุนสถานการณ์ภัยพิบัติที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินงานของ LHC ถูกนำเสนอในเว็บไซต์แยกต่างหาก เนื่องจากความรู้สึกเหล่านี้ บางครั้ง LHC จึงถูกถอดรหัสเป็น ล่าสุด Hadron Collider ( ล่าสุด Hadron Collider)

ในเรื่องนี้ มักจะกล่าวถึงความเป็นไปได้ทางทฤษฎีของการปรากฏตัวของหลุมดำด้วยกล้องจุลทรรศน์ในคอลไลเดอร์ เช่นเดียวกับความเป็นไปได้ทางทฤษฎีของการก่อตัวของก้อนปฏิสสารและโมโนโพลแม่เหล็ก ตามด้วยปฏิกิริยาลูกโซ่ในการจับสสารโดยรอบ

ความเป็นไปได้ทางทฤษฎีเหล่านี้ได้รับการพิจารณาโดยกลุ่ม CERN พิเศษซึ่งจัดทำรายงานที่เกี่ยวข้องซึ่งความกลัวดังกล่าวทั้งหมดได้รับการยอมรับว่าไม่มีมูล นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีชาวอังกฤษ Adrian Kent ตีพิมพ์บทความทางวิทยาศาสตร์ที่วิจารณ์มาตรฐานความปลอดภัยที่ CERN นำมาใช้ เนื่องจากความเสียหายที่คาดว่าจะได้รับ ซึ่งก็คือผลคูณของความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ตามจำนวนผู้ที่ตกเป็นเหยื่อ ในความเห็นของเขานั้นไม่สามารถยอมรับได้ อย่างไรก็ตาม ค่าประมาณสูงสุดของความน่าจะเป็นของสถานการณ์ภัยพิบัติที่ LHC คือ 10 -31

ตามข้อโต้แย้งหลักที่สนับสนุนความไร้เหตุผลของสถานการณ์ภัยพิบัติ การอ้างอิงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าโลก ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ถูกทิ้งระเบิดอย่างต่อเนื่องโดยลำธารของอนุภาคจักรวาลที่มีพลังงานสูงกว่ามาก มีการกล่าวถึงการดำเนินงานที่ประสบความสำเร็จของเครื่องเร่งความเร็วที่ได้รับหน้าที่ก่อนหน้านี้ รวมถึง Relativistic Heavy Ion Collider RHIC ใน Brookhaven ความเป็นไปได้ของการก่อตัวของหลุมดำด้วยกล้องจุลทรรศน์ไม่ได้ถูกปฏิเสธโดยผู้เชี่ยวชาญของ CERN อย่างไรก็ตามมีการระบุไว้ว่าในพื้นที่สามมิติของเราวัตถุดังกล่าวสามารถปรากฏได้ที่พลังงานที่มีขนาด 16 ลำดับความสำคัญมากกว่าพลังงานของคานใน LHC . ตามสมมุติฐาน หลุมดำด้วยกล้องจุลทรรศน์สามารถปรากฏในการทดลองที่ LHC ในการทำนายของทฤษฎีที่มีมิติเชิงพื้นที่เพิ่มเติม ทฤษฎีดังกล่าวยังไม่มีหลักฐานการทดลองใดๆ อย่างไรก็ตาม แม้ว่าหลุมดำจะถูกสร้างขึ้นจากการชนกันของอนุภาคใน LHC แต่ก็คาดว่าจะไม่เสถียรอย่างยิ่งเนื่องจากการแผ่รังสีของ Hawking และจะระเหยเกือบทันทีในรูปของอนุภาคธรรมดา

เมื่อวันที่ 21 มีนาคม พ.ศ. 2551 วอลเตอร์ แว็กเนอร์ได้ยื่นฟ้องต่อศาลแขวงกลางแห่งฮาวาย (สหรัฐอเมริกา) Walter L. Wagner) และ หลุยส์ ซานโช (อังกฤษ. หลุยส์ ซานโช) ซึ่งพวกเขากล่าวหา CERN ว่าพยายามจัดการจุดจบของโลก เรียกร้องให้ห้ามการเปิดตัว collider จนกว่าจะรับประกันความปลอดภัย

เปรียบเทียบกับความเร็วและพลังงานธรรมชาติ

เครื่องเร่งอนุภาคได้รับการออกแบบให้ชนกับอนุภาคต่างๆ เช่น แฮดรอนและนิวเคลียสของอะตอม อย่างไรก็ตาม มีแหล่งที่มาของอนุภาคตามธรรมชาติ ซึ่งมีความเร็วและพลังงานสูงกว่าในเครื่องชนกันมาก (ดู: เซวาตรอน) อนุภาคธรรมชาติดังกล่าวพบได้ในรังสีคอสมิก พื้นผิวของดาวเคราะห์โลกได้รับการปกป้องบางส่วนจากรังสีเหล่านี้ แต่เมื่อผ่านชั้นบรรยากาศอนุภาคของรังสีคอสมิกชนกับอะตอมและโมเลกุลของอากาศ อันเป็นผลมาจากการชนกันตามธรรมชาติเหล่านี้ อนุภาคที่เสถียรและไม่เสถียรจำนวนมากเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศของโลก เป็นผลให้พื้นหลังการแผ่รังสีตามธรรมชาติมีอยู่บนโลกมาเป็นเวลาหลายล้านปี สิ่งเดียวกัน (การชนกันของอนุภาคมูลฐานและอะตอม) จะเกิดขึ้นใน LHC ด้วย แต่ด้วยความเร็วและพลังงานที่ต่ำกว่า และในปริมาณที่น้อยกว่ามาก

หลุมดำด้วยกล้องจุลทรรศน์

หากสามารถสร้างหลุมดำได้ระหว่างการชนกันของอนุภาคมูลฐาน หลุมดำก็จะสลายตัวเป็นอนุภาคมูลฐานตามหลักการของค่าคงที่ CPT ซึ่งเป็นหนึ่งในหลักการพื้นฐานที่สุดของกลศาสตร์ควอนตัม

นอกจากนี้ หากสมมติฐานของการมีอยู่ของหลุมดำขนาดเล็กที่เสถียรถูกต้อง พวกมันจะก่อตัวขึ้นในปริมาณมากอันเป็นผลมาจากการทิ้งระเบิดลงสู่พื้นโลกโดยอนุภาคมูลฐานของจักรวาล แต่อนุภาคมูลฐานพลังงานสูงส่วนใหญ่ที่มาจากอวกาศมีประจุไฟฟ้า ดังนั้นหลุมดำบางส่วนจึงถูกประจุด้วยไฟฟ้า หลุมดำที่มีประจุเหล่านี้จะถูกจับโดยสนามแม่เหล็กของโลก และหากเป็นหลุมดำที่อันตรายจริงๆ ก็อาจจะทำลายโลกไปนานแล้ว กลไกชวิมเมอร์ที่ทำให้หลุมดำเป็นกลางทางไฟฟ้านั้นคล้ายกับเอฟเฟกต์ฮอว์คิงมาก และไม่สามารถทำงานได้หากเอฟเฟกต์ฮอว์คิงไม่ทำงาน

นอกจากนี้ หลุมดำใดๆ ที่มีประจุหรือเป็นกลางทางไฟฟ้าจะถูกดักจับโดยดาวแคระขาวและดาวนิวตรอน (ซึ่งเหมือนกับโลก ถูกทิ้งระเบิดด้วยรังสีคอสมิก) และทำลายพวกมัน เป็นผลให้อายุขัยของดาวแคระขาวและดาวนิวตรอนจะสั้นกว่าที่สังเกตได้จริงมาก นอกจากนี้ ดาวแคระขาวและดาวนิวตรอนที่ทำลายได้จะปล่อยรังสีเพิ่มเติมซึ่งไม่ได้สังเกตพบจริงๆ

สุดท้าย ทฤษฎีที่มีมิติเชิงพื้นที่พิเศษที่ทำนายการเกิดขึ้นของหลุมดำด้วยกล้องจุลทรรศน์จะไม่ขัดแย้งกับข้อมูลการทดลองก็ต่อเมื่อจำนวนมิติพิเศษมีอย่างน้อยสามอย่างเท่านั้น แต่ด้วยมิติพิเศษมากมาย ต้องใช้เวลาหลายพันล้านปีก่อนที่หลุมดำจะก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อโลก

สตราเพลกิ

Eduard Boos ดุษฎีบัณฑิตสาขากายภาพและคณิตศาสตร์จากสถาบันวิจัยฟิสิกส์นิวเคลียร์แห่งมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโก มีความคิดเห็นที่ตรงกันข้าม โดยปฏิเสธการเกิดขึ้นของหลุมดำขนาดมหึมาที่ LHC และด้วยเหตุนี้ "รูหนอน" และการเดินทางข้ามเวลา

หมายเหตุ

1. สุดยอดคู่มือ LHC (ภาษาอังกฤษ) หน้า 30
2. LHC: ข้อเท็จจริงสำคัญ "องค์ประกอบของวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่". สืบค้นเมื่อ 15 กันยายน 2551.
3. คณะทำงาน Tevatron Electroweak, กลุ่มย่อยยอดนิยม
4. การทดสอบการซิงโครไนซ์ LHC สำเร็จ
5. การทดสอบระบบหัวฉีดครั้งที่สองเป็นระยะ ๆ แต่บรรลุเป้าหมายแล้ว "องค์ประกอบของวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่" (24 สิงหาคม 2551) สืบค้นเมื่อ 6 กันยายน 2551.
6. วันสำคัญของ LHC เริ่มต้นอย่างรวดเร็ว
7. ลำแสงแรกในวิทยาศาสตร์การเร่งความเร็วของ LHC
8. เสร็จสิ้นภารกิจสำหรับทีม LHC ฟิสิกส์โลก.com สืบค้นเมื่อ 12 กันยายน 2551.
9. ลำแสงหมุนเวียนที่เสถียรเปิดตัวที่ LHC "องค์ประกอบของวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่" (12 กันยายน 2551) สืบค้นเมื่อ 12 กันยายน 2551.
10. เหตุการณ์ที่ Large Hadron Collider ทำให้การทดลองล่าช้าอย่างไม่มีกำหนด "องค์ประกอบของวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่" (19 กันยายน 2551) สืบค้นเมื่อ 21 กันยายน 2551.
11. Large Hadron Collider จะไม่กลับมาทำงานจนกว่าจะถึงฤดูใบไม้ผลิ - CERN RIA Novosti (23 กันยายน 2551) สืบค้นเมื่อ 25 กันยายน 2551.
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. การซ่อมแซมแม่เหล็กที่เสียหายจะครอบคลุมมากกว่าที่เคยคิดไว้ "องค์ประกอบของวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่" (09 พฤศจิกายน 2551) สืบค้นเมื่อ 12 พฤศจิกายน 2551.
16. กำหนดการปี 2552 "องค์ประกอบของวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่" (18 มกราคม 2552) สืบค้นเมื่อ 18 มกราคม 2552.
17. CERN แถลงข่าว
18. แผนการทำงานของ Large Hadron Collider สำหรับปี 2552-2553 ได้รับการอนุมัติแล้ว "องค์ประกอบของวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่" (6 กุมภาพันธ์ 2552) สืบค้นเมื่อ 5 เมษายน 2552.
19. การทดลอง LHC
20. กล่องแพนดอร่าเปิดขึ้น Vesti.ru (9 กันยายน 2551) สืบค้นเมื่อ 12 กันยายน 2551.
21. ศักยภาพสำหรับอันตรายในการทดลองชนอนุภาค
22. Dimopoulos S. , Landsberg G. Black Holes ที่ Large Hadron Collider Phys รายได้ เลตต์. 87 (2001)
23. Blaizot เจ.-พี. และคณะ การศึกษาเหตุการณ์ที่อาจเป็นอันตรายระหว่างการชนกันของไอออนหนักที่ LHC
24. การทบทวนความปลอดภัยของ LHC Collisions LHC Safety Assessment Group
25. การทบทวนความเสี่ยงของตัวเร่งความเร็วอย่างมีวิจารณญาณ Proza.ru (23 พฤษภาคม 2551) สืบค้นเมื่อ 17 กันยายน 2551.
26. โอกาสเกิดภัยพิบัติที่ LHC คืออะไร?
27. วันพิพากษา
28. การขอให้ผู้พิพากษากอบกู้โลก และอาจจะมากกว่านั้นอีกมาก
29. คำอธิบายว่าทำไม LHC ถึงปลอดภัย
30. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-es.pdf (ภาษาสเปน)
31. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-de.pdf (ภาษาเยอรมัน)
32. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-fr.pdf (fr)
33. เอช. ไฮเซลเบิร์ก.คัดกรองในควาร์กหยด // รีวิวทางกายภาพ D. - 1993. - T. 48. - ลำดับที่ 3 - S. 1418-1423. DOI:10.1103/PhysRevD.48.1418
34. M. Alford, K. Rajagopal, S. Reddy, A. Steiner.ความคงตัวของเปลือกดาวประหลาดและเปลือกดาวประหลาด // สมาคมกายภาพอเมริกัน. Physical Review D. - 2006. - Vol. 73, 114016. DOI: 10.1103/PhysRevD.73.114016.
35. นาตาเลีย เลสโควา.

คุณจำเป็นต้องมีส่วนร่วมในการส่งเสริมข้อความนี้ ปัญหามันหนักมาก
และเต็มไปด้วยปัญหาร้ายแรงที่จำเป็นต้องมีความช่วยเหลือจากผู้มีสติทั้งหมด
มันขึ้นอยู่กับคุณแล้วที่จะตัดสินใจว่าคุณจะช่วยอะไรในการกำจัดภัยคุกคามจากการทำลายโลก
ฉันขอโทษสำหรับการซ้ำซ้อนของข้อความที่เป็นไปได้
ทุกคน! ทุกคน! ทุกคน!
ในขณะที่เรายังมีชีวิตอยู่ เราจะหยุด LHC (Large Hadron Collider) Large Hadron Collider
มิฉะนั้น LHC จะกลายเป็น Lethal Hadron Collider ของเรา
ที่เซิร์น สิทธิของมนุษยชาติที่จะมีอยู่นั้นอยู่ในอันตรายอย่างใหญ่หลวง
เพราะความอยากรู้อยากเห็นที่น่ากลัวและการไล่ล่ารางวัลโนเบลโดยประมาทโดยกำมือหนึ่ง
ผู้คลั่งไคล้วิทยาศาสตร์ที่เริ่มเกมร้ายแรงกับ BLACK HOLES และอื่น ๆ ไม่น้อย
การทดลองที่เป็นอันตรายที่ Lethal Hadron Collider
ในการประเมินผลที่ตามมาของผู้ตัดสิน พวกเขาไม่ได้ยินฝ่ายตรงข้าม ควรมีส่วนร่วม
ความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญอิสระและบุคคลสาธารณะของโลก และร่วมกันตัดสินใจ
อนาคตของโลกโดยไม่ต้องเสี่ยงเปิด "กล่องแพนดอร่า" สุดท้ายเพื่อมนุษยชาติ
บางทีการทดลองที่ทะเยอทะยานกับการชนกันของนักฟิสิกส์ผู้คลั่งไคล้ในโลกอื่น
และนำอารยธรรมมาสู่อาร์มาเก็ดดอน ความรู้สึกที่เกิดในการทดลอง
BLACK HOLE เป็นผู้กลืนกินสสาร และมีการจำกัดความอยากรู้อยากเห็นและการมีอยู่ของจิต
ท้ายที่สุดไม่พบสัญญาณของการมีอยู่ของความคล้ายคลึงของมนุษยชาติในจักรวาล
BLACK HOLE ใหม่อีกอันซึ่งเปิดออกโดยท่าเรือที่โชคร้ายของเรา ทำลายโลกและ
ระบบสุริยะจะเกิดขึ้นในจักรวาล อนิจจา พวกเราทั้งหมดหายไปเมื่อถึงเวลานั้น
ติดตาม Large Hadron Collider ในท้องของ BLACK HOLE ที่สร้างขึ้นโดยวิทยาศาสตร์
โลกอาร์มาเก็ดดอนเกิดขึ้นได้ไม่เพียงแต่จากหลุมดำเท่านั้น และไม่สามารถทำได้ในระหว่างการทดสอบด้วย
LHC เท่าไหร่ระหว่างการทดลองสุดขั้วที่ Lethal Hadron Collider
คำทำนายร้องไห้เกี่ยวกับจุดจบของโลก
ประชากร! ละทิ้งชั่วขณะ คิดเกี่ยวกับมัน - มนุษยชาติตกอยู่ในอันตรายร้ายแรง
อย่าพึ่งพาความรอดอันศักดิ์สิทธิ์ของเนื้อหนังของคุณ มนุษย์มีอิสระที่จะแสดงออก
ของเจตจำนงและรับผิดชอบต่อผลที่ตามมา ตัวบ่งชี้คือประวัติศาสตร์ทั้งหมดของมนุษย์
สถานการณ์ที่หลีกเลี่ยงหายนะของดาวเคราะห์จากสงครามนิวเคลียร์คือ
สภาวะที่กดขี่อันตรายสำหรับมนุษย์ส่วนใหญ่หลังจากฮิโรชิมาและนางาซากิ
เหวแห่งความวิตกกังวลที่เพิ่มสูงขึ้นทั่วไปได้ยึดนักการเมืองที่ยืนอยู่ที่นิวเคลียร์
ปุ่ม ควบคุมความทะเยอทะยานของพวกเขา และป้องกันไม่ให้ Apocalypse นิวเคลียร์แตกออก
จำเป็นต้องหยุด Large Hadron Collider เพื่อป้องกันแม้กระทั่ง
ความเสี่ยงน้อยที่สุดของการตายของโลกและคติของมนุษยชาติเนื่องจากศรัทธาที่ไร้เดียงสา
สู่วิทยาศาสตร์และ "TITANIC" Lethal Hadron Collider ซึ่งเป็นผลงานชิ้นเอกของนักฟิสิกส์ที่อันตรายถึงตาย
ผู้คน! ประท้วง! มองหาเหตุผลใดๆ ที่จะหยุดผู้โจมตีที่เป็นอันตราย
ประท้วง! ส่ง PROTEST ไปให้ทุกคนที่คุณทำได้ ชีวิตหรือวันสิ้นโลก!
หยุด! Large Hadron Collider เป็นลูกหลานของ Armageddon ของมนุษยชาติ
ผู้คน! ตื่นนอน! และประท้วง! ประท้วง! ประท้วง!
สำหรับผู้ที่ไม่ได้ตื้นตันใจ ลองคิดถึงความน่าจะเป็นของการเกิดและการตายของเหตุผล
ความน่าจะเป็นของการก่อตัวของ DNA เพียงโมเลกุลเดียวบนโลกนั้นเล็กจนคาดไม่ถึงและ
คือ 10^-800 บวกความน่าจะเป็นของสิ่งมีชีวิตและความน่าจะเป็น
การเกิดของจิตใจ ลองนึกดูว่า เรา ผู้คนมีความโดดเด่นในจักรวาลอย่างไร!
การเกิดขึ้นและการดำรงอยู่ของมนุษยชาติเป็นความจริงที่ไม่เคยมีมาก่อน ซึ่งหมายความว่า
แม้แต่ความเสี่ยงที่น้อยที่สุดก็เป็นไปได้ ผลที่ตามมาจากการทดลองที่คาดเดาไม่ได้ตามทฤษฎี
บน LHC จะไม่ถูกปฏิเสธ ดังนั้น ความน่าจะเป็นของปัญหาร้ายแรงที่เล็ดลอดออกมาจาก
การทดลองที่โชคร้ายนั้นค่อนข้างจริง ความ​เสี่ยง​ของ​อาร์มาเก็ดดอน​นั้น​มี​มาก​มาย
น่าจะเป็นที่มาของชีวิต ข้อเท็จจริงของการเสี่ยงชีวิตในนามของวิทยาศาสตร์เป็นที่รู้จักกันอย่างไรก็ตาม
ไม่มีความเสี่ยงต่อชีวิตของ Earthlings เพื่อประโยชน์ของความอยากรู้อยากเห็นไม่สามารถยอมรับได้! อะไรคือความเสี่ยงเหล่านี้สำหรับพวกเขา พวกเขาคือ
เมื่อก่อนเพิกเฉย เสี่ยงนามิและตอนนี้อยู่ที่ LHC เหยียดหยาม EXTREME
เปรียบเสมือนสภาวะของ LHC กับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ คุณเคยเห็นรูปถ่าย LHC หรือไม่? เราได้รับ
มอนสเตอร์ตัวนี้ไม่อันตราย ขับกล่อมคุณด้วยข้อมูลเล็ก ๆ น้อย ๆ ของโปรตอนตัวเดียว สิ่งนั้นคือ
ที่โปรตอนบีบอัดเป็นมัด 100 พันล้าน ความหนาของก้อนจะบางลง
ผมมนุษย์ (0.03 มม.) ในขณะที่โปรตอนมีพลังงานมหาศาลถึง ~ 100 กก.
ทีเอ็นทีและโปรตอนกลุ่มนี้เร่งความเร็วแสงจนอยากจะหลบตา
"หน้าผาก" ผลลัพท์ไม่เป็นที่ทราบแม้แต่ทฤษฎี จะบรรทุกโปรตอนจะยุ่งมาก
การทดลองที่น่ากลัวโดยใช้ไอออนของอะตอมหนัก มันเหลือเชื่อ
เพื่อสนองความอยากรู้ของพวกเขา CERN จำลองสภาพของบิกแบง
โดยทั่วไปแล้วสถานการณ์คือ TITANIC ในขณะที่ Iceberg คือ LHC (Lethal Hadron Collider)
ก. เราเป็นผู้โดยสาร-ตัวประกันของผู้ชนที่เสียชีวิตโดยไม่มีวิธีหลบหนี ผู้ค้ำประกัน
ความปลอดภัยของ Earthlings เป็นกลุ่มคนที่คลั่งไคล้ในตัวเองจากวิทยาศาสตร์พร้อมสำหรับ
ทั้งหมดเพื่อประโยชน์ของความรู้ที่คลั่งไคล้และการครอบครองรางวัลโนเบล ความประมาทของพวกเขา
และความเฉยเมยต่อเราฆราวาสทำให้เกิดโศกนาฏกรรมของฮิโรชิมาและนางาซากิที่เชอร์โนบิล
ผู้คน! ตื่นนอน! ก่อนจะสายเกินไป PROTEST! ประท้วง! ประท้วง!
หยุด! LHC - Lethal Hadron Collider - เครื่องชน Lethal Hadron

LHC (Large Hadron Collider, LHC) เป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดในโลก ตั้งอยู่ที่ชายแดนฝรั่งเศส-สวิสในกรุงเจนีวา และเป็นเจ้าของโดย CERN งานหลักในการสร้าง Large Hadron Collider คือการค้นหา Higgs boson ซึ่งเป็นอนุภาคที่เข้าใจยาก ซึ่งเป็นองค์ประกอบสุดท้ายของแบบจำลองมาตรฐาน เครื่องชนกันทำงานเสร็จสิ้น: นักฟิสิกส์ได้ค้นพบอนุภาคมูลฐานที่พลังงานที่คาดการณ์ไว้ นอกจากนี้ LHC จะทำงานในช่วงความสว่างนี้และทำงานเหมือนวัตถุพิเศษที่มักจะทำงาน: ตามคำขอของนักวิทยาศาสตร์ โปรดจำไว้ว่า ภารกิจหนึ่งเดือนครึ่งของรถแลนด์โรเวอร์ Opportunity ที่ลากไปเป็นเวลา 10 ปี

ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบ Higgs boson แล้ว พวกเขาจะมองหาเป้าหมายที่ยากจะเข้าใจมากขึ้น นั่นคือ สสารมืด เราถูกห้อมล้อมด้วยสสารมืดและพลังงานมืด - สารที่มองไม่เห็นซึ่งผูกมัดกาแล็กซีแต่ไม่ปล่อยตัวเองไป เอกสารฉบับใหม่นี้สรุปวิธีการใหม่ในการค้นหาสสารมืดโดย Large Hadron Collider โดยใช้ประโยชน์จากความเร็วที่ค่อนข้างช้าของอนุภาคที่มีศักยภาพ