Maraming mga ordinaryong tao sa planeta ang nagtatanong sa kanilang sarili kung bakit kailangan nila ng isang malaking hadron na collider. Hindi maintindihan sa karamihan sa mga pang-agham na pananaliksik, na gumugol ng maraming bilyun-bilyong euro, ay nagdudulot ng pag-aalala at pag-aalala.
Siguro hindi ito pananaliksik, ngunit isang prototype ng isang time machine o isang portal para sa teleporting mga dayuhan na nilalang na maaaring baguhin ang kapalaran ng sangkatauhan? Pinupunta ang mga alingawngaw sa pinaka kamangha-manghang at nakakatakot. Sa artikulo susubukan naming malaman kung ano ang hadron collider at kung bakit ito nilikha.
Ang mapaghangad na proyekto ng sangkatauhan
Ang Malaking Hadron Collider ngayon ang pinakamalakas na accelerator ng maliit na butil sa planeta. Matatagpuan ito sa hangganan ng Switzerland at Pransya. Mas tiyak, sa ilalim nito: sa lalim ng 100 metro ay namamalagi ang isang annular tunel ng accelerator na may haba na halos 27 kilometro. Ang may-ari ng site ng pagsubok na nagkakahalaga ng higit sa $ 10 bilyon ay ang European Center for Nuclear Research.
Ang isang malaking halaga ng mga mapagkukunan at libu-libong mga nuclear physicists ay kasangkot sa pagpabilis ng mga proton at mabibigat na mga ion ng tingga sa isang bilis na malapit sa bilis ng ilaw sa iba't ibang direksyon, pagkatapos nito ay bumangga sa isa't isa. Ang mga resulta ng mga direktang pakikipag-ugnay ay maingat na pinag-aralan.
Ang panukala upang lumikha ng isang bagong accelerator ng butil ay dumating noong 1984. Sa loob ng sampung taon, iba't ibang mga talakayan ang gaganapin tungkol sa kung ano ang magiging hadron collider, kung bakit kinakailangan ang tulad ng isang malaking scale na pananaliksik na proyekto. Pagkatapos lamang na talakayin ang mga tampok ng teknikal na solusyon at ang mga kinakailangang mga parameter ng pag-install, naaprubahan ang proyekto. Nagsimula lamang ang konstruksyon noong 2001, na inilalaan ang mga komunikasyon sa ilalim ng lupa para sa dating elementarya na accelerator ng maliit na butil - isang malaking kolektor ng elektron-positron - para sa paglalagay nito.
Bakit kailangan namin ng isang malaking hadron collider
Ang pakikipag-ugnay ng mga elementong elementarya ay inilarawan sa iba't ibang paraan. Ang teorya ng relatibong mga salungatan sa teorya na larangan ng larangan. Ang nawawalang link sa paghahanap ng isang pinag-isang diskarte sa istraktura ng mga elementong elementarya ay ang posibilidad ng paglikha ng isang teorya ng gravity ng kabuuan. Iyon ang dahilan kung bakit kinakailangan ang high-power hadron collider.
Ang kabuuang enerhiya sa banggaan ng mga particle ay 14 tera-electron-volts, na ginagawang aparato ang isang mas malakas na accelerator kaysa sa lahat ng mayroon sa mundo ngayon. Matapos magsagawa ng mga eksperimento na dati ay imposible para sa mga teknikal na kadahilanan, ang mga siyentipiko ay may posibilidad na maaaring mag-dokumento o magbulaanan ng umiiral na mga teorya ng microworld.
Ang pag-aaral ng quark-gluon plasma na ginawa sa panahon ng banggaan ng lead nuclei ay magbibigay-daan sa amin upang makagawa ng isang mas advanced na teorya ng mga malakas na pakikipag-ugnay na maaaring radikal na mababago ang nuclear physics at mga pamamaraan ng pagkilala sa stellar space.
Higon boson
Bumalik noong 1960, isang pisiko mula sa Scotland, Peter Higgs, ang bumuo ng teorya ng patlang na Higgs, ayon sa kung aling mga partikulo na nahuhulog sa patlang na ito ay sumailalim sa pagkilos ng dami, na sa pisikal na mundo ay maaaring sundin bilang masa ng isang bagay.
Kung sa panahon ng mga eksperimento posible na kumpirmahin ang teorya ng Scottic nuclear physicist at hanapin ang Higgs boson (quantum), kung gayon ang kaganapang ito ay maaaring maging isang bagong panimulang punto para sa pag-unlad ng mga naninirahan sa Daigdig.
At ang binuksan na mga posibilidad ng taong nagkokontrol ng grabidad ay lubos na lalampas sa lahat ng nakikitang mga prospect para sa pag-unlad ng teknolohikal na pag-unlad. Bukod dito, ang mga advanced na siyentipiko ay hindi mas interesado sa pagkakaroon ng Higgs boson, ngunit sa proseso ng pagsira ng simetrya ng electroweak.
Paano siya gumagana
Upang ang mga pang-eksperimentong partido ay maabot ang isang bilis na hindi mapag-aalinlangan para sa ibabaw, na halos katumbas ng bilis ng ilaw sa vacuum, sila ay pinabilis nang paunti-unti, sa bawat oras na nagdaragdag ng enerhiya.
Una, ang mga linear na accelerator ay mag-inject ng mga ion at proton, na pagkatapos ay sumailalim sa sunud-sunod na pagbilis. Ang mga partikulo sa pamamagitan ng tagasunod ay pumapasok sa proton synchrotron, kung saan kumuha sila ng singil ng 28 GeV.
Sa susunod na yugto, ang mga particle ay pumapasok sa super-synchrotron, kung saan ang enerhiya ng kanilang singil ay dinala hanggang sa 450 GeV. Pagkamit ng mga nasabing tagapagpahiwatig, ang mga partikulo ay nahuhulog sa pangunahing singsing na multi-kilometrong, kung saan sa mga espesyal na matatagpuan na mga lugar ng banggaan, naitala ng detektor ang detalye ng sandali ng epekto.
Bilang karagdagan sa mga detektor na may kakayahang makita ang lahat ng mga proseso sa isang pagbangga, ang 1625 magnet na may superconductivity ay ginagamit upang i-hold ang mga proton bunches sa accelerator. Ang kanilang kabuuang haba ay lumampas sa 22 kilometro. Ang isang espesyal na silid na cryogen ay nagpapanatili ng temperatura ng −271 ° C upang makamit ang epekto ng superconductivity. Ang gastos ng bawat tulad ng pang-akit ay tinatayang sa isang milyong euro.
Ang pagtatapos ay nagbibigay-katwiran sa mga paraan
Upang maisagawa ang gayong mapaghangad na mga eksperimento, ang pinakamalakas na hadron collider ay itinayo. Bakit kailangan natin ng isang multi-bilyong dolyar na proyekto na pang-agham, maraming mga siyentipiko ang sinabihan ng hindi natukoy na sigasig ng maraming mga siyentipiko. Totoo, sa kaso ng mga bagong tuklas na pang-agham, malamang, maaasahan silang maiuri.
Maaari mo ring sabihin nang sigurado. Ang pagkumpirma nito ay ang buong kasaysayan ng sibilisasyon. Nang naimbento ang gulong, lumitaw ang mga karo ng digmaan. Pinagtibay niya ang sangkatauhan ng metalurhiya - hello, baril at baril!
Ang lahat ng mga pinaka-modernong pag-unlad ngayon ay nagiging pag-aari ng mga militar-pang-industriya complex ng mga binuo bansa, ngunit hindi sa lahat ng sangkatauhan. Kapag natutunan ng mga siyentipiko kung paano hatiin ang isang atom, ano ang una? Gayunpaman, ang mga reaktor ng lakas ng nukleyar, pagkatapos ng daan-daang libong mga pagkamatay sa bansang Hapon. Ang mga naninirahan sa Hiroshima ay malinaw na laban sa pag-unlad ng siyensya na bukas at kinuha nila mula sa kanila at sa kanilang mga anak.
Ang pag-unlad ng Teknikal ay mukhang isang panunuya ng mga tao, dahil ang tao sa loob nito ay malapit na maging pinakamahina na link. Ayon sa teorya ng ebolusyon, ang sistema ay bubuo at lumalakas nang mas malakas, inaalis ang mga kahinaan. Maaaring mangyari sa lalong madaling panahon na wala kaming lugar sa mundo ng pagpapabuti ng teknolohiya. Samakatuwid, ang tanong na "bakit kailangan natin ng isang malaking hadron collider ngayon" ay talagang hindi isang pag-usisa, dahil sanhi ito ng takot para sa kapalaran ng buong sangkatauhan.
Mga tanong na hindi sinasagot
Bakit kailangan natin ng isang malaking hadron collider, kung milyon-milyon sa planeta ang namatay sa gutom at walang sakit, at kung minsan ay nakagagamot na mga sakit? Nakakatulong ba siya upang malampasan ang kasamaan na ito? Bakit kailangan natin ng isang hadron collider para sa sangkatauhan, na, sa lahat ng pag-unlad ng teknolohiya, ay hindi natutunan kung paano matagumpay na labanan ang cancer sa isang daang taon? O baka mas kapaki-pakinabang na magbigay ng mga mamahaling serbisyong medikal kaysa maghanap ng paraan upang magpagaling? Dahil sa umiiral na pagkakasunud-sunod ng mundo at etikal na pag-unlad, kakaunti lamang ng mga kinatawan ng lahi ng tao ang nangangailangan ng isang malaking tagabuo ng hadron. Bakit kinakailangan ng buong populasyon ng planeta, na humahantong sa isang hindi tumigil na labanan para sa karapatang manirahan sa isang mundo na walang pag-atake sa buhay at kalusugan ng sinuman? Ang kwento ay tahimik tungkol dito …
Takot sa mga kasamahan sa agham
Mayroong iba pang mga kinatawan ng pamayanang pang-agham na nagpahayag ng mga malubhang alalahanin tungkol sa kaligtasan ng proyekto. Napakahirap na ang siyentipikong mundo sa mga eksperimento nito, dahil sa limitadong kaalaman, ay maaaring mawalan ng kontrol sa mga proseso na hindi pa lubusang nauunawaan.
Ang pamamaraang ito ay kahawig ng mga eksperimento sa laboratoryo ng mga batang chemists - ihalo ang lahat at makita kung ano ang mangyayari. Ang pangwakas na halimbawa ay maaaring magtapos sa pagsabog ng laboratoryo. At kung ang nasabing "tagumpay" ay maaaring matalo ang hadron collider?
Bakit kailangan natin ng isang hindi makatarungang peligro sa mga lupa, lalo na dahil hindi masasabi ng mga eksperimento nang buong katiyakan na ang mga proseso ng mga pagbangga ng butil, na humahantong sa pagbuo ng mga temperatura na lumampas sa temperatura ng aming luminary ng 100 libong beses, ay hindi magiging sanhi ng isang reaksyon ng kadena sa lahat ng bagay sa planeta ?! O kaya ay magdudulot lamang sila ng isang kadena na reaksyon ng nuklear na may kakayahang malubhang mapinsala ang isang bakasyon sa mga bundok ng Switzerland o sa Pranses na Riviera …
