Large Adron Collider (LHC) нь протон болон хүнд ионуудыг (хар тугалганы ион) хурдасгах, тэдгээрийн мөргөлдөөний бүтээгдэхүүнийг судлах зориулалттай ердийн (хэт хүчирхэг) мөргөлдөх бөөмсийн хурдасгуур юм. LHC нь микроскоп бөгөөд түүний тусламжтайгаар физикчид матери юунаас, хэрхэн бүтдэгийг тайлж, түүний бүтцийн талаарх мэдээллийг шинэ, бүр илүү микроскопийн түвшинд олж авдаг.
Олон хүмүүс түүнийг хөөргөсний дараа юу болохыг тэсэн ядан хүлээж байсан ч үнэндээ юу ч болоогүй - манай ертөнц үнэхээр сонирхолтой, агуу зүйл тохиолдоход маш уйтгартай байдаг. Энд соёл иргэншил, түүний бүтээлийн титэм нь хүн, зүгээр л соёл иргэншил, хүмүүсийн тодорхой нэгдэл бий болж, өнгөрсөн зуунд нэгдэж, бид дэлхийг геометрийн прогрессоор бохирдуулж, хуримтлагдсан бүх зүйлийг санаатайгаар устгаж байна. олон сая жилийн турш. Бид энэ талаар өөр нийтлэлд ярих болно, тэгэхээр энд байна ХАДРОН МӨРГӨЛГӨГЧ.
Ард түмэн, хэвлэл мэдээллийн хэрэгслийн олон янзын хүлээлтээс эсрэгээр бүх зүйл чимээгүй, тайван өнгөрөв. Өө, бүх зүйл хэрхэн хэтрүүлсэн бэ, жишээлбэл, сонинууд дугаараас дугаарт нь: "LHC = дэлхийн төгсгөл!", "Гамшигт хүрэх зам эсвэл нээлт үү?", "Үйлдлийн сүйрэл" гэж тэд бараг л төгсгөлийг зөгнөсөн. дэлхий болон бүх дэлхийг шингээх аварга хар нүх. Эдгээр онолыг сургуульд 5 дугаартай төгссөн гэрчилгээ авч чадаагүй атаархсан физикчид дэвшүүлсэн бололтой.
Жишээлбэл, эртний Грек улсад нэгэн гүн ухаантан Демокрит байсан (дашрамд хэлэхэд орчин үеийн сургуулийн сурагчид үүнийг ЗХУ, Чехословак, Австри-Унгар, Саксон зэрэг байхгүй хачирхалтай улс гэж ойлгодог тул нэг үгээр бичдэг. , Курланд гэх мэт - "Эртний Грек") тэр бодис нь хуваагдашгүй бөөмсөөс бүрддэг гэсэн тодорхой онолыг илэрхийлсэн - атомууд, гэхдээ эрдэмтэд үүнийг нотлох баримтыг ойролцоогоор 2350 жилийн дараа л олсон. Атомыг (хуваагдах боломжгүй) бас хувааж болно, үүнийг 50 жилийн дараа нээсэн электронуудба цөм, ба гол- протон ба нейтроны хувьд. Гэхдээ тэдгээр нь хамгийн жижиг хэсгүүд биш бөгөөд эргээд кваркуудаас бүрддэг. Өнөөдөр физикчид үүнд итгэдэг кваркууд- материйн хуваагдлын хязгаар бөгөөд үүнээс дутуугүй зүйл байхгүй. Мэдэгдэж байгаа зургаан төрлийн кварк байдаг: дээш, хачин, сэтгэл татам, гоо үзэсгэлэн, үнэн, доош - тэдгээр нь глюон ашиглан холбогддог.
"Мөргөлдөөн" гэдэг үг нь англиар мөргөлдөх - мөргөлдөх гэсэн үгнээс гаралтай. Коллайдерт хоёр бөөмийн хөөргөлт бие бие рүүгээ нисч, мөргөлдөх үед цацрагийн энерги нэмэгддэг. Хэдэн арван жилийн турш баригдаж, ажиллаж байсан ердийн хурдасгууруудад (харьцангуй дунд хэмжээ, хүч чадалтай анхны загварууд нь 30-аад онд Дэлхийн 2-р дайны өмнө гарч ирсэн) цацраг нь хөдөлгөөнгүй бай руу онож, ийм мөргөлдөөний энерги их байдаг. бага.
Коллайдер нь адроныг хурдасгах зориулалттай тул "хадрон" гэж нэрлэдэг. Адронууд- энэ бол протон ба нейтроныг багтаасан энгийн бөөмсийн гэр бүл бөгөөд тэдгээр нь бүх атомын цөм, түүнчлэн янз бүрийн мезоныг бүрдүүлдэг. Адронуудын нэг чухал шинж чанар нь тэдгээр нь үнэхээр энгийн бөөмс биш, харин глюоноор "наалдсан" кваркуудаас бүрддэг.
Коллайдер нь хэмжээнээсээ болоод том болсон - энэ нь дэлхийн хамгийн том физик туршилтын суурилуулалт бөгөөд зөвхөн хурдасгуурын гол цагираг нь 26 км гаруй үргэлжилдэг.
LHC-ээр хурдасгасан протоны хурд гэрлийн хурдаас 0,9999999998, хурдасгуурт секунд тутамд тохиолддог бөөмсийн мөргөлдөөний тоо 800 саяд хүрнэ гэж таамаглаж байна.Мөргөх протонуудын нийт энерги нь 14 ТеВ (14) болно. тераэлектровольт ба хар тугалганы цөм - мөргөлдөж буй нуклон хос бүрийн хувьд 5.5 ГэВ. Нуклонууд(Латин цөм - цөм) - протон ба нейтроны нийтлэг нэр.
Өнөөдөр хурдасгуур бүтээх технологийн талаар янз бүрийн санал бодол байдаг: зарим нь үүнийг логик хязгаартаа хүрсэн гэж үздэг бол зарим нь төгс төгөлдөрт хязгаар байхгүй гэж үздэг бөгөөд янз бүрийн тоймууд нь хэмжээ нь 1000 дахин бага, гүйцэтгэл нь өндөр байдаг дизайны талаар тойм өгдөг. LHC-ээс А. Электроник эсвэл компьютерийн технологийн хувьд гүйцэтгэлийн өсөлттэй зэрэгцэн жижигрүүлэх ажил байнга явагддаг.
Том Hardon Collider, LHC - протон ба хүнд ионуудыг (хар тугалганы ион) тарааж, тэдгээрийн мөргөлдөөний бүтээгдэхүүнийг судлах зориулалттай цацраг дахь цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн ердийн (хэт ч гэсэн) хурдасгагч. BAC нь энэ микроскоп бөгөөд физик нь түүний төхөөрөмжийн талаарх мэдээллийг шинэ, бүр илүү микроскопийн түвшинд юу, хэрхэн яаж тайлах болно.
Олон хүмүүс тэсэн ядан хүлээж байсан, гэхдээ түүний гүйлтийн дараа юу ч тохиолдсон боловч зарчмын хувьд юу ч болоогүй - манай ертөнцөд үнэхээр сонирхолтой, амбицтай зүйл тохиолдсон маш их зүйл дутагдаж байна. Энд энэ бол соёл иргэншил ба түүний бүтээлийн титэм юм, зүгээр л нэг төрлийн соёл иргэншил, ард түмний эв нэгдэл, эв нэгдэл, нэг зуун гаруй жилийн турш газар нутгийг геометрийн дэвшлийн дагуу хөгжүүлж, олон сая жилийн турш хуримтлагдсан бүх зүйлийг устгадаг. Энэ талаар бид өөр мессежээр ярих болно, тэгээд тэр Хадрон Коллайдер.
Хүмүүс, хэвлэл мэдээллийн хэрэгслүүд олон, олон янзын хүлээлтийг үл харгалзан бүгд чимээгүй, тайван замаар явав. Өө, энэ бүхэн сонины фирм шиг өрөө тасалгааны тоогоор ямар их дүүрсэн бэ: “BAC=дэлхийн төгсгөл!”, “Нээлт рүү явах зам уу, гамшиг үү?”, “Мөхлийн сүйрэл”, бараг дэлхийн төгсгөл ба эд зүйлс бол бүх газар нутаг болох Засосет дахь аварга том хар нүх юм. Магадгүй эдгээр онолууд нь тухайн сургууль 5-р зурагт заасан төгсөлтийн гэрчилгээ аваагүй физикийн талаар атаархсан байж магадгүй юм.
Жишээлбэл, эртний Грекд нэгэн гүн ухаантан Демокрит байсан бөгөөд ЗСБНХУ, Чехословак, Австри-Унгар, Саксони, Курланд гэх мэт хачирхалтай зүйл байхгүй гэдгийг өнөөгийн оюутнууд нэг үгээр бичдэг. - "Древняягреция") тэрээр бодис нь хуваагдашгүй атомуудаас тогтдог гэсэн онолтой байсан ч үүний нотлох баримтыг эрдэмтэд 2350 жилийн дараа л олсон. Атом (хуваагдах боломжгүй) - мөн хуваагдаж болно, энэ нь 50 жилийн дараа ч электрон ба цөм, цөм - протон ба нейтрон дээр олддог. Гэхдээ тэдгээр нь хамгийн жижиг хэсгүүд биш бөгөөд эргээд кваркуудаас бүрддэг. Өнөөдрийг хүртэл физикчид кваркууд - материйн хуваагдлын хязгаар, түүнээс бага зүйл байхгүй гэж үздэг. Бид зургаан төрлийн кваркийг мэддэг: тааз, хачирхалтай, дур булаам, дур булаам, жинхэнэ, ёроол - тэдгээр нь глюоноор холбогддог.
"Коллайдер" гэдэг үг нь англи хэлний мөргөлдөөн - нүүр гэсэн үгнээс гаралтай. Коллайдерт хоёр бөөмс бие бие рүүгээ нисч эхэлдэг бөгөөд мөргөлдөх энергийн цацрагууд нэмэгддэг. Хэдэн арван жилийн турш баригдаж, ажиллаж байгаа ердийн хурдасгууруудад (тэдгээрийн анхны загвар нь 30-аад онд Дэлхийн 2-р дайны өмнө гарч ирсэн) тогтмол бай руу цохиж, мөргөлдөөний эрчим хүч их байдаг. жижиг.
Адроныг тараах зориулалттай тул "Хадроник" коллайдерыг нэрлэсэн. Адронууд - бүх атомын цөмөөс бүрдэх протон ба нейтрон, түүнчлэн олон төрлийн мезонуудаас бүрдэх энгийн бөөмсийн гэр бүл юм. Адронуудын нэг чухал онцлог нь тэдгээр нь үнэхээр энгийн бөөмс биш бөгөөд кварк, "наасан" глюоноос бүрддэг.
Том мөргөлдүүлэгч нь хэмжээнээсээ шалтгаалж, дэлхийн хамгийн том физик туршилтын төхөөрөмж бөгөөд зөвхөн гол хурдасгуурын цагираг нь 26 км гаруй үргэлжилдэг.
Тарсан савны хурд нь гэрлийн хурдтай 0,9999999998 протон, секунд тутамд хурдасгуураас үүссэн бөөмсийн мөргөлдөөний тоо 800 сая мөргөлдөж буй протоны нийт энерги нь 14 ТеВ (14 тераэлектро-вольт) болно гэж таамаглаж байна. ба хар тугалганы цөм - мөргөлдөж буй хос нуклон бүрийн хувьд 5.5 ГэВ.нуклон (лат. nucleus - цөм) - протон ба нейтроны ерөнхий нэр.
Өнөөдрийг хүртэл хурдасгуурын технологийг бий болгох талаар янз бүрийн үзэл бодол байдаг: зарим нь үүнийг логик талаас нь авч үзсэн гэж үздэг бол зарим нь төгс төгөлдөрт хязгаар байхгүй гэж үздэг бөгөөд янз бүрийн судалгаанууд нь 1000 дахин бага боловч илүү өндөр бүтэцтэй бүтцийг тоймлон харуулсан. бүтээмж BUCK 'Тийм. Электроник эсвэл компьютерийн технологид үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн зэрэгцээ жижигрүүлэх ажлыг байнга хийдэг.
Энэ асуултад (мөн бусад хүмүүс гэх мэт) "үнэндээ" гэсэн үгсийн харагдах байдал нь сониуч юм - "шинжлэх ухааны санваартнууд" жирийн хүмүүсээс хамгаалагдсан, үл мэдэгдэх хүмүүсээс нуугдаж буй мөн чанар, үүнийг хийх шаардлагатай нууц байгаа мэт. илчлэгдэх. Гэсэн хэдий ч шинжлэх ухааны дотоод талаас нь харахад нууц алга болж, эдгээр үгсийг хэлэх газар байхгүй - "Бидэнд яагаад адрон мөргөлдөөгч хэрэгтэй вэ" гэсэн асуулт нь "Яагаад бидэнд захирагч (эсвэл масштаб) хэрэгтэй вэ гэсэн асуултаас үндсэндээ ялгаатай биш юм. , эсвэл цаг гэх мэт)." Коллайдер бол ямар ч стандартаар том, үнэтэй, төвөгтэй зүйл гэдэг нь асуудлыг өөрчлөхгүй.
"Яагаад ийм хэрэгтэй байгааг" ойлгоход хамгийн ойрын зүйрлэл бол миний бодлоор линз юм. Хүн төрөлхтөн линзний шинж чанарыг эрт дээр үеэс мэддэг байсан боловч зөвхөн өнгөрсөн мянганы дундуур л линзний тодорхой хослолыг маш жижиг эсвэл маш алслагдсан объектуудыг шалгах боломжийг олгодог хэрэгсэл болгон ашиглаж болохыг ойлгосон. Мэдээжийн хэрэг, микроскоп, дурангийн тухай ярьж байна. Орчин үеийн хүмүүст зориулсан эдгээр шинэ загвар гарч ирэхэд энэ бүхэн яагаад хэрэгтэй вэ гэсэн асуултыг дахин дахин асууж байсан нь эргэлзээгүй. Гэсэн хэдий ч хоёр төхөөрөмжийн шинжлэх ухаан, хэрэглээний хүрээ өргөжиж байгаа тул хэлэлцэх асуудлын жагсаалтаас өөрөө хасагдсан. Ерөнхийдөө эдгээр нь өөр өөр хэрэгсэл гэдгийг анхаарна уу - та урвуу микроскопоор оддыг харах боломжгүй болно. Том адрон коллайдер нь хачирхалтай нь тэдгээрийг өөртөө нэгтгэдэг бөгөөд өнгөрсөн зууны туршид хүн төрөлхтний олж авсан микроскоп, дуран хоёрын хувьслын хамгийн дээд цэг гэж үзэж болно. Энэ мэдэгдэл нь хачирхалтай санагдаж магадгүй бөгөөд мэдээжийн хэрэг үүнийг шууд утгаар нь авч үзэх ёсгүй - хурдасгуурт линз (дор хаяж оптик) байдаггүй. Гэвч үнэн хэрэгтээ энэ нь яг тийм юм. Коллайдер нь "микроскоп" хэлбэрээрээ 10-19 метрийн түвшинд объектын бүтэц, шинж чанарыг судлах боломжийг олгодог (устөрөгчийн атомын хэмжээ ойролцоогоор 10-10 метр гэдгийг танд сануулъя). Нөхцөл байдал "телескоп" хэсэгт илүү сонирхолтой харагдаж байна. Телескоп бүр нь бодит цагийн машин юм, учир нь түүн дээр ажиглагдсан зураг нь ажиглалтын объект урьд өмнө ямар байсан, тухайлбал энэ объектоос ажиглагч руу цахилгаан соронзон цацраг хүрэх шаардлагатай байсантай тохирч байна. Энэ хугацаа нь дэлхийгээс нарыг ажиглахад ердөө найм гаруй минут, алс холын квазаруудыг ажиглахад хэдэн тэрбум жил ч байж болно. Том адрон коллайдер дотор орчлон ертөнцөд Их тэсрэлтийн дараа секундын өчүүхэн төдий хугацаанд бий болсон нөхцөлүүд бий болдог. Тиймээс бид бараг 14 тэрбум жилийн өмнөхийг, дэлхийн эхэн үеийг эргэн харах боломжийг олж авдаг. Ердийн хуурай газрын болон тойрог замын телескопууд (дор хаяж цахилгаан соронзон цацрагийг илрүүлдэг) "алсын хараа" -ыг Орчлон ертөнц оптикийн хувьд тунгалаг болсон рекомбинацын эриний дараа л олж авдаг - энэ нь орчин үеийн үзэл баримтлалын дагуу Их тэсрэлтээс хойш 380 мянган жилийн дараа болсон юм.
Дараа нь бид энэ мэдлэгээр юу хийхээ шийдэх ёстой: жижиг хэмжээтэй материйн бүтэц, орчлон ертөнц үүсэх үеийн шинж чанаруудын талаар, энэ нь эцэстээ эхэнд яригдсан нууцыг буцааж, мөргөлдөөн яагаад үүссэнийг тодорхойлох болно. "үнэхээр" хэрэгтэй байсан. Гэхдээ энэ бол хүн төрөлхтний шийдвэр бөгөөд түүний тусламжтайгаар энэхүү мэдлэгийг олж авсан коллайдер нь зөвхөн төхөөрөмж хэвээр үлдэх болно - магадгүй дэлхий дээрх хамгийн боловсронгуй "линз" систем юм.
Товчилсон LHC (Large Hadron Collider, LHC гэж товчилсон) нь протон ба хүнд ионуудыг (хар тугалганы ион) хурдасгах, тэдгээрийн мөргөлдөөний бүтээгдэхүүнийг судлах зориулалттай мөргөлдөх цацраг ашиглан цэнэглэгдсэн бөөмсийг хурдасгагч юм. Коллайдерыг Женевийн ойролцоо, Швейцарь, Францын хил дээр байрладаг CERN (Европын цөмийн судалгааны зөвлөл) дээр барьсан. LHC бол дэлхийн хамгийн том туршилтын байгууламж юм. Дэлхийн 100 гаруй орны 10 мянга гаруй эрдэмтэн, инженерүүд оролцож, бүтээн байгуулалт, судалгааны ажилд оролцож байна.
Хэмжээгээрээ том гэж нэрлэгддэг: гол хурдасгуурын цагирагийн урт нь 26,659 м; адрон - адрон, өөрөөр хэлбэл кваркуудаас бүрдэх хүнд хэсгүүдийг хурдасгадагтай холбоотой; мөргөлдүүлэгч (англи. collider - мөргөлдүүлэгч) - бөөмийн цацрагууд эсрэг чиглэлд хурдасч, мөргөлдөх тусгай цэгүүдэд мөргөлддөгтэй холбоотой.
BAK техникийн үзүүлэлтүүд
Хурдасгуур нь туссан бөөмсийн массын төвийн систем дэх нийт 14 ТеВ энергитэй (өөрөөр хэлбэл 14 тераэлектронвольт буюу 14·1012 электронволт) протон, мөн 5 ГэВ энергитэй хар тугалганы цөмүүдийг мөргөлдүүлэх ёстой. (5·109 электронвольт) мөргөлдөж буй нуклон хос бүрийн хувьд. 2010 оны эхээр LHC нь 2011 оны эцэс хүртэл Үндэсний хурдасгуурын лабораторид ажиллаж байсан протоны энергийн өмнөх рекорд эзэмшигч болох Теватрон протон-антипротоны мөргөлдөөнийг ялимгүй давсан. Энрико Ферми (АНУ). Тоног төхөөрөмжийн суурилуулалт олон жилийн турш үргэлжилж, хараахан дуусаагүй байгаа ч LHC нь дэлхийн хамгийн өндөр энергитэй бөөмсийн хурдасгуур болж, эрчим хүчний хэмжээгээр бусад мөргөлдөөгчдийг гүйцэж түрүүлэв. Brookhaven лабораторид (АНУ) ажилладаг харьцангуй хүнд ион мөргөлдөөн RHIC.
Ажиллаж эхэлсэн эхний долоо хоногт LHC-ийн гэрэлтэлт 1029 ширхэг/см 2 секундээс ихгүй байсан ч байнга нэмэгдсээр байна. Зорилго нь 1.7 × 1034 бөөмс/см 2 секундын нэрлэсэн гэрэлтэлтийг бий болгох явдал бөгөөд энэ нь BaBar (SLAC, АНУ) болон Belle (KEK, Япон)-ийн гэрэлтэлтийн дараалалтай ижил байна.
Хурдасгуур нь өмнө нь Том электрон-позитрон коллайдер байрладаг хонгилд байрладаг. 26.7 км тойрог бүхий хонгилыг Франц, Швейцарь зэрэг улсуудад газар доор тавьжээ. Хонгилын гүн нь 50-175 метр бөгөөд хонгилын цагираг нь дэлхийн гадаргуутай харьцуулахад ойролцоогоор 1.4% налуу байна. Протоны цацрагийг барьж, засах, төвлөрүүлэхийн тулд нийт урт нь 22 км-ээс давсан 1624 хэт дамжуулагч соронзон ашигладаг. Соронзон нь 1.9 К (-271 ° C) температурт ажилладаг бөгөөд энэ нь гелий хэт шингэн болох температураас бага зэрэг доогуур байдаг.
BAK илрүүлэгч
LHC нь 4 үндсэн ба 3 туслах детектортой.
- ALICE (Том ионтой мөргөлдөх туршилт)
- ATLAS (Toroidal LHC аппарат)
- CMS (Компакт Муон Соленоид)
- LHCb (Том Адрон Коллайдерын гоо сайхны туршилт)
- TOTEM (Нийт уян харимхай ба дифракцийн хөндлөн огтлолын хэмжилт)
- LHCf (Ирэх том адрон мөргөлдүүлэгч)
- MoEDAL (LHC дахь монопол ба экзотик илрүүлэгч).
ATLAS, CMS, ALICE, LHCb нь цацрагийн мөргөлдөх цэгүүдийн эргэн тойронд байрладаг том детекторууд юм. TOTEM ба LHCf детекторууд нь туслах зориулалттай бөгөөд CMS болон ATLAS детекторуудын эзэлдэг цацрагийн огтлолцох цэгүүдээс хэдэн арван метрийн зайд байрладаг бөгөөд үндсэн детекторуудтай хамт ашиглагдана.
ATLAS ба CMS детекторууд нь Хиггсийн бозон ба "стандарт бус физик", ялангуяа харанхуй бодис, ALICE - хүнд хар тугалганы ионуудын мөргөлдөөнд кварк-глюоны плазмыг судлах, LHCb - физикийг судлах зориулалттай ерөнхий зориулалтын детекторууд юм. Матери ба антиматерийн ялгааг илүү сайн ойлгох боломжийг олгодог б-кваркуудын TOTEM нь ойрын нислэгийн үед мөргөлдөхгүй (мөргөлддөггүй бөөмс гэгддэг урагш) гэх мэт жижиг өнцгөөр бөөмсийн тархалтыг судлахад зориулагдсан. бөөмс), энэ нь протоны хэмжээг илүү нарийвчлалтай хэмжих, мөн мөргөлдүүлэгчийн гэрэлтүүлгийг хянах, эцэст нь LHCf - ижил мөргөлдөхгүй бөөмсийг ашиглан загварчилсан сансрын туяаг судлах боломжийг олгодог.
Мөн LHC-ийн ажилтай холбоотой долоо дахь, төсөв, нарийн төвөгтэй байдлын хувьд нэлээд ач холбогдолгүй, аажмаар хөдөлж буй хүнд хэсгүүдийг хайх зориулалттай MoEDAL илрүүлэгч (туршилт) юм.
Коллайдерыг ажиллуулах явцад хурдасгасан бөөмсийн төрлөөс (протон эсвэл цөм) үл хамааран цацрагийн огтлолцлын бүх дөрвөн цэг дээр мөргөлдөөнийг нэгэн зэрэг гүйцэтгэдэг. Энэ тохиолдолд бүх детекторууд нэгэн зэрэг статистик мэдээллийг цуглуулдаг.
Коллайдер дахь бөөмийн хурдатгал
Мөргөлдөх цацраг дахь LHC дахь бөөмсийн хурд нь вакуум дахь гэрлийн хурдтай ойролцоо байна. Ийм өндөр энерги хүртэл бөөмсийг хурдасгах нь хэд хэдэн үе шаттайгаар явагддаг. Эхний шатанд бага энергитэй шугаман хурдасгуур Линак 2 ба Линак 3 нь цаашдын хурдатгалын тулд протон, хар тугалганы ионуудыг шахдаг. Дараа нь бөөмс нь PS өдөөгч рүү орж, дараа нь PS өөрөө (протоны синхротрон) руу орж, 28 ГэВ энерги авдаг. Энэ эрчим хүчээр тэд аль хэдийн гэрэлд ойрхон хурдтайгаар хөдөлж байна. Үүний дараа бөөмийн эрчим хүч 450 ГэВ хүрдэг SPS (Super Synchrotron Proton Synchrotron) -д бөөмийн хурдатгал үргэлжилж байна. Дараа нь протоны багцыг 26.7 километрийн гол цагираг руу чиглүүлж, протоны энергийг дээд тал нь 7 ТеВ хүртэл авчрах ба детекторууд мөргөлдөх цэг дээрх үйл явдлыг бүртгэдэг. Хоёр мөргөлдөж буй протоны цацраг бүрэн дүүрсэн үед тус бүр нь 2808 багц агуулж болно. Хурдасгах үйл явцыг дибаг хийх эхний үе шатанд зөвхөн нэг баглаа хэдэн см урт, жижиг хөндлөн хэмжээтэй цацрагт эргэлддэг. Дараа нь тэд нөжрөлийн тоог нэмэгдүүлж эхэлдэг. Багцууд нь бие биентэйгээ харьцуулахад тогтмол байрлалд байрладаг бөгөөд тэдгээр нь цагирагийн дагуу синхроноор хөдөлдөг. Тодорхой дараалсан бөөгнөрөл нь бөөмс илрүүлэгч байрладаг цагирагийн дөрвөн цэг дээр мөргөлдөж болно.
LHC-ийн бүх багц адронуудын кинетик энерги нь бүрэн дүүрсэн үед тийрэлтэт онгоцны кинетик энергитэй харьцуулж болох боловч бүх бөөмсийн масс нь нанограммаас хэтрэхгүй бөгөөд тэдгээрийг нүцгэн нүдээр ч харах боломжгүй юм. Энэ энерги нь гэрлийн хурдтай ойролцоо бөөмсийн хурдны ачаар бий болдог.
Багцууд хурдасгуурын бүтэн тойргийг 0.0001 секундээс бага хугацаанд туулж, секундэд 10 мянга гаруй эргэлт хийдэг.
LHC-ийн зорилго, зорилтууд
Том адрон коллайдерын гол ажил бол манай ертөнцийн бүтцийг 10-19 м-ээс бага зайд олж мэдэх, түүнийг хэд хэдэн TeV энергитэй бөөмсөөр "шинжилх" явдал юм. Одоогийн байдлаар физикчид ийм хэмжээний "бодит байдлын шинэ давхаргыг" нээх ёстой гэсэн олон шууд бус нотолгоо аль хэдийн хуримтлагдсан бөгөөд судалгаа нь физикийн суурь физикийн олон асуултад хариулт өгөх болно. Бодит байдлын энэ давхарга яг юу болох нь урьдаас тодорхойгүй байна. Мэдээжийн хэрэг онолчид хэд хэдэн TeV-ийн мөргөлдөөний энергийн үед ажиглагдаж болох олон зуун янз бүрийн үзэгдлүүдийг аль хэдийн дэвшүүлсэн боловч энэ нь байгальд бодитоор юу болж байгааг харуулах туршилт юм.
Шинэ физикийн эрэл Стандарт загварыг энгийн бөөмсийн эцсийн онол гэж үзэж болохгүй. Энэ нь бичил ертөнцийн бүтцийн гүн гүнзгий онолын нэг хэсэг болох ёстой бөгөөд энэ нь ойролцоогоор 1 ТеВ-ээс бага энергитэй мөргөлдүүлэгч дээр хийсэн туршилтаар харагддаг. Ийм онолыг хамтдаа "Шинэ физик" эсвэл "Стандарт загвараас гадуур" гэж нэрлэдэг. Том Адрон Коллайдерын гол зорилго бол энэ гүнзгий онол гэж юу болох талаар ядаж анхны санааг олж авах явдал юм. Суурь харилцан үйлчлэлийг цаашид нэг онолд нэгтгэхийн тулд М-онол (таврын онол), хэт таталцлын онол, давталтын квант таталцлын онол гэх мэтээр боловсруулсан мөрийн онол гэх мэт янз бүрийн аргыг ашигладаг. Тэдгээрийн зарим нь дотоод асуудалтай байдаг бөгөөд тэдгээрийн аль нь ч байдаггүй. туршилтын баталгаа. Асуудал нь холбогдох туршилтыг явуулахын тулд орчин үеийн цэнэглэгдсэн бөөмсийн хурдасгуурт хүрэх боломжгүй эрчим хүч шаардагддаг. LHC нь урьд өмнө боломжгүй байсан туршилтуудыг зөвшөөрөх бөгөөд эдгээр онолыг батлах эсвэл үгүйсгэх магадлалтай. Тиймээс "суперсиметри" байдаг гэж үздэг дөрвөөс их хэмжээтэй физикийн онолууд байдаг - жишээлбэл, супер симметрийн онол гэж нэрлэгддэг чавхдаст онол нь хэт тэгш хэмгүйгээр физик утгаа алддаг. Ийнхүү супер тэгш хэм байгаа эсэхийг батлах нь эдгээр онолын үнэнийг шууд бусаар батлах болно. Топ кваркуудыг судлах нь Дээд кварк нь хамгийн хүнд кварк бөгөөд үүнээс гадна өнөөг хүртэл олдсон хамгийн хүнд энгийн бөөмс юм. Теватроны хамгийн сүүлийн үеийн үр дүнгээс харахад түүний масс 173.1 ± 1.3 ГеВ/с 2 байна. Их хэмжээний масстай тул дээд кварк нь зөвхөн нэг хурдасгуур - Теватрон дээр ажиглагдсан; бусад хурдасгуурууд түүнийг төрөхөд хангалттай энергигүй байв. Нэмж дурдахад, топ кваркууд нь физикчдийн сонирхлыг татдаг төдийгүй Хиггс бозоныг судлах "ажлын хэрэгсэл" юм. LHC дахь Хиггс бозоны үйлдвэрлэлийн хамгийн чухал сувгуудын нэг бол дээд кварк-антикварк хосын хамт ассоциатив үйлдвэрлэл юм. Ийм үйл явдлыг цаанаас нь найдвартай салгахын тулд эхлээд дээд кваркуудын шинж чанарыг судлах шаардлагатай. Цахилгаан сул тэгш хэмийн механизмыг судлах нь Стандарт загварын хүрээнд 1964 онд Шотландын физикч Питер Хиггсийн таамаглаж байсан Хиггс бозоны бөөмийг туршилтаар нотлох нь төслийн гол зорилгын нэг юм. Хиггс бозон нь Хиггсийн талбай гэж нэрлэгддэг квант бөгөөд тэдгээрээр дамжин өнгөрөх үед бөөмс эсэргүүцэлтэй тулгардаг бөгөөд үүнийг бид массын засвар гэж төлөөлдөг. Бозон нь өөрөө тогтворгүй бөгөөд их хэмжээний масстай (120 ГеВ/с 2-оос дээш). Үнэн хэрэгтээ физикчид цахилгаан сул харилцан үйлчлэлийн тэгш хэмийг эвдэх Хиггсийн механизм гэхээсээ илүү Хиггс бозоныг тийм ч их сонирхдоггүй. Кварк-глюоны плазмын судалгаа Цөмийн мөргөлдөөний горим дахь хурдасгуурт жилд ойролцоогоор нэг сар зарцуулагдах төлөвтэй байна. Энэ сард коллайдер хурдсаж, протонууд биш харин детектор дахь хар тугалганы цөмтэй мөргөлдөх болно. Хэт релятивист хурдаар хоёр цөмийн уян хатан бус мөргөлдөөний үед богино хугацаанд нягт, маш халуун бөөгнөрөл үүсч, дараа нь задарч байна. Энэ тохиолдолд тохиолдож буй үзэгдлүүдийг (бодисын кварк-глюоны плазмын төлөвт шилжүүлэх, түүний хөргөлт) ойлгох нь хүчтэй харилцан үйлчлэлийн илүү дэвшилтэт онолыг бий болгоход зайлшгүй шаардлагатай бөгөөд энэ нь цөмийн физик, астрофизикийн аль алинд нь ашигтай байх болно. Хэт тэгш хэмийн эрэл хайгуул LHC туршилтын шинжлэх ухааны анхны чухал ололт нь "суперсиметрийн" нотолгоо буюу няцаалт байж болох юм - анхан шатны бөөмс бүр илүү хүнд хамтрагч буюу "супер бөөм"-тэй байдаг гэсэн онол юм. Фотон-хадрон ба фотон-фотоны мөргөлдөөний судалгаа Бөөмүүдийн цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийг (зарим тохиолдолд виртуал) фотонуудын солилцоо гэж тодорхойлдог. Өөрөөр хэлбэл фотонууд нь цахилгаан соронзон орны тээвэрлэгч юм. Протонууд нь цахилгаанаар цэнэглэгддэг бөгөөд цахилгаан статик талбараар хүрээлэгдсэн байдаг тул энэ талбарыг виртуал фотонуудын үүл гэж үзэж болно. Протон бүр, ялангуяа харьцангуй протон нь салшгүй хэсэг болгон виртуал бөөмсийн үүл агуулдаг. Протонууд мөргөлдөх үед протон бүрийг тойрсон виртуал бөөмсүүд харилцан үйлчилдэг. Математикийн хувьд бөөмийн харилцан үйлчлэлийн үйл явцыг урт цуврал залруулгаар дүрсэлсэн бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь тодорхой төрлийн виртуал бөөмсийн харилцан үйлчлэлийг тодорхойлдог (Фейнманы диаграмыг үзнэ үү). Тиймээс протоны мөргөлдөөнийг судлахдаа онолын физикийн хувьд ихээхэн сонирхол татдаг өндөр энергитэй фотонуудтай бодисын харилцан үйлчлэлийг мөн шууд бусаар судалдаг. Урвалын тусгай ангиллыг мөн авч үздэг - хоёр фотоны шууд харилцан үйлчлэл нь ирж буй протонтой мөргөлдөж, ердийн фотон-хадроны мөргөлдөөнийг үүсгэдэг эсвэл бие биетэйгээ харьцдаг. Цөмийн мөргөлдөөний горимд цөмийн их хэмжээний цахилгаан цэнэгийн улмаас цахилгаан соронзон үйл явцын нөлөө илүү чухал байдаг. Экзотик онолыг туршиж үзэх нь 20-р зууны төгсгөлд онолчид дэлхийн бүтцийн талаар олон тооны ер бусын санааг дэвшүүлж, тэдгээрийг "экзотик загвар" гэж нэрлэдэг. Үүнд 1 ТеВ-ийн эрчим хүчний масштабтай хүчтэй таталцлын онолууд, олон тооны орон зайн хэмжээс бүхий загварууд, кварк ба лептонууд нь бөөмсөөс бүрддэг преон загварууд, харилцан үйлчлэлийн шинэ хэлбэрүүд орно. Баримт нь хуримтлагдсан туршилтын өгөгдөл нь нэг онолыг бий болгоход хангалтгүй хэвээр байна. Эдгээр бүх онолууд нь одоо байгаа туршилтын өгөгдөлтэй нийцдэг. Эдгээр онолууд нь LHC-ийн талаар тодорхой таамаглал дэвшүүлж чаддаг тул туршилтанд оролцогчид таамаглалыг туршиж, өгөгдөлдөө тодорхой онолын ул мөрийг хайхаар төлөвлөж байна. Хурдасгагч дээр олж авсан үр дүн нь онолчдын төсөөллийг хязгаарлаж, санал болгож буй зарим бүтээн байгуулалтыг хааж чадна гэж найдаж байна. Бусад Мөн Стандарт загвараас гадна физик үзэгдлүүдийг илрүүлэх төлөвтэй байна. W ба Z бозоны шинж чанар, хэт өндөр энерги дэх цөмийн харилцан үйлчлэл, хүнд кваркуудын (b ба t) үүсэх, задралын процессыг судлахаар төлөвлөж байна.
Коллайдерын байрлалыг тэмдэглэсэн газрын зураг
Суурь харилцан үйлчлэлийг цаашид нэг онолд нэгтгэхийн тулд М-онол (таврын онол), хэт таталцлын онол, давталтын квант таталцлын онол гэх мэтээр боловсруулсан мөрийн онол гэх мэт янз бүрийн аргыг ашигладаг. Тэдгээрийн зарим нь дотоод асуудалтай байдаг бөгөөд тэдгээрийн аль нь ч байдаггүй. туршилтын баталгаа. Асуудал нь холбогдох туршилтыг явуулахын тулд орчин үеийн цэнэглэгдсэн бөөмсийн хурдасгуурт хүрэх боломжгүй эрчим хүч шаардагддаг.
LHC нь өмнө нь хийх боломжгүй байсан туршилтуудыг зөвшөөрөх бөгөөд эдгээр онолын заримыг батлах эсвэл үгүйсгэх болно. Тиймээс "суперсиметри" байдаг гэж үздэг дөрвөөс их хэмжээтэй физикийн онолууд байдаг - жишээлбэл, супер симметрийн онол гэж нэрлэгддэг чавхдаст онол нь хэт тэгш хэмгүйгээр физик утгаа алддаг. Ийнхүү супер тэгш хэм байгаа эсэхийг батлах нь эдгээр онолын үнэнийг шууд бусаар батлах болно.
Топ кваркуудын судалгаа
Барилгын түүх
LHC хурдасгуурыг байрлуулах зориулалттай 27 км газар доорх туннель
Том Адрон Коллайдер төслийн санаа 1984 онд төрсөн бөгөөд арван жилийн дараа албан ёсоор батлагдсан. Өмнөх хурдасгуур болох Том электрон-позитрон коллайдерыг барьж дууссаны дараа 2001 онд барилгын ажил эхэлсэн.
Хурдасгуур нь ослын бөөмсийн массын төвийн систем дэх нийт энерги нь 14 ТеВ (өөрөөр хэлбэл 14 тераэлектронвольт эсвэл 14 10 12 электронвольт) протон, мөн 5.5 ГэВ энергитэй хар тугалганы цөмүүдийг мөргөлдүүлэх ёстой. (5.5 10 9 электронвольт) мөргөлдөж буй хос нуклон тус бүрт. Ийнхүү LHC нь дэлхийн хамгийн өндөр энергитэй бөөмсийн хурдасгуур болох бөгөөд энэ нь хамгийн ойрын өрсөлдөгч болох Теватрон протон-антипротоны мөргөлдөөнтэй харьцуулахад эрчим хүчний хувьд илүү өндөр дараалалтай байх болно. Энрико Ферми (АНУ), Брукхавен лабораторид (АНУ) ажилладаг харьцангуй хүнд ион мөргөлдүүлэгч RHIC.
Хурдасгуур нь өмнө нь Том электрон-позитрон коллайдер байрладаг хонгилд байрладаг. 26.7 км тойрог бүхий хонгилыг Франц, Швейцарийн газар дор зуу орчим метрийн гүнд тавьдаг. Протоны цацрагийг хадгалах, засахын тулд нийт урт нь 22 км-ээс давсан 1624 хэт дамжуулагч соронзон ашигладаг. Хамгийн сүүлд 2006 оны 11-р сарын 27-нд хонгилд суурилуулсан. Соронзон нь 1.9 К (-271 ° C) температурт ажиллах болно. Соронзыг хөргөх тусгай криоген шугамын барилгын ажил 2006 оны 11-р сарын 19-нд дууссан.
Туршилтууд
Үзүүлэлтүүд
Коллайдер дахь бөөмсийг хурдасгах үйл явц
Мөргөх цацраг дээрх LHC дахь бөөмсийн хурд нь вакуум дахь гэрлийн хурдтай ойролцоо байна. Ийм өндөр хурдтай бөөмсийг хурдасгах нь хэд хэдэн үе шаттайгаар явагддаг. Эхний шатанд бага энергитэй шугаман хурдасгуур Линак 2 ба Линак 3 нь цаашдын хурдатгалын тулд протон, хар тугалганы ионуудыг шахдаг. Дараа нь бөөмс нь PS өдөөгч рүү орж, дараа нь PS өөрөө (протоны синхротрон) руу орж, 28 ГэВ энерги авдаг. Үүний дараа бөөмийн эрчим хүч 450 ГэВ хүрдэг SPS (Super Synchrotron Proton Synchrotron) -д бөөмийн хурдатгал үргэлжилж байна. Дараа нь цацрагийг 26.7 километрийн гол цагираг руу чиглүүлж, детекторууд мөргөлдөх цэгүүдэд болж буй үйл явдлыг бүртгэдэг.
Эрчим хүчний хэрэглээ
Коллайдерыг ажиллуулах явцад тооцоолсон эрчим хүчний хэрэглээ 180 МВт болно. Женевийн бүх кантоны тооцоолсон эрчим хүчний хэрэглээ. CERN өөрөө эрчим хүч үйлдвэрлэдэггүй, зөвхөн нөөц дизель генераторуудтай.
Тархсан тооцоолол
LHC хурдасгуур болон илрүүлэгчээс ирэх өгөгдлийг удирдах, хадгалах, боловсруулахын тулд LCG тархсан тооцоолох сүлжээг үүсгэж байна. Л HC C тооцоолохГ RID ), сүлжээний технологийг ашиглан. Тооцооллын тодорхой ажлуудад LHC@home тархсан тооцооллын төслийг ашиглана.
Хяналтгүй физик үйл явц
Зарим шинжээчид болон олон нийтийн гишүүд мөргөлдөөн дээр хийсэн туршилтууд хяналтаас гарч, тодорхой нөхцөлд онолын хувьд дэлхийг бүхэлд нь сүйрүүлэх гинжин урвал үүсэх магадлал 0-ээс их байна гэж санаа зовниж байна. LHC-ийн үйл ажиллагаатай холбоотой сүйрлийн хувилбаруудыг дэмжигчдийн үзэл бодлыг тусдаа вэбсайт дээр толилуулж байна. Үүнтэй төстэй мэдрэмжийн улмаас LHC-г заримдаа гэж тайлсан байдаг СүүлийнАдрон мөргөлдүүлэгч ( СүүлийнАдрон коллайдер).
Үүнтэй холбогдуулан хамгийн их дурдагдсан зүйл бол мөргөлдөөнд микроскопийн хар нүх гарч ирэх онолын боломж, түүнчлэн эргэн тойрон дахь бодисыг барьж авах дараагийн гинжин урвал бүхий антиматер ба соронзон монополийн бөөгнөрөл үүсэх онолын боломж юм.
Эдгээр онолын боломжуудыг CERN-ийн тусгай бүлэг авч үзсэн бөгөөд эдгээр бүх айдсыг үндэслэлгүй гэж хүлээн зөвшөөрсөн холбогдох тайланг бэлтгэсэн. Английн онолын физикч Адриан Кент CERN-ийн баталсан аюулгүй байдлын стандартыг шүүмжилсэн шинжлэх ухааны нийтлэл хэвлүүлсэн, учир нь хүлээгдэж буй хохирол, өөрөөр хэлбэл хохирогчдын тоогоор үйл явдлын магадлалын үржвэрийг хүлээн зөвшөөрөх боломжгүй юм. Гэсэн хэдий ч LHC-д сүйрлийн магадлалын дээд хязгаар нь 10 -31 байна.
Гамшигт сценари нь үндэслэлгүй болохыг дэмжсэн гол аргументууд нь Дэлхий, Сар болон бусад гаригууд илүү өндөр энергитэй сансрын бөөмсийн урсгалаар байнга бөмбөгддөг гэсэн ишлэлүүд багтдаг. Өмнө нь ашиглалтад орсон хурдасгууруудын амжилттай ажиллагаа, тухайлбал Брукхавен дахь харьцангуй хүнд ионы мөргөлдөөн RHIC-ийн талаар дурьдсан. Микроскопийн хар нүх үүсэх боломжийг CERN-ийн мэргэжилтнүүд үгүйсгээгүй ч манай гурван хэмжээст орон зайд ийм объектууд зөвхөн LHC дахь цацрагийн энергиээс 16 дахин их энергитэй үед л гарч ирдэг гэж мэдэгджээ. Таамаглалаар микроскоп хар нүхнүүд нэмэлт орон зайн хэмжээс бүхий онолын таамаглалд LHC-д хийсэн туршилтуудад гарч ирж магадгүй юм. Ийм онолууд одоогоор туршилтаар баталгаажаагүй байна. Гэсэн хэдий ч LHC-д бөөмсийн мөргөлдөөнөөр хар нүх үүссэн ч Хокингийн цацрагийн нөлөөгөөр туйлын тогтворгүй байх төлөвтэй бөгөөд энгийн бөөмс шиг бараг агшин зуур уурших болно.
2008 оны 3-р сарын 21-нд Вальтер Вагнерийн нэхэмжлэлийг Хавайн (АНУ) холбооны дүүргийн шүүхэд гаргасан. Уолтер Л.Вагнер) болон Луис Санчо (англи. Луис Санчо), тэд CERN-ийг дэлхийн төгсгөлийг авчрахыг оролдсон гэж буруутгаж, аюулгүй байдал нь баталгаажих хүртэл коллайдер хөөргөхийг хориглохыг шаардаж байна.
Байгалийн хурд, энергитэй харьцуулах
Хурдасгуур нь адрон, атомын цөм зэрэг бөөмсийг мөргөлдүүлэх зориулалттай. Гэсэн хэдий ч хурд, энерги нь мөргөлдөөнтэй харьцуулахад хамаагүй өндөр байдаг бөөмсийн байгалийн эх үүсвэрүүд байдаг (Зеватроныг үзнэ үү). Ийм байгалийн тоосонцорыг сансрын туяанд илрүүлдэг. Дэлхий гаригийн гадаргуу нь эдгээр туяанаас хэсэгчлэн хамгаалагдсан боловч агаар мандлыг дайран өнгөрөхөд сансрын цацрагийн хэсгүүд атом, агаарын молекулуудтай мөргөлддөг. Эдгээр байгалийн мөргөлдөөний үр дүнд дэлхийн агаар мандалд тогтвортой, тогтворгүй олон тоосонцор үүсдэг. Үүний үр дүнд дэлхий дээр олон сая жилийн турш байгалийн фон цацраг байсаар ирсэн. Үүнтэй ижил зүйл (энгийн тоосонцор ба атомуудын мөргөлдөөн) LHC-д тохиолдох боловч бага хурд, энергитэй, хамаагүй бага хэмжээгээр явагдана.
Микроскопийн хар нүхнүүд
Хэрэв энгийн тоосонцор мөргөлдөх үед хар нүх үүсч болох юм бол квант механикийн хамгийн үндсэн зарчмуудын нэг болох CPT-ийн өөрчлөгдөөгүй байдлын зарчмын дагуу тэдгээр нь мөн элементар бөөмс болон задрах болно.
Цаашилбал, хэрэв тогтвортой хар бичил нүх байдаг гэсэн таамаглал зөв байсан бол сансрын элементар бөөмсөөр дэлхийг бөмбөгдсөний үр дүнд тэдгээр нь их хэмжээгээр үүсэх байсан. Гэвч сансраас ирж буй өндөр энергитэй энгийн бөөмсүүдийн ихэнх нь цахилгаан цэнэгтэй байдаг тул зарим хар нүхнүүд цахилгаанаар цэнэглэгддэг. Эдгээр цэнэглэгдсэн хар нүхнүүд дэлхийн соронзон орны нөлөөгөөр баригдаж, үнэхээр аюултай байсан бол аль эрт дэлхийг сүйрүүлэх байсан. Хар нүхийг цахилгаанаар саармагжуулдаг Schwimmer механизм нь Хокингийн эффекттэй маш төстэй бөгөөд хэрэв Хокингийн эффект ажиллахгүй бол ажиллах боломжгүй.
Нэмж дурдахад, цэнэглэгдсэн эсвэл цахилгаанаар саармагжсан аливаа хар нүхийг цагаан одой ба нейтрон одод (дэлхийн нэгэн адил сансрын цацрагаар бөмбөгддөг) барьж аваад устгадаг. Үүний үр дүнд цагаан одой болон нейтрон оддын амьдрах хугацаа бодитоор ажиглагдаж байснаас хамаагүй богино байх болно. Нэмж дурдахад цагаан одой ба нейтрон одод нурах нь үнэндээ ажиглагдаагүй нэмэлт цацрагийг ялгаруулах болно.
Эцэст нь микроскопийн хар нүх үүсэхийг урьдчилан таамагласан орон зайн нэмэлт хэмжээс бүхий онолууд нь нэмэлт хэмжээсийн тоо гурваас доошгүй тохиолдолд л туршилтын өгөгдөлтэй зөрчилддөггүй. Гэвч маш олон нэмэлт хэмжээсүүд байгаа тул хар нүх Дэлхийд томоохон хор хөнөөл учруулахаас өмнө хэдэн тэрбум жил өнгөрөх ёстой.
Страпелки
Үүний эсрэг байр суурьтай Москвагийн Улсын Их Сургуулийн Цөмийн Физикийн Судалгааны Хүрээлэнгийн Физик-математикийн шинжлэх ухааны доктор Эдуард Бус LHC-д макроскопийн хар нүхнүүд үүссэн, улмаар "өтөнцөр" болон цаг хугацааны аялалыг үгүйсгэдэг.
Тэмдэглэл
- LHC-ийн эцсийн гарын авлага (Англи хэл) P. 30.
- LHC: Гол баримтууд. "Том шинжлэх ухааны элементүүд." 2008 оны 9-р сарын 15-нд авсан.
- Tevatron Electroweak Ажлын хэсэг, Топ дэд бүлэг
- LHC синхрончлолын туршилт амжилттай
- Тарилгын системийн хоёр дахь туршилт тасалдсан боловч зорилгодоо хүрсэн. "Том шинжлэх ухааны элементүүд" (2008 оны 8-р сарын 24). 2008 оны 9-р сарын 6-нд авсан.
- LHC чухал өдөр хурдан эхэлж байна
- LHC дахь анхны цацраг - шинжлэх ухааныг хурдасгах.
- LHC багийн даалгавар дууссан. physicsworld.com. 2008 оны 9-р сарын 12-нд авсан.
- Тогтвортой эргэлддэг цацрагийг LHC дээр эхлүүлэв. "Том шинжлэх ухааны элементүүд" (2008 оны 9-р сарын 12). 2008 оны 9-р сарын 12-нд авсан.
- Том Адрон Коллайдер дээр гарсан осол туршилтыг тодорхойгүй хугацаагаар хойшлуулав. "Том шинжлэх ухааны элементүүд" (2008 оны 9-р сарын 19). 2008 оны 9-р сарын 21-нд авсан.
- Том адрон коллайдер хавар хүртэл ажиллахгүй - CERN. РИА Новости (2008 оны 9-р сарын 23). 2008 оны 9-р сарын 25-нд авсан.
- http://press.web.cern.ch/Press/PressReleases/Releases2008/PR14.08E.html
- https://edms.cern.ch/file/973073/1/Report_on_080919_incident_at_LHC__2_.pdf
- https://lhc2008.web.cern.ch/LHC2008/inauguration/index.html
- Гэмтсэн соронзыг засах нь урьд өмнө бодож байснаас илүү өргөн хүрээтэй байх болно. "Том шинжлэх ухааны элементүүд" (2008 оны 11-р сарын 09). 2008 оны 11-р сарын 12-нд авсан.
- 2009 оны хуваарь. "Том шинжлэх ухааны элементүүд" (2009 оны 1-р сарын 18). 2009 оны 1-р сарын 18-нд авсан.
- CERN-ийн хэвлэлийн мэдээ
- Том адрон коллайдерын 2009-2010 оны үйл ажиллагааны төлөвлөгөөг баталлаа. "Том шинжлэх ухааны элементүүд" (2009 оны 2-р сарын 6). 2009 оны 4-р сарын 5-нд авсан.
- LHC туршилтууд.
- "Пандорагийн хайрцаг" нээгдэнэ. Vesti.ru (2008 оны 9-р сарын 9). 2008 оны 9-р сарын 12-нд авсан.
- Бөөмийн мөргөлдөх туршилтын аюулын боломж
- Димопулос С., Ландсберг Г. Том адрон коллайдер дахь хар нүхнүүд (Англи хэл) Физик. Илч. Летт. 87 (2001)
- Blaizot J.-P. гэх мэт. LHC-ийн хүнд ионы мөргөлдөөний үеийн аюултай үйл явдлын судалгаа.
- LHC-ийн мөргөлдөөний аюулгүй байдлын үнэлгээ LHC Safety Assessment Group
- Хурдасгуурын эрсдлийн шүүмжлэлийн тойм. Proza.ru (2008 оны 5-р сарын 23). 2008 оны 9-р сарын 17-нд авсан.
- ГССҮТ-д гамшгийн магадлал хэд вэ?
- Шүүлтийн өдөр
- Шүүгчээс дэлхийг аврахыг хүсэх, магадгүй илүү олон зүйл
- LHC яагаад аюулгүй байх талаар тайлбарлаж байна
- http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-es.pdf (Испани)
- http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-de.pdf (Герман)
- http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-fr.pdf (Франц хэл)
- Х.Гейсельберг.Кварк дусал дахь скрининг // Физик тойм D. - 1993. - T. 48. - No 3. - P. 1418-1423. DOI:10.1103/PhysRevD.48.1418
- М.Алфорд, К.Ражагопал, С.Рэдди, А.Штайнер.Хачирхалтай оддын царцдас ба хачирхалтайн тогтвортой байдал // Америкийн Физикийн Нийгэмлэг.Физик тойм D. - 2006. - T. 73, 114016.
Дэлхийн хамгийн хүчирхэг бөөмсийн мөргөлдөх хурдасгуур
Европын Цөмийн Судалгааны Төв (CERN) Швейцарь, Францын хилийн 50-175 метрийн гүнд 27 км урт газар доорх хонгилд барьсан дэлхийн хамгийн хүчирхэг мөргөлдөх цацрагт цэнэгтэй бөөмсийн хурдасгуур. LHC нь 2008 оны намар ашиглалтад орсон боловч ослын улмаас 2009 оны арваннэгдүгээр сард л туршилт хийж эхэлсэн бөгөөд 2010 оны гуравдугаар сард зураг төслийн хүчин чадалдаа хүрсэн. Коллайдерыг хөөргөх нь физикчдээс гадна жирийн хүмүүсийн анхаарлыг татсан бөгөөд энэ нь коллайдерт туршилт хийснээр дэлхийн төгсгөл болж магадгүй гэсэн болгоомжлол хэвлэл мэдээллийн хэрэгслээр гарч байсан юм. 2012 оны 7-р сард LHC нь Хиггс бозон болох өндөр магадлалтай бөөмсийг нээсэн тухай зарласан бөгөөд түүний оршин тогтнох нь материйн бүтцийн стандарт загвар зөв болохыг баталсан юм.
Суурь
Бөөмийн хурдасгуурыг шинжлэх ухаанд анх 20-р зууны 20-иод оны сүүлээр материйн шинж чанарыг судлахад ашиглаж эхэлсэн. Анхны цагираг хурдасгуур болох циклотроныг Америкийн физикч Эрнест Лоуренс 1931 онд бүтээжээ. 1932 онд англи хүн Жон Кокрофт, Ирланд эр Эрнест Уолтон нар хүчдэлийн үржүүлэгч болон дэлхийн анхны протоны хурдасгуур ашиглан атомын цөмийг зохиомлоор хуваах ажлыг анх удаа хийж чаджээ: литийг протоноор бөмбөгдөх замаар гелийг гаргаж авсан. Бөөмийн хурдасгуурууд нь өгөгдсөн зам дээр цэнэглэгдсэн бөөмсийг (электрон, протон эсвэл илүү хүнд ион гэх мэт) хурдасгахад ашигладаг цахилгаан талбаруудыг ашиглан ажилладаг. Хурдасгагчийн өдөр тутмын хамгийн энгийн жишээ бол катодын туяа хоолой, , , , бүхий телевизорууд юм.
Хурдасгуурыг янз бүрийн туршилт, түүний дотор хэт хүнд элементүүдийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Энгийн тоосонцорыг судлахын тулд мөргөлдөөнийг (мөргөлдөхөөс - "мөргөлдөх") ашигладаг - мөргөлдөж буй цацраг дээрх цэнэглэгдсэн бөөмсийг хурдасгагч, тэдгээрийн мөргөлдөөний бүтээгдэхүүнийг судлах зориулалттай. Эрдэмтэд цацрагт өндөр кинетик энерги өгдөг. Мөргөлдөөн нь урьд өмнө үл мэдэгдэх шинэ хэсгүүдийг үүсгэж болно. Тусгай детекторууд нь тэдний гадаад төрхийг илрүүлэх зориулалттай. 1990-ээд оны эхээр хамгийн хүчирхэг коллайдерууд АНУ, Швейцарьт ажиллаж байсан. 1987 онд АНУ-д Чикагогийн ойролцоо 980 гигаэлектронвольт (GeV) цацрагийн хамгийн их энергитэй Теватрон коллайдер хөөргөсөн. Энэ нь 6.3 км урт газар доорх цагираг юм. 1989 онд Европын Цөмийн Судалгааны Төв (CERN)-ийн ивээл дор Швейцарьт том электрон-позитрон коллайдер (LEP) ашиглалтад орсон. Үүний тулд Женев нуурын хөндийд 50-175 метрийн гүнд 26.7 км урт дугуй хонгил барьж, 2000 онд 209 ГэВ, , , , туяаны энерги гаргах боломжтой болсон.
ЗХУ-д 1980-аад онд Протвино дахь Өндөр энергийн физикийн хүрээлэнд (IHEP) хэт дамжуулагч протон-протоны мөргөлдөөн болох хурдасгуур-хадгалах цогцолбор (UNC) төслийг бүтээжээ. Энэ нь ихэнх талаараа LEP болон Tevatron-аас давуу байх ба 3 тераэлектронвольт (TeV) энергитэй энгийн бөөмсийн цацрагийг хурдасгах чадвартай байх ёстой. 21 км урт гол цагираг нь 1994 онд газар доор баригдсан боловч хөрөнгө мөнгөгүйн улмаас 1998 онд төслийг царцааж, Протвино хотод баригдсан хонгилыг эрвээхэй (зөвхөн хурдатгалын цогцолборын элементүүдийг дуусгасан), ахлагч төслийн инженер Геннадий Дуров АНУ-д ажиллахаар явсан , , , , , . Оросын зарим эрдэмтдийн үзэж байгаагаар, хэрэв UNK-ийг дуусгаж, ашиглалтад оруулсан бол илүү хүчирхэг коллайдеруудыг бий болгох шаардлагагүй байсан: дэлхийн дэг журмын физик суурийн талаар шинэ мэдээлэл олж авахын тулд үүнийг санал болгосон. хурдасгуур дээр 1 ТэВ-ийн энергийн босгыг давахад хангалттай, . Москвагийн Улсын Их Сургуулийн Цөмийн Физикийн Судалгааны Хүрээлэнгийн дэд захирал, Том Адрон Коллайдерыг бүтээх төсөлд Оросын хүрээлэнгүүдийн оролцооны зохицуулагч Виктор Саврин УНК-ийн тухай дурсаж хэлэхдээ: "За, гурван тераэлектронвольт эсвэл долоо. Дараа нь. Гурван тераэлектронвольтыг дараа нь тав болгох боломжтой." Гэсэн хэдий ч АНУ 1993 онд өөрийн Superconducting Super Collider (SSC)-ийн бүтээн байгуулалтыг санхүүгийн шалтгааны улмаас орхисон.
Өөрсдийн коллайдер бүтээхийн оронд өөр өөр орны физикчид 1980-аад онд бий болгох санаагаа олон улсын төслийн хүрээнд нэгтгэхээр шийджээ. Швейцарийн LEP-д хийсэн туршилтууд дууссаны дараа түүний төхөөрөмжийг буулгаж, оронд нь мөргөлдөх цацраг дээрх цэнэглэгдсэн бөөмсийн дэлхийн хамгийн хүчирхэг цагираг хурдасгуур болох Том Адрон Коллайдерыг (LHC, Large Adron Collider, LHC) барьж эхлэв. , аль дээр нь 14 ТэВ хүртэл энергитэй протоны цацраг, 1150 ТеВ хүртэл мөргөлдөх энергитэй хар тугалганы ионууд мөргөлддөг, , , , , .
Туршилтын зорилго
LHC-ийг барих гол зорилго нь физикийн онолын загвар болох энгийн бөөмс болон таталцлын хүчийг эс тооцвол хүчтэй, сул, цахилгаан соронзон гэсэн дөрвөн үндсэн харилцан үйлчлэлийн гурвыг тодорхойлсон стандарт загварыг тодруулах эсвэл няцаах явдал байв. Стандарт загварыг бий болгох ажил 1960-1970-аад онд дууссан бөгөөд түүнээс хойш хийсэн бүх нээлтийг эрдэмтдийн үзэж байгаагаар энэ онолын байгалийн өргөтгөлөөр тайлбарласан байна. Үүний зэрэгцээ Стандарт загвар нь энгийн бөөмс хэрхэн харилцан үйлчилдгийг тайлбарласан боловч яагаад яг ийм байдлаар, өөрөөр биш гэсэн асуултад хариулаагүй байна.
Эрдэмтэд хэрэв LHC Хиггс бозоны нээлтэд хүрч чадаагүй бол (хэвлэлд үүнийг заримдаа "Бурханы бөөмс" гэж нэрлэдэг байсан) энэ нь бүрэн бүтэн байх шаардлагатай Стандарт загварыг бүхэлд нь эргэлзээ төрүүлэх байсан гэж тэмдэглэжээ. энгийн бөөмс, , , , , тухай одоо байгаа санаануудыг дахин хянан үзэх. Үүний зэрэгцээ, хэрэв Стандарт загвар батлагдсан бол физикийн зарим хэсэг нь нэмэлт туршилтын баталгаажуулалт шаарддаг: ялангуяа таталцлын хүчийг хариуцдаг таамаглал бүхий "гравитонууд" -ыг нотлох шаардлагатай байв.
Техникийн онцлог
LHC нь LEP-д зориулан барьсан хонгилд байрладаг. Ихэнх нь Францын нутаг дэвсгэрт оршдог. Хонгил нь хоёр хоолойтой бөгөөд тэдгээр нь бараг бүхэл бүтэн уртын дагуу параллель гүйж, адронууд - кваркуудаас бүрдэх хэсгүүдийн мөргөлдөөн болох детекторуудын байршилд огтлолцдог (мөргөлдөөнд хар тугалганы ион ба протоныг ашиглана). Протонууд LHC-д биш харин туслах хурдасгуурт хурдасч эхэлдэг. Протон туяа нь LINAC2 шугаман хурдасгуурт, дараа нь PS хурдасгуурт "эхэлдэг" бөгөөд үүний дараа супер протоны синхротроны (SPS) 6.9 км урт цагирагт орж, дараа нь LHC хоолойн аль нэгэнд дуусдаг. 20 минутын дараа тэд 7 ТеВ хүртэл эрчим хүчийг өгөх болно. LINAC3 шугаман хурдасгуур дээр хар тугалганы ионтой туршилтууд эхэлнэ. Цацрагуудыг замдаа 1600 хэт дамжуулагч соронз барьдаг бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь 27 тонн хүртэл жинтэй байдаг. Эдгээр соронзыг шингэн гелийээр хэт бага температурт хөргөнө: үнэмлэхүй тэгээс 1.9 градус, сансар огторгуйгаас хүйтэн байна.
Гэрлийн хурдны 99.9999991 хувийн хурдтайгаар коллайдерын цагиргийг секундэд 11 мянга гаруй тойрог хийх үед протонууд дөрвөн детекторын аль нэгэнд нь мөргөлдөх болно. ATLAS детектор нь Стандарт загвараас өөр "шинэ физик"-ийг эрэлхийлэх эрдэмтдэд сэжүүр өгөх боломжтой шинэ үл мэдэгдэх тоосонцорыг хайх зорилготой юм. CMS илрүүлэгч нь Хиггсийн бозоныг гаргаж, харанхуй бодисыг судлах зориулалттай. ALICE детектор нь Их тэсрэлтийн дараах бодисыг судлах, кварк-глюоны плазмыг хайхад зориулагдсан бөгөөд LHCb детектор нь антиматераас илүү материйн тархалтын шалтгааныг судалж, b-кваркуудын физикийг судлах болно. Цаашид TOTEM, LHCf, MoEDAL гэсэн гурван детекторыг нэмж ашиглалтад оруулахаар төлөвлөж байна.
LHC-д хийсэн туршилтын үр дүнг боловсруулахын тулд дэлхий даяарх 11 тооцооллын төвд секундэд 10 гигабит хүртэл мэдээлэл дамжуулах чадвартай тусгай зориулалтын тархсан компьютерийн сүлжээ GRID ашиглана. Жил бүр детекторуудаас 15 петабайт (15 мянган терабайт) гаруй мэдээллийг унших болно: дөрвөн туршилтын нийт мэдээллийн урсгал секундэд 700 мегабайт хүрч болно, , , , . 2008 оны 9-р сард хакерууд CERN вэб хуудсыг хакердаж чадсан бөгөөд тэдний хэлснээр коллайдерын удирдлагад нэвтэрч чадсан байна. Гэсэн хэдий ч CERN-ийн ажилтнууд LHC хяналтын систем нь интернетээс тусгаарлагдсан гэж тайлбарлав. 2009 оны 10-р сард LHC-ийн LHCb туршилт дээр ажиллаж байсан эрдэмтдийн нэг байсан Адлен Ишорыг террористуудтай хамтран ажилласан гэж сэжиглэн баривчилжээ. Гэсэн хэдий ч CERN-ийн удирдлагуудын мэдээлснээр Ишор мөргөлдүүлэгчийн газар доорх байр руу нэвтрэх эрхгүй байсан бөгөөд террористуудын сонирхлыг татахуйц зүйл хийгээгүй. 2012 оны тавдугаар сард Ишор таван жилийн хорих ял авчээ.
Барилгын өртөг ба түүх
1995 онд LHC-ийн барилгын өртөг нь туршилт явуулах зардлыг тооцохгүйгээр 2.6 тэрбум швейцарь франкаар тооцогджээ. Туршилтыг 10 жилийн дараа буюу 2005 онд эхлүүлэхээр төлөвлөж байсан. 2001 онд CERN-ийн төсвийг танаж, барилгын зардалд 480 сая франк нэмсэн (төслийн нийт өртөг нь 3 тэрбум орчим франк байсан) бөгөөд энэ нь коллайдерыг хөөргөх ажлыг 2007 он хүртэл хойшлуулахад хүргэсэн. 2005 онд LHC-ийн барилгын ажлын үеэр нэг инженер нас барсан: эмгэнэлт явдал нь кранаас ачаа унаснаас болсон юм.
LHC-ийн нээлтийг зөвхөн санхүүжилтийн асуудлаас болоод хойшлуулсангүй. 2007 онд Фермилабын хэт дамжуулагч соронзны эд ангиудыг нийлүүлэх нь дизайны шаардлага хангаагүйгээс коллайдерын хөөргөлт нэг жилээр хойшлогддог нь тогтоогджээ.
2008 оны 9-р сарын 10-нд LHC дээр протоны анхны туяа хөөргөсөн. Хэдэн сарын дараа мөргөлдөөн дээр анхны мөргөлдөөнийг хийхээр төлөвлөж байсан боловч 9-р сарын 19-нд LHC-ийн хоёр хэт дамжуулагч соронзны гэмтэлтэй холболтын улмаас осол гарсан: соронзууд нь эвдэрсэн, 6 тонн гаруй. шингэн гелий хонгил руу асгарч, хурдасгуурын хоолойн вакуум эвдэрсэн. Клайдерыг засварлахын тулд хаах шаардлагатай болсон. Хэдийгээр осол гарсан ч 2008 оны есдүгээр сарын 21-нд ГХУСАЗСЗ-ийг ашиглалтад оруулах ёслол болсон. Эхэндээ туршилтыг 2008 оны 12-р сард дахин эхлүүлэхээр төлөвлөж байсан боловч дахин эхлүүлэх хугацааг 9-р сар, дараа нь 2009 оны 11-р сарын дундуур хойшлуулсан бол эхний мөргөлдөөнийг зөвхөн 2010 онд хийхээр төлөвлөжээ. Ослын дараа 2009 оны 10-р сарын 23-нд LHC цагирагийн дагуу хар тугалганы ион ба протоны цацрагийн анхны туршилтыг хийжээ. 11-р сарын 23-нд ATLAS детекторт анхны цацрагийн мөргөлдөөн хийгдэж, 2010 оны 3-р сарын 31-нд коллайдер бүрэн хүчин чадлаараа ажилласан: тэр өдөр протоны цацрагийн мөргөлдөөн 7 TeV эрчим хүчний дээд амжилтаар бүртгэгдсэн. 2012 оны 4-р сард протоны мөргөлдөөний илүү өндөр энерги бүртгэгдсэн - 8 ТеВ.
2009 онд LHC-ийн өртөг 3.2-6.4 тэрбум еврогоор үнэлэгдсэн нь хүн төрөлхтний түүхэн дэх хамгийн үнэтэй шинжлэх ухааны туршилт болсон юм.
Олон улсын хамтын ажиллагаа
ХЭҮК-ын хэмжээний төслийг нэг улс дангаар бүтээж чадахгүй гэдгийг онцоллоо. Энэ нь зөвхөн CERN-ийн 20 гишүүн орны хүчин чармайлтаар бүтээгдсэн бөгөөд үүнийг боловсруулахад дэлхийн зуу гаруй орны 10 мянга гаруй эрдэмтэд оролцсон. 2009 оноос хойш LHC төслийг CERN-ийн ерөнхий захирал Ролф-Дитер Хайер удирдаж байна. Орос улс мөн LHC-ийг бий болгоход CERN-ийн ажиглагч гишүүнээр оролцож байна: 2008 онд Оросын 700 орчим эрдэмтэд Том Адрон Коллайдер дээр ажиллаж байсан бөгөөд тэдгээрийн дотор IHEP-ийн ажилтнууд байв.
Энэ хооронд Европын аль нэг орны эрдэмтэд LHC-ийн туршилтад оролцох боломжоо бараг алдсан. 2009 оны 5-р сард Австрийн Шинжлэх ухааны сайд Йоханнес Хан 2010 онд тус улс CERN-ээс гарч байгаагаа зарлаж, CERN-д гишүүнээр элсэх, LHC хөтөлбөрт хамрагдах нь дэндүү өндөр өртөгтэй бөгөөд Австрийн шинжлэх ухаан, их дээд сургуулиудад бодитой өгөөж авчрахгүй гэж тайлбарлав. Энэ яриа нь CERN-ийн төсвийн 2.2 хувь, Австрийн засгийн газраас олон улсын судалгааны байгууллагуудад оролцоход зориулж хуваарилсан хөрөнгийн 70 орчим хувийг бүрдүүлдэг жилд ойролцоогоор 20 сая евро хэмнэж болох тухай байв. Австри улс 2009 оны намар цэргээ татах эцсийн шийдвэрийг гаргана гэж амласан. Гэсэн хэдий ч дараа нь Австрийн Канцлер Вернер Файманн хэлэхдээ, манай улс төсөл болон CERN-ээс гарахгүй гэж мэдэгдэв.
Аюулын тухай цуу яриа
LHC нь дэлхий сөнөхөд хүргэж болзошгүй тул хүн төрөлхтөнд аюул учруулж байна гэсэн цуу яриа хэвлэлээр тархав. Шалтгаан нь коллайдерт мөргөлдсөний үр дүнд микроскопийн хар нүхнүүд үүсч болно гэсэн эрдэмтдийн мэдэгдлүүд байсан: Дэлхийг бүхэлд нь "сорох" боломжтой гэсэн санал бодол шууд гарч ирсэн тул LHC бол жинхэнэ "Пандорагийн хайрцаг" юм. , , , , . Хиггс бозоны нээлт нь орчлон ертөнцийн массын хяналтгүй өсөлтөд хүргэж, "хар бодис" хайх туршилтууд нь "хачирхалтай" (энэ нэр томъёог орос хэл рүү орчуулсан нь одон орон судлаачийнх) гарч ирэхэд хүргэж болзошгүй гэсэн үзэл бодол бас байсан. Сергей Попов) - "хачирхалтай зүйл" ", энгийн бодистой харьцахдаа үүнийг "судал" болгож чаддаг. Курт Воннегутын "Муурын өлгий" романтай харьцуулалтыг хийж, "Мөс есөн" хэмээх зохиомол материал нь дэлхий дээрх амьдралыг устгасан байна. Зарим хэвлэлд бие даасан эрдэмтдийн санал бодлыг иш татан LHC-д хийсэн туршилтууд нь цаг хугацааны явцад "хорхойн нүх" гарч ирэхэд хүргэдэг бөгөөд үүгээр дамжуулан бөөмс, тэр ч байтугай амьд оршнолуудыг ирээдүйд бидний ертөнцөд шилжүүлэх боломжтой гэж мэдэгджээ. Гэсэн хэдий ч эрдэмтдийн үгсийг сэтгүүлчид гуйвуулж, буруу тайлбарласан нь тогтоогдсон: тэд эхлээд "цаг хугацааны бичил харуурын машинуудын тухай ярьж байсан бөгөөд тэдгээрийн тусламжтайгаар зөвхөн бие даасан энгийн тоосонцор өнгөрсөн үе рүү аялж чаддаг."
Эрдэмтэд ийм үйл явдлын магадлал маш бага гэдгийг удаа дараа мэдэгдсэн. LHC-ийн аюулгүй байдлын үнэлгээний тусгай бүлгийг хүртэл цуглуулж, дүн шинжилгээ хийж, LHC-д туршилт хийхэд хүргэж болзошгүй гамшгийн талаар тайлан гаргажээ. Эрдэмтдийн мэдээлснээр, LHC дахь протонуудын мөргөлдөх нь сансрын нисгэгчдийн сансрын хувцастай сансрын туяа мөргөлдөхөөс илүү аюултай биш юм: тэдгээр нь заримдаа LHC-д хүрэхээс ч илүү их энергитэй байдаг. Таамаглалтай хар нүхнүүдийн хувьд мөргөлдүүлэгч, , , , , , хананд ч хүрэхгүйгээр "уусна".
Гэсэн хэдий ч болзошгүй гамшгийн тухай цуурхал олон нийтийг эргэлзээтэй байлгасаар байна. Коллайдерыг бүтээгчид хүртэл шүүхэд дуудагдсан: хамгийн алдартай зарга нь Америкийн хуульч, эмч Уолтер Вагнер, Германы химийн профессор Отто Росслер нарынх байв. Тэд CERN-ийг туршилтаараа хүн төрөлхтөнд аюул учруулж, Хүний эрхийн конвенцоор баталгаажсан "амьд явах эрх"-ийг зөрчсөн гэж буруутгасан боловч нэхэмжлэлийг , , , , , . Дэлхий сөнөнө гэсэн цуурхалаас болж Энэтхэгт LHC ашиглалтад орсны дараа 16 настай охин амиа хорлосон гэж хэвлэлүүд мэдээлж байсан.
Оросын блог ертөнцөд "энэ нь мөргөлдөөн шиг байх байсан" гэсэн меме гарч ирсэн бөгөөд үүнийг "дэлхийн төгсгөлтэй адил байх болно, энэ гутамшигт байдлыг цаашид харах боломжгүй" гэж орчуулж болно. “Физикчид 14 тэрбум жилд нэг удаа цугларч, коллайдер хөөргөдөг уламжлалтай” гэсэн хошигнол олны анхаарлыг татсан.
Шинжлэх ухааны үр дүн
LHC-ийн туршилтын анхны өгөгдлийг 2009 оны 12-р сард нийтэлсэн. 2011 оны 12-р сарын 13-нд CERN-ийн мэргэжилтнүүд LHC-д хийсэн судалгааны үр дүнд Хиггс бозоны боломжит массын хил хязгаарыг 115.5-127 ГеВ хүртэл нарийсгаж, хүссэн бөөмс оршин тогтнох шинж тэмдгийг олж илрүүлсэн гэж мэдэгдэв. ойролцоогоор 126 ГеВ масс. Мөн тэр сард Хиггсийн бозон биш, χb (3P) нэртэй шинэ бөөмсийг нээсэн тухай LHC-д хийсэн туршилтуудын үеэр анх удаа зарлав.
2012 оны 7-р сарын 4-нд CERN-ийн удирдлага 126 ГэВ орчим массын мужид шинэ бөөмсийг 99.99995 хувийн магадлалтайгаар олсон тухай албан ёсоор зарласан нь эрдэмтдийн үзэж байгаагаар Хиггс бозон байж магадгүй юм. LHC-д ажиллаж байсан хоёр шинжлэх ухааны хамтын ажиллагааны нэгний удирдагч Жо Инкандела энэхүү үр дүнг "Сүүлийн 30-40 жилийн шинжлэх ухааны энэ салбарт хийсэн хамгийн том ажиглалтын нэг" гэж нэрлэсэн бөгөөд Питер Хиггс өөрөө бөөмийн нээлтийг зарлав. "Физикийн эриний төгсгөл." ", , .
Ирээдүйн төслүүд
2013 онд CERN илүү хүчирхэг илрүүлэгч суурилуулж, коллайдерын нийт хүчийг нэмэгдүүлэх замаар LHC-ийг шинэчлэхээр төлөвлөж байна. Модернжуулалтын төслийг Super Large Adron Collider (SLHC) гэж нэрлэдэг. Мөн Олон улсын шугаман коллайдер (ILC) байгуулахаар төлөвлөж байна. Түүний хоолой нь хэдэн арван километр урт байх бөгөөд дизайн нь үнэтэй хэт дамжуулагч соронз ашиглах шаардлагагүй тул LHC-ээс хямд байх ёстой. ILC нь Дубна хотод баригдах байх.
Түүнчлэн АНУ, Японы CERN-ийн зарим мэргэжилтэн, эрдэмтэд LHC дууссаны дараа шинэ Маш том адрон коллайдер (VLHC) дээр ажиллахыг санал болгов.
Ашигласан материал
Крис Викхэм, Роберт Эванс. "Энэ бол бозон:" Хиггсийн эрэлд шинэ тоосонцор бий. Ройтерс, 05.07.2012
Люси Кристи, Мари Ноэль Блессиг. Физик: decouverte de la "particule de Dieu"? - Франс Пресс агентлаг, 04.07.2012
Деннис Овербай. Физикчид орчлон ертөнцийн түлхүүр гэж үзэх боломжгүй бөөмсийг олжээ. - The New York Times, 04.07.2012
Адлен Хичеур шоронг буруушааж, ямар ч эргэлзээгүй. - L "Экспресс, 04.05.2012
Бөөм мөргөлдүүлэгч нь орчлон ертөнцийг судлах эрэл хайгуулыг эрчимжүүлж байна. - Франс Пресс агентлаг, 06.04.2012
Жонатан Амос. LHC анхны шинэ бөөмсөө нээсэн тухай мэдээлж байна. - BBC News, 22.12.2011
Леонид Попов. Эхний шинэ бөөмс LHC дээр баригдсан. - мембран, 22.12.2011
Стивен Шэнкланд. CERN-ийн физикчид Хиггс бозоны шинж тэмдгийг олж мэдэв. - CNET, 13.12.2011
Пол Ринкон. LHC: Хиггсийн бозон "харагдсан байж магадгүй". - BBC News, 13.12.2011
Тийм ээ, бид үүнийг хийсэн! - CERN мэдээллийн товхимол, 31.03.2010
Ричард Уэбб. Физикчид LHC-ийн анхны үр дүнг нийтлэх гэж уралдаж байна. - Шинэ эрдэмтэн, 21.12.2009
Хэвлэлийн мэдээ. Хоёр эргэлтийн цацраг нь LHC-д анхны мөргөлдөөнийг авчирдаг. - CERN (cern.ch), 23.11.2009
Бөөмүүд LHC-д буцаж ирэв! - CERN (cern.ch), 26.10.2009
LHC дахь анхны хар тугалганы ионууд. - LHC тарилгын туршилт (lhc-injection-test.web.cern.ch), 26.10.2009
Чарльз Бремнер, Адам Саж. Адрон Коллайдерын физикч Адлен Хичеур терроризмын хэрэгт буруутгагдаж байна. - The Times, 13.10.2009
Деннис Овербай. Албан ёсны терроризмын мөрдөн байцаалтын ажиллагаанд Францын судлаач эрдэмтэн. - The New York Times, 13.10.2009
Супер дамжуулагч супер коллайдераас юу үлдсэн бэ? - Өнөөдөр физик, 06.10.2009
LHC 2009-2010 оны эхэн үед 3.5 TeV-ээр ажиллана, дараа нь нэмэгдэнэ. - CERN (cern.ch), 06.08.2009
LHC туршилтын хороо. - CERN (cern.ch), 30.06.2009
