Vysvetlenie: Čo je to Veľký hadrónový urýchľovač, ktorý je teraz pripravený odpovedať na základné otázky fyziky častíc?

Vedci budú zaznamenávať a analyzovať údaje v nádeji, že objavia dôkazy „novej fyziky“ – alebo fyziky nad rámec štandardného modelu časticovej fyziky, ktorá vysvetľuje, ako interagujú základné stavebné kamene hmoty riadené štyrmi základnými silami.

LHC

Veľký hadrónový urýchľovač je masívny, komplexný stroj navrhnutý na štúdium častíc, ktoré sú najmenšími známymi stavebnými blokmi všetkých vecí.

Štrukturálne ide o 27 km dlhú traťovú slučku zakopanú 100 m pod zemou na švajčiarsko-francúzskej hranici. Vo svojom prevádzkovom stave vyžaruje dva protóny rýchlosťou približne svetla v opačných smeroch vo vnútri prstenca supravodivých elektromagnetov.

Magnetické pole vytvorené supravodivými elektromagnetmi drží protóny v pevnom lúči a vedie ich pozdĺž cesty, keď prechádzajú trubicou lúča a nakoniec sa zrazia.

„Tesne pred zrážkou sa používa iný typ magnetu na „stlačenie“ častíc, aby sa zvýšila pravdepodobnosť kolízie. Častice sú také malé, že ich zrážkou by boli dve ihly vo vzdialenosti 10 km. „Je to ako strieľať tak presne, že sa stretnú v polovici cesty,“ tvrdí Európska organizácia pre jadrový výskum (pôvodne Conseil European por la recherche nuclear, alebo CERN, vo francúzštine), ktorá prevádzkuje komplex urýchľovača častíc, ktorý obsahuje LHC.

Keďže silné elektromagnety LHC prenášajú približne rovnaký prúd ako blesk, musia byť chladené. LHC využíva systém dodávky tekutého hélia na udržanie jeho životne dôležitých zložiek ultrachladných pri mínus 271,3 °C, čo je chladnejšie ako medzihviezdny priestor. Vzhľadom na tieto požiadavky nie je ohrev alebo chladenie obrovského stroja jednoduché.

najnovší upgrade

Zrážač bol zapnutý tento rok v apríli, tri roky po tom, čo bol zatvorený z dôvodu údržby a modernizácie. Toto je tretí spustenie LHC a od utorka bude fungovať nepretržite štyri roky pri bezprecedentnej energetickej úrovni 13 tera elektrónvoltov. (TeV je 100 miliárd alebo 10 ku 12 elektrónvoltov. Elektrónvolt je energia uvoľnená zrýchlením elektrónu cez rozdiel elektrického potenciálu 1 volt.)

„Naším cieľom je dosiahnuť 1,6 miliardy protón-protónových zrážok za sekundu,“ povedal podľa správy AFP Mike Lamont, urýchľovač CERNu a vedúci technológie. Tentoraz bude protónový lúč stlačený na menej ako 10 mikrónov – ľudský vlas má hrúbku asi 70 mikrónov – aby sa zvýšila rýchlosť zrážok, povedal.

(ATLAS je najväčší univerzálny experiment s detektorom častíc na LHC; experiment Compact Muon Solenoid (CMS) je jednou z najväčších medzinárodných vedeckých spoluprác v histórii s rovnakými cieľmi ako ATLAS, ale používa iný dizajn magnetosystému. . Je.)

Minulé runy a hľadanie „božej častice“

Pred desiatimi rokmi, 4. júla 2012, vedci z CERN-u oznámili svetu objav Higgsovho bozónu alebo „Božej častice“ počas prvého spustenia LHC. Tento objav ukončil desaťročia trvajúce hľadanie subatomárnej častice nesúcej silu a dokázal existenciu Higgsovho mechanizmu, teórie, ktorá sa objavila v polovici šesťdesiatych rokov.

To viedlo k tomu, že Peter Higgs a jeho kolega François Engelert získali v roku 2013 Nobelovu cenu za fyziku. Predpokladá sa, že Higgsov bozón a s ním spojené energetické pole zohrali dôležitú úlohu pri vytváraní vesmíru.

Druhá jazda (Run 2) LHC sa začala v roku 2015 a trvala do roku 2018. Druhá sezóna výberu údajov priniesla päťkrát viac údajov ako prvá séria.

Beh 3 zaznamená 20-krát viac kolízií ako beh 1.

„Nová fyzika“

Po objave Higgsovho bozónu vedci začali používať zozbierané údaje ako nástroj na pohľad za hranice štandardného modelu, ktorý je v súčasnosti najlepšou teóriou o najzákladnejších stavebných kameňoch vesmíru a ich interakciách.

Vedci z CERN-u tvrdia, že nevedia, čo Rune 3 odhalí; Nádejou je využiť kolízie na zlepšenie pochopenia takzvanej „temnej hmoty“.

Spravodajský bulletin , Kliknutím dostanete najlepších tlmočníkov dňa do vašej doručenej pošty

Hoci sa verí, že je sotva zistiteľné, dúfajme, že častice tvoria väčšinu vesmíru, ale sú úplne neviditeľné, pretože neabsorbujú, neodrážajú ani nevyžarujú svetlo.

Luca Malgeri, vedec CERN-u, pre agentúru Reuters povedal: „Vedci v CERN-e očakávajú, že to bude vidieť v troskách miliárd zrážok, rovnako ako Higgsov bozón.“