Зачем нужен коллайдер – Зачем нужен адронный коллайдер? 🚩 для чего нужен коллайдер 🚩 Наука 🚩 Другое

Зачем все-таки нужен адронный коллайдер?

Вы когда-нибудь задумывались откуда мы все появились? Задумывались как возникла наша Вселенная? И что было в начале всего? Конечно, это сложные вопросы на которые трудно дать ответы, однако, как это ни странно, приблизится к разгадкам всех этих тайн Вселенной, мы сможем с помощью труб, называемых адронным коллайдером.

Итак, в Дубне, в Институте Ядерных исследований, есть ускоритель Нуклотрон и вы только представьте, это настоящая машина времени! Он может «перенести» нас в прошлое более чем на 13 миллиардов лет. Итак, давайте же разберёмся, как же он это делает.

Зачем физикам вообще нужны ускорители? По сути, это их огромные микроскопы, они позволяют заглянуть вглубь материи и изучить её свойства. Конечно, всем знакомы обычные оптические микроскопы, но они ограничены длинной волны видимого света, поэтому в них невозможно разглядеть отдельные атомы, а тем более их структуру. Также существуют электронные микроскопы, в которых для освещения объекта, используется пучок электронов, а характерный размер электрона, меньше, чем длина волны видимого света, поэтому в такие микроскопы можно увидеть детали кристаллической решётки и отдельные атомы.

Но что, если хочется разглядеть ещё более мелкие детали? Тут возникает небольшая проблема: рассматриваемые элементы могут быть настолько малы, что частицы, которые используются для освещения, могут просто разрушить, то что мы исследуем. Но с другой стороны, это и хорошо, ведь по разлетающимся осколкам, мы можем более детально разглядеть строение вещества. Логично предположить, что чем больше скорость частиц при столкновении, тем условно на большее количество осколков можно разбить вещество и более детально его изучить. Именно поэтому физики и строят такие огромные ускорители, которые разгоняют и сталкивают частицы на скоростях, практически равных скорости света.

Ускоритель

Так как же устроены ускорители? Они бывают разных типов, но принцип один и тот же. В них используется сильное электрическое поле, чтобы разогнать частицы и сильное магнитное поле, чтобы изменить траекторию частиц и они двигались по окружности. Как раз здесь используются электромагниты из сверхпроводящих материалов, которые охлаждаются до очень низких температур (-269) и создают очень сильное магнитное поле. Раньше для этого использовался Синхрофазотрон, ускоритель, который был построен более 60 лет назад. Общий вес конструкции составляет 36 000 тонн. Такие масштабы связаны с тем, что в то время не умели сильно фокусировать пучок частиц, поэтому тоннель для их пролёта должен был быть огромным. Но всё же? Зачем всё это нужно? На ускорителях были найдены фундаментальные частицы материи, которые называются кварки. Мы знаем, что в центре каждого атома, находится ядро, которое состоит из протонов и нейтронов, которые как раз и состоят из кварков. Удерживаются вместе они благодаря особым силам, которые возникают из-за обмена перекидывания специальными виртуальными частицами — глюонами. При соударении частиц, кварки из которых они состоят по идее должны разлетаться в разные стороны. Однако они обладают следующим свойством. Мы не можем наблюдать кварки по отдельности, если два кварка будут удалятся друг от друга, то тогда между ними, в пустоте, возникнет ещё пара кварков, они притянутся к удаляемым и образуют с ними какие-то частицы. А при столкновении частиц, выделяется очень много энергии и она может преобразоваться в вещество имеющее массу, а точнее в кварки, которые обмениваются глюонами. Образование это может иметь размеры атомного ядра и называется кварк-глюонной плазмой. Это месиво из кварков и глюонов, которые ещё не успели объединиться в более крупные структуры. Именно в таком состоянии находилась наша Вселенная в первые миллионные доли секунды после большого взрыва. Только вообразите, когда-то, когда наша Вселенная была размером с футбольный мяч, когда ещё не существовало протонов и нейронов, она была с состоянии кварк-глюонной плазмы. И дальше события развивались так: через тысячную долю секунды, кварки начали объединятся в протоны и нейтроны, через сто секунд, появились первые ядра, через 380 000 лет начали образовываться первые атомы и только потом, через миллионы лет появились первые звёзды и галактики.

Последовательность событий

Но почему же галактики, звёзды, туманности, такие, а не какие-то другие? Ответы на эти вопросы можно получить, изучая то, что было в самом начале, то есть кварк-глюонную плазму. Так что ускорители, которые её создают, будут ещё долго служить на благо науке.

Кварк-глюонная плазма после столкновения частиц (разноцветные линии в центре)

Ускоритель Нуклотрон, станет частью масштабного проекта уровня mega science, под названием коллайдер NICA. Его ещё называют младшей сестрой (странно что сестрой, а не братом) большого адронного коллайдера, расположенного в Церне. Пока, никто не знает какую именно пользу, могут принести исследования в этой области, ведь они приносят плоды через десятилетия, но изучив материю на принципиально новом уровне, нам рано или поздно придёт осознание того, как это использовать. Нас может ожидать открытие новых измерений и параллельных Вселенных и многое другое, так что этот труд не напрасен.

Схема коллайдера NICA

upages.io

Адронный коллайдер зачем нужен? Для чего нужен большой адронный коллайдер

Многие простые жители планеты задают себе вопрос о том, для чего нужен большой адронный коллайдер. Непонятные большинству научные исследования, на которые потрачено много миллиардов евро, вызывают настороженность и опаску.

Может, это и не исследования вовсе, а прототип машины времени или портал для телепортации инопланетных существ, способной изменить судьбу человечества? Слухи ходят самые фантастичные и страшные. В статье мы попытаемся разобраться, что такое адронный коллайдер и для чего он создавался.

Амбициозный проект человечества

Большой адронный коллайдер на сегодня является мощнейшим на планете ускорителем частиц. Он находится на границе Швейцарии и Франции. Точнее под нею: на глубине 100 метров залегает кольцевой тоннель ускорителя длиной почти 27 километров. Хозяином экспериментального полигона стоимостью, превышающей 10 миллиардов долларов, является Европейский центр ядерных исследований.

Огромное количество ресурсов и тысячи физиков-ядерщиков занимаются тем, что ускоряют протоны и тяжёлые ионы свинца до скорости, близкой к световой, в разных направлениях, после чего сталкивают их друг с другом. Результаты прямых взаимодействий тщательно изучаются.

Предложение создать новый ускоритель частиц поступило ещё в 1984 году. Десять лет велись различные дискуссии насчет того, что будет собой представлять адронный коллайдер, зачем нужен именно такой масштабный исследовательский проект. Только после обсуждения вопросов особенностей технического решения и требуемых параметров установки проект был утверждён. Строительство начали только в 2001 году, выделив для его размещения подземные коммуникации прежнего ускорителя элементарных частиц – большого электрон-позитронного коллайдера.

Зачем нужен большой адронный коллайдер

Взаимодействие элементарных частиц описывается по-разному. Теория относительности вступает в противоречия с квантовой теорией поля. Недостающим звеном в обретении единого подхода к строению элементарных частиц является невозможность создания теории квантовой гравитации. Вот зачем нужен адронный коллайдер повышенной мощности.

Общая энергия при столкновении частиц составляет 14 тераэлектронвольт, что делает устройство значительно более мощным ускорителем, чем все существующие сегодня в мире. Проведя эксперименты, ранее невозможные по техническим причинам, учёные с большой долей вероятности смогут документально подтвердить или опровергнуть существующие теории микромира.

Изучение кварк-глюонной плазмы, образующейся при столкновении ядер свинца, позволит построить более совершенную теорию сильных взаимодействий, которая сможет кардинально изменить ядерную физику и методы познания звёздного пространства.

Бозон Хиггса

В далёком 1960 году физик из Шотландии Питер Хиггс разработал теорию поля Хиггса, согласно которой частицы, попадающие в это поле, подвергаются квантовому воздействию, что в физическом мире можно наблюдать как массу объекта.

Если в ходе экспериментов удастся подтвердить теорию шотландского ядерного физика и найти бозон (квант) Хиггса, то это событие может стать новой отправной точкой для развития жителей Земли.

А открывшиеся возможности человека, управляющего гравитацией, многократно превысят все видимые перспективы развития технического прогресса. Тем более что передовых учёных больше интересует не само наличие бозона Хиггса, а процесс нарушения электрослабой симметрии.

Как он работает

Чтобы экспериментальные частицы достигли немыслимой для поверхности скорости, почти равной скорости света в вакууме, их разгоняют постепенно, каждый раз увеличивая энергию.

Сначала линейные ускорители делают инжекцию ионов и протонов свинца, которые после подвергают ступенчатому ускорению. Частицы через бустер попадают в протонный синхротрон, где получают заряд в 28 ГэВ.

На следующем этапе частицы попадают в супер-синхротрон, где энергия их заряда доводится до 450 ГэВ. Достигнув таких показателей, частицы попадают в главное многокилометровое кольцо, где в специально расположенных местах столкновения детекторы подробно фиксируют момент соударения.

Кроме детекторов, способных зафиксировать все процессы при столкновении, для удержания протонных сгустков в ускорителе используют 1625 магнитов, обладающих сверхпроводимостью. Общая их длина превышает 22 километра. Специальная криогенная камера для достижения эффекта сверхпроводимости поддерживает температуру −271 °C. Стоимость каждого такого магнита оценивается в один миллион евро.

Цель оправдывает средства

Для проведения таких амбициозных экспериментов и был построен самый мощный адронный коллайдер. Зачем нужен многомиллиардный научный проект, человечеству рассказывают с нескрываемым восторгом многие учёные. Правда, в случае новых научных открытий, скорее всего, они будут надёжно засекречены.

Даже можно сказать, наверняка. Подтверждением сему является вся история цивилизации. Когда придумали колесо, появились боевые колесницы. Освоило человечество металлургию – здравствуйте, пушки и ружья!

Все самые современные разработки сегодня становятся достоянием военно-промышленных комплексов развитых стран, но никак не всего человечества. Когда учёные научились расщеплять атом, что появилось первым? Атомные реакторы, дающие электроэнергию, правда, после сотен тысяч смертей в Японии. Жители Хиросимы однозначно были против научного прогресса, который забрал у них и их детей завтрашний день.

Техническое развитие выглядит насмешкой над людьми, потому что человек в нём скоро превратится в самое слабое звено. По теории эволюции, система развивается и крепнет, избавляясь от слабых мест. Может получиться в скором времени так, что нам не останется места в мире совершенствующейся техники. Поэтому вопрос «зачем нужен большой адронный коллайдер именно сейчас» на самом деле — не праздное любопытство, ибо вызван опасением за судьбу всего человечества.

Вопросы, на которые не отвечают

Зачем нам большой адронный коллайдер, если на планете миллионы умирают от голода и неизлечимых, а порой и поддающихся лечению болезней? Разве он поможет побороть это зло? Зачем нужен адронный коллайдер человечеству, которое при всём развитии техники вот уже как сто лет не может научиться успешно бороться с раковыми заболеваниями? А может, просто выгоднее оказывать дорогие медуслуги, чем найти способ исцелить? При существующем миропорядке и этическом развитии лишь горстке представителей человеческой расы весьма необходим большой адронный коллайдер. Зачем он нужен всему населению планеты, ведущему безостановочный бой за право жить в мире, свободном от посягательств на чью-либо жизнь и здоровье? История об этом умалчивает…

Опасения научных коллег

Есть другие представители научной среды, высказывающие серьёзные опасения по поводу безопасности проекта. Велика вероятность того, что научный мир в своих экспериментах, в силу своей ограниченности в знаниях, может утратить контроль над процессами, которые даже толком не изучены.

Такой подход напоминает лабораторные опыты юных химиков – всё смешать и посмотреть, что будет. Последний пример может закончиться взрывом в лаборатории. А если такой «успех» постигнет адронный коллайдер?

Зачем нужен неоправданный риск землянам, тем более что экспериментаторы не могут с полной уверенностью сказать, что процессы столкновений частиц, приводящие к образованию температур, превышающих в 100 тысяч раз температуру нашего светила, не вызовут цепной реакции всего вещества планеты?! Или просто вызовут цепную ядерную реакцию, способную фатально испортить отдых в горах Швейцарии или во французской Ривьере…

Информационная диктатура

Настораживает, что голоса действительно учёных и разбирающихся в ядерной физике людей попросту изолируют от общественности. Средства массовой информации проходят мимо, не пытаясь даже освещать вопрос с этой точки зрения.

Для чего нужен большой адронный коллайдер, когда человечество не может решить менее сложные задачи? Попытка замалчивания альтернативного мнения только подтверждает возможность непредсказуемости хода событий.

Наверное, там, где впервые появился человек, в него и была заложена эта двойственная особенность — делать благо и вредить себе одновременно. Быть может, нам ответ дадут открытия, которые подарит адронный коллайдер? Зачем нужен был этот рискованный эксперимент, будут решать уже наши потомки.

roofor.ru

Зачем нужен адронный коллайдер?


Так для чего же все таки построили адронный коллайдер? На какие вопросы должна ответить машина размером с город и стоимостью 10 миллиардов долларов? По возможности популярно мы постараемся ответить на эти вопросы.
Главная цель коллайдера – поиск бозона Хиггса. Что это такое? Если кратко, то ученые пытаются найти частицу, ответственную за наличие массы. В макро-мире физических объектов масса интуитивно понятна: слон большой и тяжелый, а муравей маленький и легкий. Но почему так сильно различаются массы частиц микро-мира? Масса одних частиц на 11 порядков превосходит массу других, а у третьих массы нет вовсе! Официальная современная научная доктрина, так называемая Стандартная Модель, объясняет это следующим образом. Все пространство пронизано неким полем Хиггса. Частицы, двигаясь в этом поле, испытывают сопротивление, и чем больше это сопротивление, тем большую массу приобретает та или иная частица. Иными словами, масса — это что-то типа силы трения, которую испытывает частица о поле Хиггса. Это можно представить как движения шариков в очень вязкой жидкости: некоторые шарики слабо взаимодействуют с полем и «проскакивают» не приобретая массы, другие увязают и приобретают значительную массу.

Бозон Хиггса в этой теории – некая частица, ответственная за это самое поле Хиггса (примерно, как электро-магнитное поле и фотон). Другие частицы взаимодействуют с бозоном Хиггса, поглощают его и приобретают массу, а при определенных условиях теряют бозон Хиггса. Базон назван в честь Питера Хиггса, описавшего данное взаимодействие еще в 60-х годах прошлого века. Кстати, в мае 2009 года, когда планируется получить первые положительные данные о существовании бозона, Питеру Хиггсу исполнится 80 лет. Получится хороший подарок на юбилей.

Не углубляясь в квантовую физику скажем, что бозон Хиггса обладает рядом экзотических свойств, которые значительно усложняют его обнаружение. Второе что стоит знать: если бозон Хиггса не будет найден, то это будет означать слом теперешней научной теории. Какой бы правдоподобной она не казалась до сих пор, ее ждет судьба «Стандартной Модели» средневековья, где над плоской Землей реяли драконы, а ангелы молоточками вбивали в небосвод алмазные гвоздики, кажущиеся снизу звездами. Это проливает свет на вопрос, почему ученые не поскупились и потратили 10 миллиардов долларов на коллайдер.
Еще дело осложняет тот факт, что бозонов Хиггса, возможно, несколько видов, проявляющих себя в различных ситуациях. Поэтому бозон планируется искать параллельно несколькими методами (сталкивая различные частицы), каждый из которых (или все вместе) должны привести к рождению частицы. Однако, даже когда будет обнаружена частица, похожая на бозон Хиггса, еще предстоит доказать что это именно он. Зная предсказанные свойства, например нулевой электрический заряд частицы, ученым предстоит, как заправским баллистикам-криминалистам, восстановить полную картину каждого эксперимента: с какими зарядами частицы столкнулись и какой суммарный заряд имели «осколки» — и только после этого можно что-то сказать о бозоне. И экспериментов потребуется много. Выше мы говорили, что чем тяжелее частица, тем больше бозонов к ней «прилипло» — следовательно, вероятности выявления бозонов в экспериментах с разными частицами будут отличаться. А чтобы оценить эту вероятность надо накопить достаточную статистику экспериментов. Чтобы оценить сложность этого процесса приведем следующую диаграмму:

Линии разных цветов – это разные пути «рождения» бозона Хиггса в экспериментах с различными частицами. Все что ниже пунктирной линии – это рузультаты в пределах погрешности, они не могут служить доказательством. Из схемы видно, что только при накоплении данных кривые начинают выходить на уровень выше пунктира. Для одних экспериментов (обнаружение «легкого» бозона Хиггса) потребуется 2-3 года, для других («тяжелый» бозон) результат будет получен в 2010 году, а для бозонов «средней массы» и того скорее – в 2009 году. Черная линия выше цветных линий показывает, что параллельно проводимые эксперименты суммарно дадут наибольший выигрыш. Еще эта диаграмма показывает, что квантовая физика довольно скучное занятие – никто с криком «Эврика!» не побежит по коридору, нажав кнопку коллайдера и увидев красивую вспышку. Годы и годы повторяющихся экспериментов, рутинная обработка данных на компьютерах, оценка вероятностей и погрешностей, накопление статистики, бесконечные колонки цифр – после такого не жизнеутверждающего процесса даже признание пресловутого бозона Хиггса покажется скорее вымученным результатом, чем ярким открытием
Чтобы подсластить пилюлю скажем, что последствия обнаружения бозона Хиггса сейчас совершенно не ясны. Пока речь идет лишь о подтверждении некоей глобальной теории. Будет ли иметь практический смысл обнаружение частицы, способной управлять массой? Оптимист тут же бы стал фантазировать про антигравитационные двигатели и полеты к звездам, пессимист отверг бы все это со смехом. Время покажет, и, возможно, довольно скоро.

Приведем такую историческую параллель. Генрих Герц экспериментально продемонстрировал электро-магнитные волны в 1888 году, будучи уверенным что его открытие может быть интересно только ученым-физикам. Но всего через 6 лет, в 1894 году британский ученый Лодж, выступая перед Королевским научным обществом с докладом памяти Герца (в год смерти ученого), показал возможность практического применения электро-магнитных волн – передатчик передал сигнал на радио со звонком в соседний зал. А еще через 2 года, в 1896 году, Маркони, со своим пробивным талантом предпринимателя, понес знамя радио по всему миру. Таким образом, менее чем за десять лет открытие из области теоретической физики превратилось в повсеместно используемую вещь, без которой уже невозможно представить жизнь современного человека (сотовый телефон, телевизор и пр.).
P.S.
Поиски бозона Хиггса – основное, но не единственное назначение коллайдера.
Второстепенные задачи:
— Поиск частиц вне Стандартной модели.
— Поиск магнитных монополей – частиц, обладающих магнитным полем.
— Исследование квантовой гравитации.
— Исследование микроскопических черных дыр и излучения Хокинга.

thebester.ru

Зачем нужен коллайдер  Основная

Зачем
нужен коллайдер

Основная задача — обнаружение бозона Хиггса.
Также при столкновении протонов с энергиями, достижимыми на этом коллайдере,
ученые надеются восстановить физические условия, которые существовали в
первые секунды рождения нашей Вселенной после Большого Взрыва. Главные
открытия планируется сделать в течение первых пяти лет работы.

Любопытство
свойственно человеческой натуре. Не исключено, что это одно из тех чувств,
которые сделали человека человеком. Гомо сапиенс любопытус. Любопытство
простирается от подглядывания за тем, за чем подглядывать не принято до
влезания туда, куда влезать не положено. Микромир был как раз тем местом,
которое было труднодоступно для любопытного гомо, несмотря на то, что
окружало его со всех сторон, и всегда было рядом с ним, куда бы он не шел. И
до поры до времени человек даже не подозревал о том, насколько богат мир
недоступный невооруженному глазу. Может быть, первые смутные подозрения
зародились в его голове, когда он посмотрел на прожилки листка или голову
муравья сквозь каплю дождевой воды. И понеслось. Сегодня самые мощные
микроскопы в мире имеют размеры несколько километров, весят сотни тысяч тон,
потребляют десятки мегаватт энергии и обслуживаются несколькими тысячами
любопытных гомо сапиенс. Эти микроскопы называются ускорителями или
коллайдерами элементарных частиц.

Чтобы понять, почему я назвал микроскопом прибор, предназначенный для
разгона и сталкивания частиц, обратимся к физике. Обычный оптический
микроскоп основан на изменении свойств света при его отражении от или
прохождении сквозь исследуемый объект. Предположим, что мы хотим добиться
большего увеличения. Мы будем использовать всё более и более сильные линзы,
но на каком-то этапе мы заметим, что дальнейшее увеличение невозможно и
изображение объекта не становится более резким. Причину, по которой
невозможно добиться дальнейшего увеличения разрешения можно представить с
помощью следующей аналогии. Исследуемая поверхность обстреливается
маленькими шариками. Каждый шарик отражается от разных точек поверхности под
разными углами и с разной скоростью, и, следовательно, несет уникальную
информацию о месте удара, которая может быть считана при попадании в
детектор. Но если на поверхности будет ямка размером меньше размера
шарика-пробника, то тот просто не «заметит» её при соударении.

Но это ещё не все. Уменьшение размеров частиц-пробников увеличит разрешение
только до определенного порога, когда законы квантовой механики начнут
вступать в игру. Согласно квантовой механике, любая частица, включая квант
света фотон, обладает волновыми свойствами и, следовательно, имеет
определенную длину волны. Это означает, что если размер исследуемого объекта
настолько мал, что становится соизмерим с длиной волны падающего света или
частицы-пробника, то те будут отражаться по законам не геометрической, а
волновой оптики, т.е. возникнут волновые эффекты (такие как дифракция и
интерференция), искажающие картину. Чем больше отношение длины волны
(«размера») частицы-пробника к размеру исследуемого объекта, тем хуже
разрешение. Таким образом, чтобы уменьшить величину этого соотношения, надо
уменьшить его числитель, так как знаменатель мы контролировать не можем.

Как уменьшить длину волны частицы-пробника? Для начала, надо использовать
частицы с длиной волны меньшей, чем у света. Так в 1933 году у немецких
инженеров Руски (Ernst Ruska) и Кнолля (Max Knoll) появилась идея
электронного микроскопа в котором бы использовались не лучи света, а
электроны, чьи длины волн намного меньше длины квантов света. Кроме того,
электроны хорошо взаимодействуют с большинством материалов, также состоящих
из заряженных частиц. Фактически, трансмиссионный электронный микроскоп
является частным случаем маломощного коллайдера с неподвижной мишенью:
электроны излучаются катодом, попадают на мишень, изменяют свои свойства в
зависимости от структуры мишени, и, наконец, улавливаются
детектором-экраном.

Любопытно, что Кнолль и Руска не знали, что электрон обладает волновыми
свойствами (хотя квантовой механике исполнилось уже почти 30 лет на тот
момент), поэтому их микроскоп был неудачно сконструирован и давал увеличение
не выше 400-кратного. Разрешение современного электронного микроскопа со
всеми наворотами достигает десяти пикометров (10-11 м) по порядку величины.
Учите квантовую механику!


 

a-z08111.narod.ru

Зачем нужен коллайдер – Telegraph

Зачем нужен коллайдер

Скачать файл – Зачем нужен коллайдер

Определение большого адронного коллайдера звучит так: БАК является ускорителем заряженных частиц, и создан он с целью разгона тяжелых ионов и протонов свинца, и исследования тех процессов, которые происходят при их столкновении. Но зачем это нужно? Таит ли в себе это какую-то опасность? Большой адронный коллайдер — это огромнейший тоннель кольцеобразной формы. Он похож на большую трубу, которая разгоняет частицы. Находится БАК под территорией Швейцарии и Франции, на глубине метров. Ученые всего мира принимали участие в его создании. Многие думают, что БАК является единственным ускорителем в мире. Но это далеко не так. Начиная с х годов 20 века в мире построен не один десяток подобных коллайдеров. Но большой адронный коллайдер считается самым масштабным сооружением, длина его составляет 25,5 км. Кроме этого, в него входит еще один ускоритель, меньший по размеру. В СМИ, еще с начала создания коллайдера, появилось огромное количество статей об опасности и дороговизне ускорителя. Основная масса людей считает, что деньги потрачены зря, они не могут понять, зачем тратить столько средств и сил на поиски какой-то частицы. Он на больших скоростях сталкивает пучки частиц, а затем следит за их последующим взаимодействием и поведением. Как правило, на вспомогательном кольце сначала разгоняется один пучок частиц, а уже после этого он отправляется в кольцо основное. Внутри коллайдера частицы удерживают множество сильнейших магнитов. Так как столкновение частиц происходит за доли секунды, то их перемещение фиксируют высокоточные приборы. Организацией, которая осуществляет работу коллайдера, является ЦЕРН. Именно она, 4 июля года, после огромных денежных вложений и трудов, официально объявила о том, что бозон Хиггса таки найден. Открытия, связанные с бозоном Хиггса и изучение кварков, могут привести в перспективе к новой волне научно-технического прогресса. Как правило, люди боятся всего нового. Оксана Логунова 15 февраля Что собой представляет БАК Большой адронный коллайдер — это огромнейший тоннель кольцеобразной формы. Это механизм, который наделяет частицы массой. Изучение кварков — это фундаментальные частицы, которые входят в состав адронов. СМИ о БАК В СМИ, еще с начала создания коллайдера, появилось огромное количество статей об опасности и дороговизне ускорителя. Большой адронный коллайдер не является самым дорогим научным проектом в истории. Ведь изобретение сотового телефона тоже когда-то было встречено негативно. Грубо говоря, масса является энергией в состоянии покоя, а значит, в будущем есть возможность преобразовать материю в энергию. В будущем изучение квантовой гравитации позволит управлять гравитацией. Это дает возможность подробнее изучить М-теорию, которая утверждает, что в мироздание входит 11 измерений. Это изучение позволит глубже понять строение Вселенной. О надуманной опасности адронного коллайдера Как правило, люди боятся всего нового. В БАК сталкиваются адроны, а не бозоны, как пишут некоторые журналисты, пугая людей. Подобные приборы работают уже много десятилетий и приносят не вред, а пользу науке. Предположение о столкновении протонов с высокими энергиями, в результате которых могут возникнуть черные дыры, опровергается квантовой теорией гравитации. В черную дыру может коллапсировать только звезда в 3 раза тяжелее солнца. Так как в солнечной системе таких масс нет, то и черной дыре неоткуда возникнуть. Из-за той глубины, на которой находится коллайдер под землей, его излучение не представляет опасности. У нас появились новые, необычные материалы! Какая песня была популярна в день вашего рождения? Чувственные образы женщин в фотографиях Майкла Переза. Бетти Бросмер – обладательница самой шикарной фигуры х. Задать вопрос О проекте Обратная связь Как ставить ссылку Правила. Подписывайтесь на наши группы в социальных сетях – смешные статьи, картинки и факты! Около девочек в месяц, спрашивают нас ‘Почему я такая дура’! Мы расстроили более Фильм ‘Сумерки’ забывается, но более Более девочек в месяц читают нашу статью ‘Я беременна в 12 лет’! Ежемесячно мы помогаем более девочек стать Винкс Прочитав этот пост, вы удивитесь какие запросы задают люди и хорошо посмеетесь! Более тысяч человек в месяц читают нашу статью, чтобы их отпустило!

Большой адронный коллайдер — зачем он нужен?

Инструкция по охране труда для мастеров по

Сколько надо крахмалана 3 литра киселя

Совет 1: Зачем нужен адронный коллайдер?

Новости вируса зика

Сколько километров из барнаула в ереван

История предприятия газпром

Новости политика общество происшествия

Зачем нужен большой адронный коллайдер

Тестыв коньково сестринское

Военный архив историй

Жена на глазах рассказ

Адронный коллайдер зачем нужен? Для чего нужен большой адронный коллайдер

Как получить землю в городе

Как правильно пить соду огулов

Лихославль вышний волочек расписание

telegra.ph

Зачем нужен адронный коллайдер. “За” и “Против”

После написание первого поста на данную тему, поискал и почитал немного материала. Но прочитанное нисколько меня не успокоило. Даже закрадываются мысли и сомнения в том, что люди действительно понимают что делают.

Нашел  видео объясняющее смысл постройки БАК.

В виду того, что видео освещает  довольно специфическую тему, мозг нужно  подготовить к восприятию, очень рекомендую сначала посмотреть теоретический ролик про измерения:

1, Двухмерное пространство:

www.youtube.com/watch

4-х мерное пространство
1 часть:
www.youtube.com/watch

2 часть:
www.youtube.com/watch

www.ted.com/talks/lang/eng/brian_greene_on_string_theory.html

Там же можно включить русские субтитры.

Вкратце: ученые решили перевести частицы из нашего измерения в другое и доказать наличие других измерений (в случае удачного эксперимента). Вам это ничего не напоминает? А мне напоминает Большой взрыв, который был вызван таким же переходом материи.

Как всегда, у каждого открытия есть негативные оборотные стороны и опасности.

Буквально на днях произошла трагедия с польским президентом, самолет которого попал в катастрофу. Какое, казалось бы, отношение этот случай имеет к рассматриваемому вопросу?
В связи с запуском БАК возникли жаркие споры. Хотел рассмотреть самые распространенные аргументы “ЗА”.

1-ый: “строительством и запуском адронного коллайдера занимаются специалисты своего дела. Хватить лезть в чужие дела, о которых вы не имеете никакого представления. Профессионалы  знают что делают лучше, чем вы!”

Ответ 1:  Тот самый лайнер тоже управлялся профессионалами, которые знали свое дело. Подойди к ним взволнованная стюардесса с рекомендациями  – ее бы точно также послали по своим делам: “Иди кофе вари и не лезь в нашу работу. Мы – профессионалы!”.
В руках этих пилотов была жизнь около сотни людей. И чем это закончилось?  Не напоминают ли кому-нибудь эти пилоты наших физиков, которые за штурвалом и в их руках весь мир?

Ответ 2:  Так странно выходит, что за всю историю нашей науки мы получали массу случайных открытий. Так уж получалось, что за всю историю нашей науки мы получали практические опыты, результаты которых были не “один в один” с теорией. 50 лет человек летает в космос, но сколько уже было аварий? Когда человечество только только начинало испытания ядерных/водородных бомб, люди даже и не подозревали о радиоактивности, не предпринимали никаких мер защиты и получали облучение.

2-ой: “Ускорители частиц появились задолго до БАК, даже в России они есть и ничего не произошло.”

Ответ1: Во-первых, там совершенно другие мощности. Во-вторых, кто сказал, что не было никаких последствий? Старший брат БАК, американский Тэватрон, на котором в 2008 году прошли испытания на мощности в 2 ТЭВ (тэрра электрон вольт), и эти самые испытания преподнесли “некоторые” сюрпризы, которые, почему-то, совершенно не берут в расчет в ЦЕРН, где планируется мощность в 14 ТЭВ. Результатом эксперимента было:
Пучки частиц с энергией почти в 2 триллиона электрон-вольт (в БАКе ожидается около 14) породили другие частицы – мюоны. По теории они должны были образоваться примерно в миллиметре от места столкновения. Но мюоны образовывались гораздо дальше. И пролетали на порядок больше, чем положено. Некоторые даже выскакивали за пределы коллайдера. Кроме того мюонов оказалось очень много – они извергались струями. Что невозможно по существующей теории“.
На лицо – опять видим эксперимент, расходящийся с теорией.

Черная дыра, возможно, лишь один из вариантов. Самых банальных и маловероятных. Но ведь уже сегодня получены результаты, которые заставили задуматься некоторых ученых. Опасность именно в этой неизвестности. Черной дыры не будет – а что будет? Появление чего спровоцирует эксперимент в БАК? Наша Вселенная – единое целое. Что может спровоцировать перенос одного элемента из целостной системы в другое измерение? Что будет, если один элемент нашей Вселенной исчезнет? Устоит ли “карточный домик” ? 

shuvalof.livejournal.com

Зачем нужен большой адронный коллайдер


Это уникальная установка, призванная исследовать очень существенные и очень важные аспекты природы. Прежде всего, что это такое. Это такая машина, где сталкиваются протоны с энергией 7 ТэВ в каждом пучке. Создавалась она достаточно долго. Первые обсуждения были еще в конце 70-х годов. И вот, наконец, эта установка сделана, и на этом коллайдере созданы четыре экспериментальных установки для исследования этих взаимодействий.

Чтобы рассказать о масштабах всего этого дела, необходимо сказать, что в двух самых больших установках, которые называются ATLAS и CMS – компактный спектрометр, – участвуют примерно по две тысячи человек. В «Атласе», скажем, это две тысячи человек из 35 институтов. И стоимость каждой из этих установок свыше полумиллиарда долларов. Предметом изучения является взаимодействие при сверхвысоких энергиях. И здесь очень важным является то, что, перейдя к энергии в 14 ТэВ, мы переходим очень важный порог. Каждый серьезный ускоритель или коллайдер строился с расчетом на некую физику, которую можно делать на этой машине. Так строился, скажем, трехГэВный ускоритель (ускоритель мощностью 3 ГэВ – ИФ) для открытия антипротонов, в Протвино, скажем, ускоритель для исследования так называемой асимптотики в сильных взаимодействий. В ЦЕРНе коллайдер для открытия Z-бозона. Вот этот вот коллайдер при энергии взаимодействия в 14 ТэВ позволит нам изучать очень важные и абсолютно новые аспекты природы.

Достаточно сказать, что вопрос, который задается в связи с этими исследованиями, это вопрос о том, откуда берется масса всяких объектов, нас с вами в том числе, из чего состоит Вселенная в целом. Мы знаем, что на сегодняшний день из известных нам частиц состоит всего 4% вселенной, а остальные 96% – это нечто неизвестное. В тех экспериментах, которые мы будем проводить на этом коллайдере, мы надеемся ответить, в том числе, и на эти вопросы. Спектр задач там чрезвычайно широк и исследования эти будут продолжаться лет 20 предположительно. Но в этом году первые столкновения будут зарегистрированы, как мы надеемся, и в следующем году регулярные более менее исследования характеристик этих взаимодействий начнутся.

Как мы уже слышали, на Большом адронном коллайдере будут происходить столкновения элементарных частиц. Ну и просто по определению ничего другого в этих столкновениях, кроме элементарных частиц, родиться не может. Возможно, не все знают, и следует сказать, что Большой адронный коллайдер, это не единственный коллайдер, который существует и работает на Земле. Например, в пригороде Чикаго вот уже 25 работает другой адронный коллайдер – Тэватрон. Оба коллайдера очень похожи. Энергия Тэватрона в семь раз меньше, правда. Есть также другой коллайдер в Соединенных Штатах – коллайдер тяжелых релятивистских ионов (RHIC, находится в Брукхейвенской национальной лаборатории), он уже тоже работает семь лет. Ничего принципиального с точки зрения всевозможных страшилок, которые в последнее время появились в прессе и в Интернете, между этими коллайдерами нет. На самом деле и Тэватрон, и RHIC – коллайдер релятивистских ионов, и Большой адронный коллайдер – они абсолютно безопасны.

Дело в том, что в природе постоянно и повсеместно происходят столкновения частиц, ускоренных естественным образом до таких же или до еще более высоких энергий. Частицы, которые ускорены в природе естественным образом, называются космическими лучами. Поток таких космических лучей, их энергия, достоверно измерены на земле. И получается, что например, только в Солнечной системе природа-матушка уже произвела 1 миллиард полных 10-летних программ Большого адронного коллайдера.

Еще раз подчеркну, что такие столкновения происходят везде, не только в Солнечной системе, и на всех других звездах, на планетах, и вот всесторонний анализ этих данных позволяет… несмотря на бомбардировку, постоянную бомбардировку этими космическими лучами, Земля, Солнце, все другие планеты продолжают существовать. И всесторонний анализ этих данных позволяет нам с уверенностью утверждать, что и Большой адронный коллайдер, и все другие ускорители – абсолютно безопасны. Я, может быть, скажу несколько слов о месте и вкладе России в этот проект. Вообще надо сказать, что сотрудничество России и Советского Союза с ЦЕРНом насчитывает уже больше 40 лет, это очень плодотворное сотрудничество, и нам многих ускорителях, которые были созданы в ЦЕРНе, наши институты, физики работали и получали очень интересные результаты. С другой стороны, в результате вот этого сотрудничества и вообще, как говорится, отношения в нашей стране, в Советском Союзе и сейчас к этой отрасли науки, дало возможность развить очень мощные ведущие научные школы, которые вот осуществляли эти исследования. И вследствие этого, были созданы специальные институты и специальные институты, и созданы школы, как я сказал, которые пользуются большим авторитетом во всем мире и признаны как действительно ведущие школы. И это не случайно, и можно привести просто пример, что в 67-м году был, в Протвино, кстати, вот откуда Александр Михайлович, был запущен ускоритель – протонный синхротрон, – который в то время в течение нескольких лет был самым мощным в мире ускорителем. Вот это показатель того, что наши школы действительно занимали ведущее положение во всем мире.

И в то время на нашем ускорителе работали не только наши физики, но и приезжали физики из-за рубежа, практически из десятка стран, в том числе и из ЦЕРНа, то есть была вот ситуация несколько обратная. Ну, в последнее время, в силу экономических изменений, у нас новые установки не были построены, и поэтому пришлось нашим физикам и этим ведущим школам переориентироваться и работать на зарубежных установках. Проект БАК, идея его и начало положено было где-то лет 20 назад, и с самого начала наши физики интеллектуально участвовали в разработке и в проектировании отдельных подсистем как ускорителя, так и детекторов. Ну вот уже в 90-х годах было принято окончательное решение, что этот коллайдер будет построен, и Россия заключила специальное соглашение, протокол с ЦЕРНом об участии вот в этом проекте, и как с в создании самого коллайдера, так и всех четырех установок.

Был подписан протокол на эту тему, как я сказал, и Россия уже взяла обязательства вкладывать не только интеллектуально, но и материально в эти проекты. И, если говорить о цифрах, то в этом протоколе было зафиксировано, что Россия в течение 10 лет на сооружение коллайдера и детекторов поставит оборудования на сумму 200 миллионов швейцарских франков – это достаточно большая сумма, тем более, что это решение было принято в период еще не очень стабильного финансирования и вообще экономики России. И эти обязательства были выполнены полностью, Россия вложила эти средства. Вернее, она вложила в денежном отношении меньше, но оборудования было поставлено им, наверное, на эту сумму, так была организована система финансирования этого проекта, и это было определено вот в том протоколе, о котором я говорил. Координировало эту работу Министерство науки, оно в течение последних лет переименовывалось часто, вы знаете, ну вот сейчас, вы знаете, это Министерство образования и науки, и существующее при нем Федеральное агентство по науке и инновациям.

Так что в этом смысле обязательства выполнены и Россия, действительно, внесла не только интеллектуальный вклад, очень широко признанный, я бы сказал, что некоторые решения и некоторые подсистемы были разработаны, были сконструированы в России, изготовлены в российской промышленности и поставлены в ЦЕРН, и вот сейчас они уже начнут работать. Ну, материально тоже. Кроме того, нужно отметить, что большое участие в создании вот этих подсистем было со стороны промышленности российской, то есть многие заказы были размещены на российских предприятиях. Заказы были сделаны успешно. И можно привести еще такую цифру, что примерно 10 номинаций или 10 наград ЦЕРН дал нашим предприятиям за своевременное и качественное выполнение этих работ.

vmirezagadok.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о