Explained: What is the Large Hadron Collider, now readying to seek answers to fundamental questions of particle physics?

Najmočnejši trkalnik delcev na svetu, veliki hadronski trkalnik (LHC), bo 5. julija začel razbijati protone enega v drugega pri energijski ravni brez primere.

Znanstveniki bodo posneli in analizirali podatke v upanju, da bodo pridobili dokaze o “novi fiziki” – ali fiziki, ki presega standardni model fizike delcev, ki pojasnjuje, kako medsebojno delujejo osnovni gradniki snovi, ki jih upravljajo štiri temeljne sile.

LHC

Veliki hadronski trkalnik je ogromen, kompleksen stroj, zasnovan za preučevanje delcev, ki so najmanjši znani gradniki vseh stvari.

Strukturno je to 27 km dolga stezna zanka, ki je zakopana 100 m pod zemljo na švicarsko-francoski meji. V svojem delovnem stanju izstreli dva protona s približno svetlobno hitrostjo v nasprotnih smereh znotraj obroča superprevodnih elektromagnetov.

Magnetno polje, ki ga ustvarijo superprevodni elektromagneti, drži protone v tesnem žarku in jih vodi po poti, ko potujejo skozi cev žarka in na koncu trčijo.

“Tik pred trkom se uporabi druga vrsta magneta, da se delci ‘stisnejo’ skupaj, da se poveča verjetnost trka. Delci so tako majhni, da bi bilo dejanje trka v njih dve igli na razdalji 10 km. “Kot bi streljali tako natančno, da bi se srečali na polovici poti,” pravi Evropska organizacija za jedrske raziskave (prvotno Conseil European por la recherche nuklearne ali CERN v francoščini), ki upravlja kompleks pospeševalnika delcev, ki vsebuje LHC.

Ker močni elektromagneti LHC prenašajo približno enak tok kot strela, morajo biti hladni. LHC uporablja dovodni sistem tekočega helija, da ohranja svoje vitalne komponente ultrahladne pri minus 271,3 °C, kar je hladneje od medzvezdnega prostora. Glede na te zahteve ogrevanje ali hlajenje velikanskega stroja ni enostavno.

READ  V praznini prostora Vyzer 1 zazna plazemsko "mi"

zadnja nadgradnja

Trkalnik so ponovno vključili letos aprila, tri leta po zaprtju zaradi vzdrževanja in nadgradenj. To je tretji zagon LHC in od torka naprej bo štiri leta deloval neprekinjeno na energijskih ravneh brez primere 13 tera elektronvoltov. (TeV je 100 milijard ali 10 elektronvoltov na potenco števila 12. Elektronvolt je energija, ki se odda s pospeševanjem elektrona skozi 1 volt električne potencialne razlike.)

“Naš cilj je zagotoviti 1,6 milijarde proton-protonskih trkov na sekundo,” je povedal Mike Lamont, CERN-ov pospeševalnik in vodja tehnologije, poroča AFP. Tokrat bo protonski žarek stisnjen na manj kot 10 mikronov – človeški las je debel približno 70 mikronov – da bi povečali stopnjo trkov, je dejal.

(ATLAS je največji eksperiment detektorja delcev za splošno uporabo v LHC; eksperiment Compact Muon Solenoid (CMS) je eno največjih mednarodnih znanstvenih sodelovanj v zgodovini, z enakimi cilji kot ATLAS, vendar uporablja drugačno zasnovo magnetnega sistema. . Je. )

Pretekle rune in iskanje ‘božjega delca’

Pred desetimi leti, 4. julija 2012, so znanstveniki iz CERN-a med prvim zagonom LHC svetu naznanili odkritje Higgsovega bozona ali ‘božjega delca’. To odkritje je končalo desetletja dolgo iskanje subatomskega delca, ki prenaša silo, in dokazalo obstoj Higgsovega mehanizma, teorije, ki se je pojavila sredi šestdesetih let.

To je vodilo do tega, da sta Peter Higgs in njegov kolega François Engelert leta 2013 prejela Nobelovo nagrado za fiziko. Higgsov bozon in z njim povezano energetsko polje naj bi igralo pomembno vlogo pri nastanku vesolja.

Druga serija (Run 2) LHC se je začela leta 2015 in je trajala do leta 2018. Druga sezona izbir podatkov je proizvedla petkrat več podatkov kot prva serija.

READ  There are more than 5,000 worlds beyond our solar system, NASA confirms

V 3. vožnji bo 20-krat več trkov kot v 1. vožnji.

‘Nova fizika’

Po odkritju Higgsovega bozona so znanstveniki začeli uporabljati zbrane podatke kot orodje za pogled onkraj standardnega modela, ki je trenutno najboljša teorija najelementarnejših gradnikov vesolja in njihovih interakcij.

Znanstveniki iz CERN-a pravijo, da ne vedo, kaj bo razkrila Runa 3; Upanje je uporabiti trke za napredek razumevanja tako imenovane “temne snovi”.

Novice , Kliknite, da dobite najboljše tolmače dneva v svoj nabiralnik

Čeprav se domneva, da ga je komaj mogoče zaznati, upajmo, da delci sestavljajo večino vesolja, vendar je popolnoma neviden, ker ne absorbira, odbija ali oddaja svetlobe.

Luca Malgeri, znanstvenik iz CERN-a, je za Reuters povedal: “Znanstveniki iz CERN-a pričakujejo, da ga bodo videli v ostankih milijard trkov, tako kot Higgsov bozon.”

Mojca Andreja

Nagnjena je k apatiji. Nevidni raziskovalec. Vseživljenjski guru slanine. Potovalni odvisnik. Organizator. "

Related Posts

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen.

Read also x