Proč je potřeba Velký hadronový urychlovač a kde se nachází? Velký hadronový urychlovač – proč je potřeba? K čemu je velký androidový srážeč?
Zpráva o experimentu, který se provádí v Evropě, otřásla veřejným mírem a dostala se na první místo v seznamu diskutovaných témat. Hadron Collider objevily se všude – v televizi, tisku i na internetu. Co můžeme říci, pokud uživatelé LJ vytvářejí samostatné komunity, kde stovky pečujících lidí již aktivně vyjádřily své názory na nový duchovní dítě vědy. "Delo" vám nabízí 10 faktů, o kterých nemůžete nevědět hadronový urychlovač.
Tajemná vědecká fráze přestává být taková, jakmile pochopíme význam každého ze slov. Hadron– název třídy elementárních částic. Urychlovač- speciální urychlovač, s jehož pomocí je možné přenést vysokou energii na elementární částice hmoty a urychlením na nejvyšší rychlost reprodukovat jejich vzájemnou srážku.
2. Proč o něm všichni mluví?
Podle vědců z Evropského centra pro jaderný výzkum CERN experiment umožní miniaturně reprodukovat výbuch, který před miliardami let vyústil ve vznik vesmíru. Co však veřejnost nejvíce znepokojuje, je to, jaké důsledky bude mít miniexploze pro planetu, pokud se experiment nezdaří. Podle některých vědců v důsledku srážky elementárních částic létajících ultrarelativistickou rychlostí v opačných směrech vzniknou mikroskopické černé díry a vyletí další nebezpečné částice. Nemá žádný zvláštní smysl spoléhat se na speciální záření, které vede k vypařování černých děr – neexistuje žádný experimentální důkaz, že to funguje. Proto vzniká nedůvěra v takové vědecké inovace, aktivně živené skeptickými vědci.
3. Jak tato věc funguje?
Elementární částice jsou urychlovány na různé dráhy v opačných směrech, načež jsou umístěny na jednu dráhu. Hodnota složitého zařízení je v tom, že díky němu mají vědci možnost studovat produkty srážek elementárních částic, zaznamenané speciálními detektory v podobě digitálních kamer s rozlišením 150 megapixelů, schopných pořídit 600 milionů snímků za sekundu. druhý.
4. Kdy vznikl nápad vytvořit urychlovač?
Myšlenka postavit stroj se zrodila již v roce 1984, ale stavba tunelu začala až v roce 2001. Urychlovač se nachází ve stejném tunelu, kde se nacházel předchozí urychlovač, Velký elektron-pozitronový urychlovač. Prstenec o délce 26,7 kilometru je položen v hloubce asi sto metrů pod zemí ve Francii a Švýcarsku. 10. září byl u urychlovače vypuštěn první paprsek protonů. Druhý paprsek bude spuštěn v nejbližších dnech.
5. Kolik stála stavba?
Na vývoji projektu se podílely stovky vědců z celého světa, včetně ruských. Jeho cena se odhaduje na 10 miliard dolarů, z toho Spojené státy investovaly 531 milionů do stavby hadronového urychlovače.
6. Jak Ukrajina přispěla k vytvoření urychlovače?
Na konstrukci hadronového urychlovače se přímo podíleli vědci z Ukrajinského institutu teoretické fyziky. Vyvinuli interní sledovací systém (ITS) speciálně pro výzkum. Je srdcem "Alice" - část srážeč, kde by mělo dojít k miniaturnímu „velkému třesku“. Je zřejmé, že se nejedná o nejméně důležitou součást vozu. Ukrajina musí za právo účastnit se projektu ročně zaplatit 200 tisíc hřiven. To je 500-1000krát méně než příspěvky na projekt z jiných zemí.
7. Kdy bychom měli očekávat konec světa?
První experiment o srážce svazků elementárních částic je naplánován na 21. října. Do této doby vědci plánují urychlit částice na rychlosti blízké rychlosti světla. Podle Einsteinovy obecné teorie relativity nás černé díry neohrožují. Pokud se však teorie s dalšími prostorovými dimenzemi ukážou jako správné, nezbývá nám mnoho času na vyřešení všech našich problémů na planetě Zemi.
8. Proč jsou černé díry děsivé?
Černá díra- oblast v časoprostoru, jejíž gravitační přitažlivost je tak silná, že ji nemohou opustit ani předměty pohybující se rychlostí světla. Existenci černých děr potvrzují řešení Einsteinových rovnic. Přestože si mnozí již představují, jak černá díra vzniklá v Evropě, rostoucí, spolkne celou planetu, není třeba bít na poplach. Černé díry, které se podle některých teorií mohou objevit při práci srážeč, podle stejných teorií budou existovat tak krátkou dobu, že prostě nestihnou zahájit proces pohlcování hmoty. Podle některých vědců se ani nestihnou dostat ke stěnám urychlovače.
9. Jak může být výzkum užitečný?
Kromě toho, že tyto studie jsou dalším neuvěřitelným úspěchem vědy, který lidstvu umožní poznat složení elementárních částic, není to celý zisk, kvůli kterému lidstvo tak riskovalo. Snad v blízké budoucnosti budeme moci vy i já spatřit dinosaury na vlastní oči a probrat s Napoleonem nejúčinnější vojenské strategie. Ruští vědci věří, že v důsledku experimentu bude lidstvo schopné vytvořit stroj času.
10. Jak být vědecky důvtipný s Hadron Collider?
A nakonec, pokud se vás někdo předem vyzbrojený odpovědí zeptá, co je to hadronový urychlovač, nabízíme vám důstojnou odpověď, která může leckoho příjemně překvapit. Zapněte si tedy bezpečnostní pásy! Hadron Collider je urychlovač nabitých částic navržený k urychlování protonů a těžkých iontů ve srážejících se svazcích. Vybudovaný ve výzkumném centru Evropské rady pro jaderný výzkum je 27kilometrový tunel položený v hloubce 100 metrů. Protože protony jsou elektricky nabité, ultrarelativistický proton produkuje mrak téměř skutečných fotonů létajících blízko protonu. Tento proud fotonů se stává ještě silnějším v režimu jaderné srážky kvůli velkému elektrickému náboji jádra. Mohou se srazit buď s přibližujícím se protonem, generujícím typické srážky foton-hadron, nebo navzájem. Vědci se obávají, že v důsledku experimentu mohou v prostoru vzniknout časoprostorové „tunely“, které jsou typologickým znakem časoprostoru. V důsledku experimentu lze prokázat i existenci supersymetrie, která se tak stane nepřímým potvrzením pravdivosti teorie superstrun.
V této otázce (a dalších podobných) je vzhled slov „ve skutečnosti“ zvláštní – jako by tu byla nějaká podstata skrytá před nezasvěceným, chráněná „kněžími vědy“ před obyčejnými lidmi, tajemství, které potřebuje být odhalen. Při pohledu zevnitř vědy však záhada mizí a pro tato slova není místo - otázka „proč potřebujeme hadronový urychlovač“ se zásadně neliší od otázky „proč potřebujeme pravítko (nebo váhy nebo hodinky atd.). Skutečnost, že urychlovač je podle všech měřítek velká, drahá a složitá věc, nic nemění.
Nejbližší analogií k pochopení „proč je to potřeba“ je podle mého názoru čočka. Vlastnosti čoček zná lidstvo od nepaměti, ale teprve v polovině minulého tisíciletí došlo k poznání, že určité kombinace čoček lze použít jako nástroje, které nám umožňují zkoumat velmi malé nebo velmi vzdálené předměty – jsme, samozřejmě mluvíme o mikroskopu a dalekohledu. Není pochyb o tom, že otázka, proč je to všechno potřeba, byla opakovaně pokládána, když se objevily tyto nové návrhy pro současníky. Ta však byla sama o sobě vyřazena z agendy, neboť se rozšířily oblasti vědeckého a aplikačního uplatnění obou zařízení. Všimněte si, že obecně řečeno se jedná o různé nástroje - nebudete se moci dívat na hvězdy pomocí inverzního mikroskopu. Velký hadronový urychlovač je paradoxně v sobě spojuje a lze jej právem považovat za nejvyšší bod ve vývoji mikroskopů i dalekohledů, kterých lidstvo v minulých staletích dosáhlo. Toto tvrzení se může zdát zvláštní a samozřejmě by se nemělo brát doslova – v urychlovači nejsou žádné čočky (alespoň optické). Ale v podstatě je to přesně tento případ. Ve své „mikroskopické“ podobě vám srážeč umožňuje studovat strukturu a vlastnosti objektů na úrovni 10-19 metrů (připomínám, že velikost atomu vodíku je přibližně 10-10 metrů). Ještě zajímavější je situace v části „dalekohled“. Každý dalekohled je strojem reálného času, protože obraz v něm pozorovaný odpovídá tomu, jaký byl objekt pozorování v minulosti, totiž před časem, kdy se elektromagnetické záření z tohoto objektu potřebuje dostat k pozorovateli. Tato doba může být něco přes osm minut při pozorování Slunce ze Země a až miliardy let při pozorování vzdálených kvasarů. Uvnitř Velkého hadronového urychlovače jsou vytvořeny podmínky, které ve vesmíru existovaly nepatrný zlomek sekundy po Velkém třesku. Dostáváme tak možnost ohlédnout se téměř o 14 miliard let zpět, až k samému počátku našeho světa. Konvenční pozemské a orbitální dalekohledy (alespoň ty, které detekují elektromagnetické záření) získávají „vizi“ až po éře rekombinace, kdy se vesmír stal opticky průhledným – to se stalo podle moderních představ 380 tisíc let po velkém třesku.
Dále se musíme rozhodnout, co s těmito znalostmi dělat: jak o struktuře hmoty v malých měřítcích, tak o jejích vlastnostech při zrodu vesmíru, a to je to, co nakonec vrátí záhadu diskutovanou na začátku a určí, proč srážeč je potřeba bylo potřeba „opravdu“. Ale to je lidské rozhodnutí a srážeč, s jehož pomocí byly tyto znalosti získány, zůstane jen zařízením - možná nejsofistikovanějším systémem „čoček“, jaký kdy svět viděl.
Kde se nachází Velký hadronový urychlovač?
V roce 2008 CERN (Evropská rada pro jaderný výzkum) dokončil stavbu supervýkonného urychlovače částic zvaného Velký hadronový urychlovač. Anglicky: LHC – Large Hadron Collider. CERN je mezinárodní mezivládní vědecká organizace založená v roce 1955. Ve skutečnosti je to přední světová laboratoř v oblasti vysokých energií, částicové fyziky a solární energie. Členy organizace je asi 20 zemí.
Proč je potřeba Velký hadronový urychlovač?
V okolí Ženevy byl vytvořen prstenec supravodivých magnetů k urychlování protonů v kruhovém betonovém tunelu o délce 27 kilometrů (26 659 m). Očekává se, že urychlovač nejen pomůže proniknout do tajů mikrostruktury hmoty, ale umožní pokročit v hledání odpovědi na otázku nových zdrojů energie v hlubinách hmoty.
Za tímto účelem byly současně se stavbou samotného urychlovače (s cenou přes 2 miliardy dolarů) vytvořeny čtyři detektory částic. Z toho dva jsou velké univerzální (CMS a ATLAS) a dva více specializované. Celkové náklady na detektory se také blíží 2 miliardám dolarů. Na každém z velkých projektů CMS a ATLAS se podílelo přes 150 institutů z 50 zemí, včetně Ruska a Běloruska.
Hon na nepolapitelný Higgsův boson
Jak funguje hadronový urychlovač? Urychlovač je největší protonový urychlovač pracující na srážce svazků. V důsledku zrychlení bude mít každý z paprsků v laboratorním systému energii 7 teraelektronvoltů (TeV), tedy 7x1012 elektronvoltů. Při srážce protonů vzniká mnoho nových částic, které zaznamenají detektory. Po analýze sekundárních částic získaná data pomohou odpovědět na základní otázky, které se týkají vědců zabývajících se fyzikou mikrosvěta a astrofyzikou. Mezi hlavní problémy patří experimentální detekce Higgsova bosonu.
Dnes slavný Higgsův boson je hypotetická částice, která je jednou z hlavních součástí tzv. standardního, klasického modelu elementárních částic. Pojmenován po britském teoretikovi Peteru Higgsovi, který jeho existenci předpověděl v roce 1964. Higgsovy bosony, které jsou kvanty Higgsova pole, jsou považovány za relevantní pro základní otázky fyziky. Zejména ke konceptu původu hmotností elementárních částic.
Ve dnech 2. až 4. července 2012 série experimentů s urychlovačem odhalila určitou částici, kterou lze korelovat s Higgsovým bosonem. Data byla navíc potvrzena při měření jak systémem ATLAS, tak systémem CMS. Stále se vedou debaty o tom, zda byl skutečně objeven notoricky známý Higgsův boson, nebo jde o další částici. Faktem je, že objevený boson je nejtěžší, jaký byl kdy objeven. K vyřešení základní otázky byli pozváni přední světoví fyzici: Gerald Guralnik, Carl Hagen, Francois Englert a sám Peter Higgs, který teoreticky doložil existenci bosonu pojmenovaného na jeho počest již v roce 1964. Po analýze datového pole mají účastníci studie tendenci věřit, že Higgsův boson byl skutečně objeven.
Mnoho fyziků doufalo, že studium Higgsova bosonu odhalí „anomálie“, které by vedly k hovoru o takzvané „nové fyzice“. Do konce roku 2014 však byl zpracován téměř celý soubor dat nashromážděných za předchozí tři roky v důsledku experimentů na LHC a nebyly zjištěny žádné zajímavé odchylky (s výjimkou ojedinělých případů). Ve skutečnosti se ukázalo, že dvoufotonový rozpad notoricky známého Higgsova bosonu se ukázal být podle výzkumníků „příliš standardní“. Experimenty plánované na jaro 2015 však mohou vědecký svět překvapit novými objevy.
Nejen boson
Hledání Higgsova bosonu není samo o sobě cílem obřího projektu. Pro vědce je také důležité hledat nové typy částic, které umožňují posuzovat jednotnou interakci přírody v rané fázi existence Vesmíru. Vědci nyní rozlišují čtyři základní interakce přírody: silné, elektromagnetické, slabé a gravitační. Teorie naznačuje, že v raných fázích vesmíru mohla existovat jediná síla. Pokud budou objeveny nové částice, bude tato verze potvrzena.
Fyzici se také obávají záhadného původu hmoty částic. Proč mají částice vůbec hmotnost? A proč mají takové masy a ne jiní? Mimochodem, tady máme vždy na mysli vzorec E=mc². Každý hmotný předmět má energii. Otázkou je, jak to uvolnit. Jak vytvořit technologie, které by umožnily jeho uvolňování z látky s maximální účinností? To je dnes hlavní energetický problém.
Jinými slovy, projekt Large Hadron Collider pomůže vědcům najít odpovědi na základní otázky a rozšířit znalosti o mikrokosmu, a tím i o vzniku a vývoji vesmíru.
Příspěvek běloruských a ruských vědců a inženýrů k vytvoření LHC
Během fáze výstavby se evropští partneři z CERN obrátili na skupinu běloruských vědců s vážnými zkušenostmi v této oblasti, aby se od samého počátku projektu podíleli na tvorbě detektorů pro LHC. Běloruští vědci zase ke spolupráci přizvali kolegy ze Spojeného ústavu pro jaderný výzkum z vědeckého města Dubna a další ruské ústavy. Specialisté jako jeden tým začali pracovat na takzvaném CMS detektoru – „Compact Muon Solenoid“. Skládá se z mnoha složitých subsystémů, z nichž každý je navržen tak, aby vykonával specifické úkoly, a společně poskytují identifikaci a přesné měření energií a úhlů odletu všech částic produkovaných při srážkách protonů na LHC.
Na vytvoření detektoru ATLAS se podíleli i běloruští specialisté. Jedná se o 20 m vysokou instalaci schopnou měřit trajektorie částic s vysokou přesností: až 0,01 mm. Citlivé senzory uvnitř detektoru obsahují asi 10 miliard tranzistorů. Prioritním cílem experimentu ATLAS je detekce Higgsova bosonu a studium jeho vlastností.
Bez nadsázky naši vědci významně přispěli ke vzniku detektorů CMS a ATLAS. Některé důležité součásti byly vyrobeny v Minském strojírenském závodě pojmenovaném po něm. Říjnová revoluce (MZOR). Zejména koncové hadronové kalorimetry pro experiment CMS. Kromě toho závod vyráběl vysoce složité prvky magnetického systému detektoru ATLAS. Jedná se o velkorozměrové produkty, které vyžadují speciální technologie zpracování kovů a ultra přesné zpracování. Podle techniků CERNu byly zakázky splněny bravurně.
Nelze podceňovat ani „přínos jednotlivců k historii“. Například inženýr kandidát technických věd Roman Stefanovich je zodpovědný za ultra přesnou mechaniku v projektu CMS. Dokonce vtipně říkají, že bez něj by CMS nevznikl. Ale vážně, můžeme říci zcela určitě: bez ní by nebyly dodrženy termíny montáže a uvedení do provozu v požadované kvalitě. Další z našich elektrotechniků Vladimir Čechovskij, který prošel poměrně obtížnou soutěží, dnes ladí elektroniku detektoru CMS a jeho mionových komor.
Naši vědci se podílejí jak na spouštění detektorů, tak v laboratorní části, na jejich provozu, údržbě a aktualizaci. Vědci z Dubny a jejich běloruští kolegové plně zaujímají svá místa v mezinárodní fyzikální komunitě CERN, která pracuje na získávání nových informací o hlubokých vlastnostech a struktuře hmoty.
Mnozí již, tak či onak, slyšeli termín „velký hadronový urychlovač“. Z těchto slov je běžnému člověku známé pouze slovo „velký“. Ale co to vlastně je? A je možné, aby tento fyzikální termín zvládl i pouhý smrtelník?
Velký hadronový urychlovač (LHC) je zařízení pro fyziky k experimentování s elementárními částicemi. Podle formulace je LHC urychlovač nabitých částic využívající srážející se paprsky, určený k urychlování těžkých iontů a protonů a ke studiu produktů kolize. Jinými slovy, vědci narazí na atomy a pak uvidí, co z toho vznikne.
V současné době se jedná o největší experimentální instalaci na světě. Velikostí lze tuto instalaci přirovnat k městu o průměru téměř 27 kilometrů, které se nachází v hloubce sta metrů. Tato instalace se nachází nedaleko Ženevy a její výstavba stála 10 miliard dolarů.
Jedním z hlavních úkolů instalace LHC (podle vědců) je hledání Higgsova bosonu. Opět, jednoduše řečeno, jde o pokus najít částici, která je zodpovědná za přítomnost hmoty.
Paralelně s tím se na urychlovači provádějí vyhledávací experimenty:
— částice mimo „Standardní model“,
— magnetické monopóly (částice s magnetickým polem),
— také probíhá studium kvantové gravitace a studium mikroskopických děr.
Tyto "mikroskopické černé díry" a nedej mnoha lidem pokoj. Obavy navíc nemají jen ti, pro které seznámení s fyzikou ve škole skončilo, ale i ti, kteří ji dál studují na profesionální úrovni.
Co je černá díra, ví každý, jak ze školy, tak ze sci-fi příběhů a filmů. Mnozí (včetně vědců) se obávají, že takové experimenty, z nichž některé jsou navrženy tak, aby se pokusily znovu vytvořit „velký třesk“ (po kterém podle teorie vznikl vesmír), povedou k nevyhnutelnému kolapsu celé planety.
Vědci uklidňují, že z těchto experimentů žádné nebezpečí nehrozí. Ale je tu ještě jeden fakt, který světoví představitelé vědy nikdy neberou v úvahu. Mluvíme o zbraních.
Každý normální vědec, který něco objeví nebo vynalezne, to dělá za dvěma účely. Prvním cílem je pomoci světu žít lépe a druhým, méně humánním, ale lidským, je stát se slavným.
Ale z nějakého důvodu všechny vynálezy (bez nadsázky) zaujímají své místo při vytváření nástrojů pro zabíjení stejného lidstva a slavných vědců. I objevy, které se pro nás staly samozřejmostí (rádio, mechanické motory, satelitní televize atd.), nemluvě o atomové energii, pevně zaujaly své místo v obranném průmyslu.
V roce 2016 plánují v moskevské oblasti spustit instalaci podobnou evropskému LHC. Ale ruská instalace, na rozdíl od svého „velkého bratra“, musí ve skutečnosti znovu vytvořit „velký třesk“ v malém měřítku.
A kdo zaručí, že se sousední Moskva (a s ní i Země) nestane praotcem nové „černé díry“ v obrovském vesmíru?
Tento týden, po dvou letech čekání, se Velký hadronový urychlovač – urychlovač nabitých částic, který vedl v roce 2012 k objevu Higgsova bosonu – mohl restartovat.
Obří urychlovač (jeho součástí je 27 kilometrů dlouhý podzemní tunel na francouzsko-švýcarské hranici) byl uzavřen v únoru 2013, aby vědci mohli provést změny v jeho konstrukci. Nyní jej vědci znovu zapnou, aby udělali skok ve studiu fyziky prostřednictvím řady experimentů.
1. Počkejte, počkejte, co je to Velký hadronový urychlovač?
Velký hadronový urychlovací tunel
LHC byl postaven v roce 2008 CERN (Evropská rada pro jaderný výzkum). Stavba největšího hadronového urychlovače na světě stála devět miliard dolarů. Neuvěřitelná délka jeho podzemních tunelů umožňuje fyzikům provádět neuvěřitelné experimenty.
Zhruba řečeno, většina experimentů zahrnuje urychlení nabitých částic na 99,9999 % rychlosti světla (což způsobí, že se pohybují po kruhu 11 000krát za sekundu) a poté je srazí pomocí obřích magnetů. Sofistikované senzory čtou všechny druhy informací získaných po srážce těchto částic.
2. Proč vědci srážejí částice?
Informace přijaté jedním ze senzorů v LHC
Obrovské množství energie, které se po srážce uvolní, způsobuje rozpad částic a následné skládání do poněkud neobvyklých struktur. Experimenty, jako je tento, pomáhají najít chyby ve standardním modelu fyziky – v současnosti je to nejlepší způsob, jak předpovídat chování částic.
Fyzici se o takové experimenty zajímají, protože i když je standardní model považován za docela přesný, stále není úplný. "Je to dobré na hádání, ale fyzici nejsou tak rádi hádání," komentoval Patrick Koppenburg, vědec pracující s LHC.
Největší nevýhodou modelu je, že nebere v úvahu gravitační sílu (popisuje pouze tři další základní síly) a pojmy jako temná hmota a temná energie. Také to příliš nefunguje se současnými teoriemi o původu vesmíru.
Jinými slovy, standardní model fyziky nejlépe popisuje, jak věci kolem nás fungují. Podle Koppenburga je však tato teorie „v určitém bodě rozhodně chybná“. Rozbíjením částic do LHC se on a další vědci snaží najít odchylky od tohoto modelu.
3. Co tito vědci již objevili?
Diagram 17 základních částic standardního modelu, včetně Higgsova bosonu
Nejdůležitější událostí v historii Velkého hadronového urychlovače byl objev Higgsova bosonu.
Od 60. let 20. století se věřilo, že Higgsův boson je součástí Higgsova pole, neviditelného pole, které prochází vesmírem a ovlivňuje všechny částice. Podle fyziků právě díky tomuto poli mají částice hmotnost (neboli odpor při pohybu).
Fyzik Brian Greene ve svém článku napsal:
„Představte si, že je pingpongový míček ponořený pod vodou. Když se ho pokusíte ponořit hlouběji, zdá se, že je mnohokrát těžší, než byl z vody. Jeho interakce s vodou vede ke zvýšení jeho hmotnosti. Totéž se děje s částicemi ponořenými do Higgsova pole."
V zásadě nikoho nepřekvapil objev bosonu a Higgsova pole, protože všechny zákony standardního modelu ukazovaly na jejich existenci. Háček byl v tom, že neexistoval žádný přímý důkaz. „Když jsme stavěli LHC, doufali jsme, že buď objevíme Higgsův boson, nebo dokážeme, že neexistuje,“ komentuje Koppenburg.
V roce 2012, po třech letech experimentů, fyzici dokázali existenci Higgsova bosonu. Bylo spočítáno, že ihned po srážce se Higgsův boson rozložil na další částice podle určitých vzorů. Data shromážděná po srážce protonů pomohla pochopit a předpovědět tyto vzorce.
Tento objev je neuvěřitelně důležitý: Higgsovo pole je základním kamenem standardního modelu. Díky němu jsou všechny ostatní rovnice mnohem přehlednější. Podařilo se nám ji objevit 50 let poté, co byla její existence předpovězena na papíře, což znamená, že jsme na správné cestě ve studiu struktury našeho vesmíru.
4. Proč je TANK znovu zapnutý?
Tunely velkého hadronového urychlovače
Všechny experimenty, které byly v minulosti provedeny, byly jen začátkem. Po několika letech vylepšování magnetů (které urychlují a řídí pohyb částic) a senzorů začne nová éra: řada experimentů nyní zahrnuje urychlování a srážení částic s dvojnásobným nábojem než předchozí.
Nové srážky částic umožní vědcům objevit nové (a možná ještě větší) částice a také studovat Higgsův boson a jeho chování za různých podmínek.
„Doufáme, že objevíme prvky, které standardní model nepředpovídá. Například částice tak těžké, že ještě nebyly objeveny, nebo jiné typy odchylek,“ sdílí své naděje Koppenburg.
Je například možné, že Higgsův boson je jen jednou z několika částic z Higgsova mechanismu.
Dostatek nových informací, říkají Koppenburg a další vědci, nám pomůže objevit nové částice a zlepšit současný standardní model, což mu umožní přesně interagovat s temnou hmotou, zrozením vesmíru a dalšími špatně pochopenými tématy.
5. Existují plány na vytvoření ještě větších urychlovačů částic v budoucnu?
Schéma mezinárodního lineárního urychlovače
Ano. Fyzici doufají, že nakonec postaví mnohem větší urychlovače, které dokážou urychlit částice s vyšší energií než LHC. To zase umožní objev nových částic a poskytne jasnější pochopení temné hmoty. Délka Mezinárodního lineárního urychlovače bude například 32 kilometrů. Na rozdíl od LHC, kde jsou částice urychlovány v kruhu, v tomto projektu do sebe přímo narazí. O projektu se stále uvažuje, ale vědci doufají, že takový urychlovač bude možné postavit v Japonsku a začne fungovat do roku 2026.
Kdysi se všem zdálo, že v USA postaví obří urychlovač částic. V roce 1989 Kongres dokonce souhlasil s tím, že utratí šest miliard dolarů na vybudování supravodivého super srážeče. Chystali se ho postavit v texaském Waxahachie, délka jeho tunelů měla dosahovat 86 kilometrů. Síla, se kterou by se v něm částice srazily, by byla čtyřikrát silnější než síla Velkého hadronového urychlovače. Ale bohužel v roce 1993 náklady na projekt vzrostly na jedenáct miliard dolarů a Kongres rozhodl o jeho uzavření, přestože na stavbu 25 kilometrů tunelu již byly vynaloženy dvě miliardy.
Originál: Vox
Přeloženo.