હેડ્રોન કોલાઈડર કણ. લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડર શું છે

લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડર (LHC) એ ચાર્જ્ડ પાર્ટિકલ એક્સિલરેટર છે જે ભૌતિકશાસ્ત્રીઓને દ્રવ્યના ગુણધર્મો વિશે અગાઉ જાણતા હતા તેના કરતાં વધુ જાણવામાં મદદ કરશે. પ્રવેગકનો ઉપયોગ ઉચ્ચ-ઊર્જા ચાર્જ થયેલ પ્રાથમિક કણોના ઉત્પાદન માટે થાય છે. લગભગ કોઈપણ પ્રવેગકનું સંચાલન ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો સાથે ચાર્જ થયેલા કણોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પર આધારિત છે. વિદ્યુત ક્ષેત્ર સીધું જ કણ પર કામ કરે છે, એટલે કે, તે તેની ઉર્જા વધારે છે, અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર, લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સ બનાવે છે, તેની ઉર્જા બદલ્યા વિના કણને માત્ર વિચલિત કરે છે, અને કણો જ્યાં ફરે છે તે ભ્રમણકક્ષા સેટ કરે છે.

અથડામણ કરનાર (અંગ્રેજી અથડામણ - "ટુ કોલાઈડ") એ અથડાતા બીમનો ઉપયોગ કરીને પ્રવેગક છે, જે તેમની અથડામણના ઉત્પાદનોનો અભ્યાસ કરવા માટે રચાયેલ છે. તમને દ્રવ્યના પ્રાથમિક કણોને ઉચ્ચ ગતિ ઊર્જા પ્રદાન કરવા દે છે, અથડામણ ઉત્પન્ન કરવા માટે તેમને એકબીજા તરફ દિશામાન કરે છે.

શા માટે "મોટા હેડ્રોન"

અથડામણને તેના કદને કારણે હકીકતમાં લાર્જ કહેવામાં આવે છે. મુખ્ય પ્રવેગક રિંગની લંબાઈ 26,659 મીટર છે; હેડ્રોનિક - એ હકીકતને કારણે કે તે હેડ્રોનને વેગ આપે છે, એટલે કે, ક્વાર્ક ધરાવતા ભારે કણો.

એલએચસીનું નિર્માણ યુરોપિયન કાઉન્સિલ ફોર ન્યુક્લિયર રિસર્ચ (સીઇઆરએન) ના સંશોધન કેન્દ્રમાં, જીનીવા નજીક સ્વિટ્ઝર્લેન્ડ અને ફ્રાન્સની સરહદ પર કરવામાં આવ્યું હતું. આજે LHC એ વિશ્વની સૌથી મોટી પ્રાયોગિક સુવિધા છે. આ મોટા પાયે પ્રોજેક્ટના નેતા બ્રિટિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી લિન ઇવાન્સ છે અને 100 થી વધુ દેશોના 10 હજારથી વધુ વૈજ્ઞાનિકો અને એન્જિનિયરોએ બાંધકામ અને સંશોધનમાં ભાગ લીધો છે અને લઈ રહ્યા છે.

ઇતિહાસમાં ટૂંકું પ્રવાસ

છેલ્લી સદીના 60 ના દાયકાના અંતમાં, ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ કહેવાતા માનક મોડલનો વિકાસ કર્યો. તે ચારમાંથી ત્રણ મૂળભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને જોડે છે - મજબૂત, નબળા અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક. ગુરુત્વાકર્ષણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા હજુ પણ સામાન્ય સાપેક્ષતાના સંદર્ભમાં વર્ણવવામાં આવે છે. એટલે કે, આજે મૂળભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ બે સામાન્ય રીતે સ્વીકૃત સિદ્ધાંતો દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે: સાપેક્ષતાનો સામાન્ય સિદ્ધાંત અને પ્રમાણભૂત મોડેલ.

એવું માનવામાં આવે છે કે પ્રમાણભૂત મોડેલ માઇક્રોવર્લ્ડની રચનાના કેટલાક ઊંડા સિદ્ધાંતનો ભાગ હોવો જોઈએ, તે ભાગ જે લગભગ 1 TeV (ટેરાઈલેક્ટ્રોનવોલ્ટ) ની નીચેની ઊર્જા પર અથડામણમાં પ્રયોગોમાં દેખાય છે. લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડરનું મુખ્ય ધ્યેય આ ઊંડા સિદ્ધાંત શું છે તેના ઓછામાં ઓછા પ્રથમ સંકેતો મેળવવાનું છે.

કોલાઈડરના મુખ્ય ધ્યેયોમાં હિગ્સ બોસોનની શોધ અને પુષ્ટિનો પણ સમાવેશ થાય છે. આ શોધ પ્રાથમિક અણુ કણો અને પ્રમાણભૂત દ્રવ્યોના મૂળના પ્રમાણભૂત મોડલની પુષ્ટિ કરશે. જ્યારે કોલાઈડર સંપૂર્ણ પાવર પર ચાલે છે, ત્યારે સ્ટાન્ડર્ડ મોડલની અખંડિતતા નાશ પામશે. પ્રાથમિક કણો કે જેના ગુણધર્મો આપણે માત્ર આંશિક રીતે સમજીએ છીએ તે તેમની માળખાકીય અખંડિતતા જાળવી શકશે નહીં. સ્ટાન્ડર્ડ મોડલમાં 1 TeV ની ઉપલી ઉર્જા મર્યાદા છે, જેની ઉપર એક કણ ક્ષીણ થાય છે. 7 TeV ની ઉર્જા પર, હાલમાં જાણીતા કણો કરતા દસ ગણા વધારે દળ ધરાવતા કણો બનાવી શકાય છે.

વિશિષ્ટતાઓ

તે 14 TeV (એટલે ​​કે, 14 ટેરાઈલેક્ટ્રોનવોલ્ટ અથવા 14·1012 ઈલેક્ટ્રોનવોલ્ટ) ની ઉર્જા સાથે પ્રવેગક પ્રોટોન સાથે ઘટના કણોના સમૂહના કેન્દ્રની સિસ્ટમમાં તેમજ લીડ ન્યુક્લી સાથે અથડાવાની ધારણા છે. 5 GeV (5·109 ઇલેક્ટ્રોનવોલ્ટ) અથડાતા ન્યુક્લિયનની દરેક જોડી માટે.

તેની દોડના પ્રથમ અઠવાડિયા દરમિયાન એલએચસીની તેજસ્વીતા 1029 કણો/સેમી² સે કરતા વધુ ન હતી, જો કે, તે સતત વધતું જ રહ્યું છે. ધ્યેય 1.7 × 1034 કણો/cm² s ની નજીવી તેજસ્વીતા પ્રાપ્ત કરવાનો છે, જે બાબર (SLAC, USA) અને બેલે (KEK, જાપાન) ની તેજસ્વીતા જેટલો જ તીવ્રતાનો ક્રમ છે.

એક્સિલરેટર એ જ ટનલમાં સ્થિત છે જેણે અગાઉ ફ્રાન્સ અને સ્વિટ્ઝર્લેન્ડમાં ભૂગર્ભમાં લાર્જ ઇલેક્ટ્રોન-પોઝિટ્રોન કોલાઇડર પર કબજો કર્યો હતો. ટનલની ઊંડાઈ 50 થી 175 મીટરની છે, અને ટનલની રિંગ પૃથ્વીની સપાટીની તુલનામાં લગભગ 1.4% જેટલી છે. પ્રોટોન બીમને પકડી રાખવા, યોગ્ય કરવા અને ફોકસ કરવા માટે, 1624 સુપરકન્ડક્ટીંગ મેગ્નેટનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેની કુલ લંબાઈ 22 કિમીથી વધુ છે. ચુંબક 1.9 K (−271 °C) ના તાપમાને કાર્ય કરે છે, જે હિલીયમ અતિપ્રવાહી બને છે તે તાપમાનથી થોડું ઓછું છે.

BAK ડિટેક્ટર

LHC પાસે 4 મુખ્ય અને 3 સહાયક ડિટેક્ટર છે:

• એલિસ (એક લાર્જ આયન કોલાઇડર પ્રયોગ)
• એટલાસ (એક ટોરોઇડલ એલએચસી ઉપકરણ)
• CMS (કોમ્પેક્ટ મુઓન સોલેનોઇડ)
• LHCb (ધ લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડર સૌંદર્ય પ્રયોગ)
• TOTEM (કુલ સ્થિતિસ્થાપક અને વિવર્તનશીલ ક્રોસ સેક્શન માપન)
• LHCf (ધ લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડર ફોરવર્ડ)
• MoEDAL (LHC ખાતે મોનોપોલ અને એક્સોટિક્સ ડિટેક્ટર).

તેમાંથી પ્રથમ ભારે આયન અથડામણનો અભ્યાસ કરવા માટે ગોઠવેલ છે. આ કિસ્સામાં રચાયેલ પરમાણુ પદાર્થનું તાપમાન અને ઊર્જા ઘનતા ગ્લુઓન પ્લાઝ્માના જન્મ માટે પૂરતી છે. ALICE માં આંતરિક ટ્રેકિંગ સિસ્ટમ (ITS) માં સિલિકોન સેન્સરના છ નળાકાર સ્તરોનો સમાવેશ થાય છે જે અસર બિંદુને ઘેરી લે છે અને ઉભરતા કણોના ગુણધર્મો અને ચોક્કસ સ્થિતિને માપે છે. આ રીતે, ભારે ક્વાર્ક ધરાવતા કણો સરળતાથી શોધી શકાય છે.

બીજું પ્રોટોન વચ્ચેની અથડામણનો અભ્યાસ કરવા માટે રચાયેલ છે. ATLAS 44 મીટર લાંબુ, 25 મીટર વ્યાસ અને આશરે 7,000 ટન વજન ધરાવે છે. ટનલના કેન્દ્રમાં, પ્રોટોનના બીમ અથડાય છે, જે તેને અત્યાર સુધી બનાવેલ તેના પ્રકારનું સૌથી મોટું અને સૌથી જટિલ સેન્સર બનાવે છે. સેન્સર પ્રોટોન અથડામણ દરમિયાન અને પછી બનેલી દરેક વસ્તુને રેકોર્ડ કરે છે. પ્રોજેક્ટનો ધ્યેય એવા કણોને શોધવાનો છે કે જે આપણા બ્રહ્માંડમાં અગાઉ નોંધાયેલા અથવા શોધાયેલા નથી.

CMS એ LHC ખાતેના બે વિશાળ યુનિવર્સલ પાર્ટિકલ ડિટેક્ટરમાંનું એક છે. 38 દેશોની 183 પ્રયોગશાળાઓ અને યુનિવર્સિટીઓના લગભગ 3,600 વૈજ્ઞાનિકો CMSના કાર્યને સમર્થન આપે છે (ચિત્ર CMS ઉપકરણ બતાવે છે).

સૌથી અંદરનું સ્તર સિલિકોન આધારિત ટ્રેકર છે. ટ્રેકર વિશ્વનું સૌથી મોટું સિલિકોન સેન્સર છે. તેમાં 205 m2 સિલિકોન સેન્સર છે (આશરે ટેનિસ કોર્ટનો વિસ્તાર) જેમાં 76 મિલિયન ચેનલો છે. ટ્રેકર તમને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડમાં ચાર્જ થયેલા કણોના નિશાન માપવાની મંજૂરી આપે છે.

બીજા સ્તર પર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક કેલરીમીટર છે. હેડ્રોન કેલરીમીટર, આગલા સ્તર પર, દરેક કિસ્સામાં ઉત્પાદિત વ્યક્તિગત હેડ્રોનની ઊર્જાને માપે છે.

લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડર CMS નું આગળનું સ્તર એક વિશાળ ચુંબક છે. મોટા સોલેનોઇડ મેગ્નેટ 13 મીટર લાંબુ છે અને તેનો વ્યાસ 6 મીટર છે. તેમાં નિઓબિયમ અને ટાઇટેનિયમથી બનેલા કૂલ્ડ કોઇલનો સમાવેશ થાય છે. આ વિશાળ સોલેનોઇડ ચુંબક સોલેનોઇડ ચુંબક કણોના જીવનકાળને મહત્તમ કરવા માટે સંપૂર્ણ તાકાતથી કાર્ય કરે છે.

પાંચમું સ્તર મ્યુઓન ડિટેક્ટર અને રીટર્ન યોક છે. CMS એ વિવિધ પ્રકારના ભૌતિકશાસ્ત્રની તપાસ કરવા માટે રચાયેલ છે જે ઊર્જાસભર LHC અથડામણમાં શોધી શકાય છે. આમાંના કેટલાક સંશોધનો સ્ટાન્ડર્ડ મોડલના પરિમાણોના માપને પુષ્ટિ આપવા અથવા સુધારવા માટે છે, જ્યારે અન્ય ઘણા નવા ભૌતિકશાસ્ત્રની શોધમાં છે.

તમે લાંબા સમય સુધી લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડર વિશે ઘણી વાતો કરી શકો છો. અમે આશા રાખીએ છીએ કે અમારા લેખે LHC શું છે અને શા માટે વૈજ્ઞાનિકોને તેની જરૂર છે તે સમજવામાં મદદ કરી.

ઘણાએ પહેલેથી જ, એક અથવા બીજી રીતે, "લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડર" શબ્દ સાંભળ્યો છે. આ શબ્દોમાંથી, ફક્ત "મોટો" શબ્દ સામાન્ય માણસ માટે પરિચિત છે. પરંતુ તે ખરેખર શું છે? અને શું આ ભૌતિક પરિભાષામાં નિપુણતા મેળવવી તે માત્ર નશ્વર માટે શક્ય છે?

લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડર (LHC) એ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ માટે પ્રાથમિક કણો સાથે પ્રયોગ કરવાની સુવિધા છે. ફોર્મ્યુલેશન મુજબ, એલએચસી એ અથડાતા બીમનો ઉપયોગ કરીને ચાર્જ થયેલ કણોનું પ્રવેગક છે, જે ભારે આયનો અને પ્રોટોનને વેગ આપવા અને અથડામણના ઉત્પાદનોનો અભ્યાસ કરવા માટે રચાયેલ છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, વૈજ્ઞાનિકો અણુઓને અથડાવે છે અને પછી તેમાંથી શું બહાર આવે છે તે જુએ છે.

આ સમયે, આ વિશ્વનું સૌથી મોટું પ્રાયોગિક ઇન્સ્ટોલેશન છે. આ ઇન્સ્ટોલેશનના કદની તુલના લગભગ 27 કિલોમીટરના વ્યાસવાળા શહેર સાથે કરી શકાય છે, જે સો મીટરની ઊંડાઈ પર સ્થિત છે. આ ઇન્સ્ટોલેશન જીનીવા નજીક સ્થિત છે અને તેને બનાવવામાં $10 બિલિયનનો ખર્ચ થયો છે.

એલએચસી ઇન્સ્ટોલેશનના મુખ્ય કાર્યોમાંનું એક (વૈજ્ઞાનિકોના મતે) હિગ્સ બોસોનની શોધ છે. ફરીથી, સાદા શબ્દોમાં, આ તે કણ શોધવાનો પ્રયાસ છે જે દળની હાજરી માટે જવાબદાર છે.

આની સમાંતર, કોલાઈડર પર શોધ પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવી રહ્યા છે:

- "સ્ટાન્ડર્ડ મોડલ" ની બહારના કણો,

- ચુંબકીય મોનોપોલ્સ (ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથેના કણો),

- પણ, ક્વોન્ટમ ગુરુત્વાકર્ષણનો અભ્યાસ અને માઇક્રોસ્કોપિક છિદ્રોનો અભ્યાસ ચાલી રહ્યો છે.

આ રાશિઓ "માઈક્રોસ્કોપિક બ્લેક હોલ્સ"અને ઘણા લોકોને શાંતિ આપશો નહીં. તદુપરાંત, ફક્ત તે જ નહીં કે જેમના માટે ભૌતિકશાસ્ત્ર સાથેનો પરિચય શાળામાં સમાપ્ત થયો હતો, પણ તે પણ ચિંતિત છે જેઓ વ્યાવસાયિક સ્તરે તેનો અભ્યાસ કરવાનું ચાલુ રાખે છે.

બ્લેક હોલ શું છે તે શાળામાંથી અને વિજ્ઞાન સાહિત્યની વાર્તાઓ અને ફિલ્મો બંનેથી દરેકને ખબર છે. ઘણા (વૈજ્ઞાનિકો સહિત) ચિંતા કરે છે કે આવા પ્રયોગો, જેમાંથી કેટલાક "બિગ બેંગ" (જેના પછી, સિદ્ધાંત મુજબ, બ્રહ્માંડ ઊભું થયું) ને ફરીથી બનાવવાનો પ્રયાસ કરવા માટે રચાયેલ છે, તે સમગ્ર ગ્રહના અનિવાર્ય પતન તરફ દોરી જશે.

વૈજ્ઞાનિકો ખાતરી આપે છે કે આ પ્રયોગો અને પ્રયોગોથી કોઈ જોખમ નથી. પરંતુ એક વધુ હકીકત છે કે વિજ્ઞાનના દિગ્ગજો ક્યારેય ધ્યાનમાં લેતા નથી. અમે શસ્ત્રો વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ.

દરેક સામાન્ય વૈજ્ઞાનિક, શોધ કરે છે અથવા કંઈક શોધે છે, તે બે હેતુઓ માટે કરે છે. પ્રથમ ધ્યેય વિશ્વને વધુ સારી રીતે જીવવામાં મદદ કરવાનું છે, અને બીજું, ઓછા માનવીય, પરંતુ માનવીય, પ્રખ્યાત બનવાનું છે.

પરંતુ, કેટલાક કારણોસર, બધી શોધો (અતિશયોક્તિ વિના) સમાન માનવતા અને પ્રખ્યાત વૈજ્ઞાનિકોને મારવા માટેના સાધનોની રચનામાં તેમનું સ્થાન લે છે. આપણા માટે સામાન્ય બની ગયેલી શોધો પણ (રેડિયો, યાંત્રિક એન્જિન, સેટેલાઇટ ટેલિવિઝન, વગેરે), અણુ ઊર્જાનો ઉલ્લેખ ન કરવા માટે, સંરક્ષણ ઉદ્યોગમાં તેમનું સ્થાન નિશ્ચિતપણે લીધું છે.

2016 માં, મોસ્કો પ્રદેશમાં તેઓ યુરોપિયન એલએચસી જેવું જ ઇન્સ્ટોલેશન શરૂ કરવાની યોજના ધરાવે છે. પરંતુ રશિયન ઇન્સ્ટોલેશન, તેના "મોટા ભાઈ" થી વિપરીત, ખરેખર નાના પાયે "બિગ બેંગ" ને ફરીથી બનાવવું આવશ્યક છે.

અને કોણ બાંહેધરી આપશે કે પડોશી મોસ્કો (અને તેની સાથે પૃથ્વી) વિશાળ બ્રહ્માંડમાં નવા "બ્લેક હોલ" નો પૂર્વજ નહીં બને?

(અથવા ટાંકી)- હાલમાં વિશ્વનું સૌથી મોટું અને સૌથી શક્તિશાળી પાર્ટિકલ એક્સિલરેટર. આ કોલોસસ 2008 માં લોન્ચ કરવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ લાંબા સમય સુધી તે ઓછી ક્ષમતા પર કામ કરતું હતું. ચાલો જાણીએ કે તે શું છે અને શા માટે આપણને મોટા હેડ્રોન કોલાઈડરની જરૂર છે.

ઇતિહાસ, દંતકથાઓ અને તથ્યો

કોલાઈડર બનાવવાનો વિચાર 1984માં જાહેર કરવામાં આવ્યો હતો. અને કોલાઈડરના નિર્માણ માટેનો પ્રોજેક્ટ પોતે જ 1995 માં મંજૂર અને અપનાવવામાં આવ્યો હતો. વિકાસ યુરોપિયન સેન્ટર ફોર ન્યુક્લિયર રિસર્ચ (CERN) નો છે. સામાન્ય રીતે, કોલાઈડરના પ્રક્ષેપણે માત્ર વૈજ્ઞાનિકોનું જ નહીં, પરંતુ સમગ્ર વિશ્વના સામાન્ય લોકોનું પણ ધ્યાન ખેંચ્યું હતું. તેઓએ કોલાઈડરના પ્રક્ષેપણ સાથે સંકળાયેલા તમામ પ્રકારના ભય અને ભયાનકતા વિશે વાત કરી.

જો કે, અત્યારે પણ કોઈ, સંભવતઃ, એલએચસીના કામ સાથે સંકળાયેલ સાક્ષાત્કારની રાહ જોઈ રહ્યું છે અને જો લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડર વિસ્ફોટ થશે તો શું થશે તે વિચારે છે. તેમ છતાં, સૌ પ્રથમ, દરેકને બ્લેક હોલથી ડર હતો, જે, પ્રથમ માઇક્રોસ્કોપિક હોવાને કારણે, વધશે અને સુરક્ષિત રીતે પ્રથમ અથડામણ કરનારને જ શોષી લેશે, અને પછી સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડ અને બાકીનું વિશ્વ. વિનાશની આપત્તિએ પણ ભારે ગભરાટ ફેલાવ્યો હતો. વૈજ્ઞાનિકોના એક જૂથે બાંધકામ અટકાવવાના પ્રયાસમાં દાવો પણ દાખલ કર્યો હતો. નિવેદનમાં કહેવામાં આવ્યું છે કે એન્ટિમેટર ક્લમ્પ્સ કે જે કોલાઈડરમાં ઉત્પન્ન થઈ શકે છે તે દ્રવ્ય સાથે નાશ કરવાનું શરૂ કરશે, એક સાંકળ પ્રતિક્રિયા શરૂ કરશે અને સમગ્ર બ્રહ્માંડનો નાશ થશે. જેમ કે બેક ટુ ધ ફ્યુચરના પ્રખ્યાત પાત્રે કહ્યું:

સમગ્ર બ્રહ્માંડ, અલબત્ત, સૌથી ખરાબ પરિસ્થિતિમાં છે. શ્રેષ્ઠ રીતે, ફક્ત આપણી આકાશગંગા. ડૉ. ઈમેટ બ્રાઉન.

હવે એ સમજવાનો પ્રયત્ન કરીએ કે તે હેડ્રોનિક કેમ છે? હકીકત એ છે કે તે હેડ્રોન સાથે કામ કરે છે, અથવા તેના બદલે વેગ આપે છે, વેગ આપે છે અને હેડ્રોન્સને અથડાવે છે.

હેડ્રોન્સ- મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને આધીન પ્રાથમિક કણોનો વર્ગ. હેડ્રોન ક્વાર્કના બનેલા છે.

હેડ્રોન બેરીયોન્સ અને મેસોન્સમાં વિભાજિત થાય છે. તેને સરળ બનાવવા માટે, ચાલો કહીએ કે લગભગ તમામ બાબતો જે આપણને જાણીતી છે તેમાં બેરીયન્સનો સમાવેશ થાય છે. ચાલો વધુ સરળ બનાવીએ અને કહીએ કે બેરીયોન્સ ન્યુક્લિયન્સ છે (પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન જે અણુ ન્યુક્લિયસ બનાવે છે).

લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડર કેવી રીતે કામ કરે છે

સ્કેલ ખૂબ પ્રભાવશાળી છે. અથડામણ એ એક ગોળાકાર ટનલ છે જે એકસો મીટરની ઊંડાઈએ ભૂગર્ભમાં સ્થિત છે. લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડર 26,659 મીટર લાંબુ છે. પ્રોટોન, પ્રકાશની ઝડપની નજીકની ઝડપે ઝડપી, ફ્રાન્સ અને સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડના પ્રદેશમાં ભૂગર્ભ વર્તુળમાં ઉડે છે. ચોક્કસ કહીએ તો, ટનલની ઊંડાઈ 50 થી 175 મીટર સુધીની છે. સુપરકન્ડક્ટિંગ ચુંબકનો ઉપયોગ ઉડતા પ્રોટોનના બીમને કેન્દ્રિત કરવા માટે થાય છે અને તેમની કુલ લંબાઈ લગભગ 22 કિલોમીટર છે અને તેઓ -271 ડિગ્રી સેલ્સિયસ તાપમાને કાર્ય કરે છે.

કોલાઈડરમાં 4 વિશાળ ડિટેક્ટરનો સમાવેશ થાય છે: ATLAS, CMS, ALICE અને LHCb. મુખ્ય મોટા ડિટેક્ટર્સ ઉપરાંત, સહાયક પણ છે. ડિટેક્ટર્સ કણોની અથડામણના પરિણામોને રેકોર્ડ કરવા માટે રચાયેલ છે. એટલે કે, નજીકના પ્રકાશની ઝડપે બે પ્રોટોન અથડાયા પછી, કોઈને ખબર નથી કે શું અપેક્ષા રાખવી. શું થયું, તે ક્યાં ઉછળ્યું અને તે કેટલું દૂર ઉડ્યું તે "જોવા" માટે, ત્યાં તમામ પ્રકારના સેન્સરથી ભરેલા ડિટેક્ટર છે.

લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડરના પરિણામો.

તમારે કોલાઈડરની કેમ જરૂર છે? ઠીક છે, ચોક્કસપણે પૃથ્વીનો નાશ કરવા માટે નહીં. એવું લાગે છે કે કણો અથડાવવાનો અર્થ શું છે? હકીકત એ છે કે આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્રમાં ઘણા બધા અનુત્તરિત પ્રશ્નો છે, અને ત્વરિત કણોની મદદથી વિશ્વનો અભ્યાસ કરવાથી વાસ્તવિકતાના નવા સ્તરને શાબ્દિક રીતે ખોલી શકાય છે, વિશ્વની રચનાને સમજી શકાય છે અને કદાચ મુખ્ય પ્રશ્નનો જવાબ પણ મળી શકે છે. "જીવનનો અર્થ, બ્રહ્માંડ અને સામાન્ય રીતે" .

એલએચસીમાં કઈ શોધો પહેલાથી જ કરવામાં આવી છે? સૌથી પ્રખ્યાત વસ્તુ શોધ છે હિગ્સ બોસોન(અમે તેને એક અલગ લેખ સમર્પિત કરીશું). વધુમાં, તેઓ ખુલ્લા હતા 5 નવા કણો, રેકોર્ડ ઊર્જા પર અથડામણ અંગેનો પ્રથમ ડેટા મેળવવામાં આવ્યો હતો, પ્રોટોન અને એન્ટિપ્રોટોનની અસમપ્રમાણતાની ગેરહાજરી દર્શાવવામાં આવી છે, અસામાન્ય પ્રોટોન સહસંબંધો શોધાયા. સૂચિ લાંબા સમય સુધી ચાલે છે. પરંતુ ગૃહિણીઓને ભયભીત કરનાર માઇક્રોસ્કોપિક બ્લેક હોલ શોધી શક્યા નથી.

અને આ એ હકીકત હોવા છતાં કે અથડામણને હજી સુધી તેની મહત્તમ શક્તિ સુધી વેગ આપવામાં આવ્યો નથી. હાલમાં લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડરની મહત્તમ ઉર્જા છે 13 TeV(તેરા ઇલેક્ટ્રોન-વોલ્ટ). જો કે, યોગ્ય તૈયારી કર્યા પછી, પ્રોટોનને ઝડપી બનાવવાની યોજના છે 14 TeV. સરખામણી માટે, એલએચસીના પ્રવેગક-પૂર્વોત્તરમાં, મહત્તમ પ્રાપ્ત ઊર્જા ઓળંગી ન હતી. 1 TeV. આ રીતે ઇલિનોઇસથી અમેરિકન ટેવેટ્રોન એક્સિલરેટર કણોને વેગ આપી શકે છે. કોલાઈડરમાં પ્રાપ્ત થતી ઉર્જા વિશ્વમાં સૌથી વધુ ઉર્જાથી ઘણી દૂર છે. આમ, પૃથ્વી પર શોધાયેલ કોસ્મિક કિરણોની ઊર્જા અથડામણમાં પ્રવેગિત કણની ઊર્જા કરતાં અબજ ગણી વધી જાય છે! તેથી, લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડરનું જોખમ ન્યૂનતમ છે. સંભવ છે કે એલએચસીનો ઉપયોગ કરીને તમામ જવાબો મેળવ્યા પછી, માનવતાને અન્ય વધુ શક્તિશાળી કોલાઈડર બનાવવું પડશે.

મિત્રો, વિજ્ઞાનને પ્રેમ કરો, અને તે તમને ચોક્કસપણે પ્રેમ કરશે! અને તેઓ તમને વિજ્ઞાનના પ્રેમમાં પડવા માટે સરળતાથી મદદ કરી શકે છે. મદદ માટે પૂછો અને તમારા અભ્યાસમાં તમને આનંદ લાવવા દો!

લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડરને કાં તો "ડૂમ્સડે મશીન" અથવા બ્રહ્માંડના રહસ્યની ચાવી કહેવામાં આવે છે, પરંતુ તેનું મહત્વ શંકામાં નથી.

જેમ કે પ્રખ્યાત બ્રિટિશ ચિંતક બર્ટ્રાન્ડ રસેલે એકવાર કહ્યું હતું: "તત્વજ્ઞાન એ છે જે તમે જાણો છો, ફિલસૂફી તે છે જે તમે જાણતા નથી." એવું લાગે છે કે સાચું વૈજ્ઞાનિક જ્ઞાન લાંબા સમયથી તેના મૂળથી અલગ થઈ ગયું છે, જે પ્રાચીન ગ્રીસના દાર્શનિક સંશોધનમાં મળી શકે છે, પરંતુ આ સંપૂર્ણ રીતે સાચું નથી.

વીસમી સદી દરમિયાન, વૈજ્ઞાનિકોએ વિશ્વની રચનાના પ્રશ્નનો જવાબ વિજ્ઞાનમાં શોધવાનો પ્રયાસ કર્યો છે. આ પ્રક્રિયા જીવનના અર્થની શોધ જેવી જ હતી: મોટી સંખ્યામાં સિદ્ધાંતો, ધારણાઓ અને ઉન્મત્ત વિચારો પણ. 21મી સદીની શરૂઆતમાં વૈજ્ઞાનિકો કયા તારણો પર આવ્યા?

આખું વિશ્વ બનેલું છે પ્રાથમિક કણો, જે બધી વસ્તુઓના અંતિમ સ્વરૂપોનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, એટલે કે, જે નાના તત્વોમાં વિભાજિત કરી શકાતી નથી. તેમાં પ્રોટોન, ઇલેક્ટ્રોન, ન્યુટ્રોન વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. આ કણો એકબીજા સાથે સતત ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં હોય છે. અમારી સદીની શરૂઆતમાં, તે 4 મૂળભૂત પ્રકારોમાં વ્યક્ત કરવામાં આવ્યું હતું: ગુરુત્વાકર્ષણ, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક, મજબૂત અને નબળા. પ્રથમનું વર્ણન સાપેક્ષતાના જનરલ થિયરી દ્વારા કરવામાં આવ્યું છે, અન્ય ત્રણ સ્ટાન્ડર્ડ મોડલ (ક્વોન્ટમ થિયરી) ના માળખામાં જોડાયેલા છે. એવું પણ સૂચવવામાં આવ્યું હતું કે બીજી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા હતી, જેને પાછળથી હિગ્સ ક્ષેત્ર કહેવામાં આવે છે.

ધીરે ધીરે, "ના માળખામાં તમામ મૂળભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને એક કરવાનો વિચાર દરેક વસ્તુના સિદ્ધાંતો", જે શરૂઆતમાં મજાક તરીકે માનવામાં આવતું હતું, પરંતુ ઝડપથી એક શક્તિશાળી વૈજ્ઞાનિક દિશામાં વિકસ્યું. આ શા માટે જરૂરી છે? તે સરળ છે! વિશ્વ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે સમજ્યા વિના, આપણે કૃત્રિમ માળામાં કીડી જેવા છીએ - આપણે આપણી ક્ષમતાઓથી આગળ વધીશું નહીં. માનવ જ્ઞાન (સારી રીતે, અથવા બાયજો તમે આશાવાદી હો તો) વિશ્વની સમગ્ર રચનાને આવરી શકતા નથી.

"બધું સ્વીકારવા"નો દાવો કરતી સૌથી પ્રસિદ્ધ સિદ્ધાંતોમાંની એક માનવામાં આવે છે શબ્દમાળા સિદ્ધાંત. તે સૂચવે છે કે સમગ્ર બ્રહ્માંડ અને આપણું જીવન બહુપરીમાણીય છે. વિકસિત સૈદ્ધાંતિક ભાગ અને બ્રાયન ગ્રીન અને સ્ટીફન હોકિંગ જેવા પ્રખ્યાત ભૌતિકશાસ્ત્રીઓના સમર્થન હોવા છતાં, તેની કોઈ પ્રાયોગિક પુષ્ટિ નથી.

વૈજ્ઞાનિકો, દાયકાઓ પછી, સ્ટેન્ડ પરથી પ્રસારણ કરીને કંટાળી ગયા અને તેઓએ કંઈક એવું બનાવવાનું નક્કી કર્યું કે જે એક વખત અને બધા માટે i’s ડોટ થવો જોઈએ. આ હેતુ માટે, વિશ્વની સૌથી મોટી પ્રાયોગિક ઇન્સ્ટોલેશન બનાવવામાં આવી હતી - લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડર (LHC).

"કોલાઈડરને!"

કોલાઈડર શું છે? વૈજ્ઞાનિક દ્રષ્ટિએ, આ એક ચાર્જ થયેલ કણ પ્રવેગક છે જે પ્રાથમિક કણોને તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને વધુ સમજવા માટે વેગ આપવા માટે રચાયેલ છે. બિન-વૈજ્ઞાનિક દ્રષ્ટિએ, તે એક વિશાળ ક્ષેત્ર છે (અથવા સેન્ડબોક્સ, જો તમે પસંદ કરો તો) જેમાં વૈજ્ઞાનિકો તેમના સિદ્ધાંતોની પુષ્ટિ કરવા માટે લડે છે.

પ્રાથમિક કણોને અથડાવવાનો અને સૌપ્રથમ શું થાય છે તે જોવાનો વિચાર 1956માં અમેરિકન ભૌતિકશાસ્ત્રી ડોનાલ્ડ વિલિયમ કર્સ્ટ તરફથી આવ્યો હતો. તેમણે સૂચવ્યું કે આનો આભાર, વૈજ્ઞાનિકો બ્રહ્માંડના રહસ્યોને પાર કરી શકશે. એવું લાગે છે કે થર્મોન્યુક્લિયર ફ્યુઝન કરતાં એક મિલિયન ગણી વધુ કુલ ઊર્જા સાથે પ્રોટોનના બે બીમને અથડાવામાં શું ખોટું છે? સમય યોગ્ય હતો: શીત યુદ્ધ, શસ્ત્રોની સ્પર્ધા અને તે બધું.

એલએચસીની રચનાનો ઇતિહાસ

ચાર્જ્ડ કણોના ઉત્પાદન અને અભ્યાસ માટે પ્રવેગક બનાવવાનો વિચાર 1920 ના દાયકાની શરૂઆતમાં દેખાયો, પરંતુ પ્રથમ પ્રોટોટાઇપ ફક્ત 1930 ના દાયકાની શરૂઆતમાં જ બનાવવામાં આવ્યા હતા. શરૂઆતમાં, તેઓ ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ રેખીય પ્રવેગક હતા, એટલે કે, ચાર્જ કણો સીધી રેખામાં ખસેડવામાં આવ્યા હતા. રિંગ સંસ્કરણ યુએસએમાં 1931 માં રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું, ત્યારબાદ સમાન ઉપકરણો ઘણા વિકસિત દેશોમાં દેખાવા લાગ્યા - ગ્રેટ બ્રિટન, સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડ અને યુએસએસઆર. તેમને નામ મળ્યું સાયક્લોટ્રોન, અને ત્યારબાદ પરમાણુ શસ્ત્રો બનાવવા માટે સક્રિયપણે ઉપયોગમાં લેવાનું શરૂ કર્યું.

એ નોંધવું જોઇએ કે પાર્ટિકલ એક્સિલરેટર બનાવવાની કિંમત અવિશ્વસનીય રીતે ઊંચી છે. યુરોપ, જેણે શીત યુદ્ધ દરમિયાન પ્રાથમિક ભૂમિકા ભજવી ન હતી, તેણે તેની રચના સોંપી યુરોપિયન ઓર્ગેનાઈઝેશન ફોર ન્યુક્લિયર રિસર્ચ (રશિયનમાં ઘણીવાર CERN તરીકે વાંચવામાં આવે છે), જેણે પાછળથી એલએચસીનું બાંધકામ હાથ ધર્યું હતું.

યુએસએ અને યુએસએસઆરમાં પરમાણુ સંશોધન વિશે વૈશ્વિક ચિંતાને પગલે CERN ની રચના કરવામાં આવી હતી, જે સામાન્ય સંહાર તરફ દોરી શકે છે. તેથી, વૈજ્ઞાનિકોએ દળોમાં જોડાવા અને તેમને શાંતિપૂર્ણ દિશામાં દિશામાન કરવાનું નક્કી કર્યું. 1954 માં, CERN નો સત્તાવાર જન્મ થયો.

1983 માં, CERN ના આશ્રય હેઠળ, W અને Z બોસોન્સની શોધ કરવામાં આવી હતી, જે પછી હિગ્સ બોસોન્સની શોધનો પ્રશ્ન માત્ર સમયની બાબત બની ગયો હતો. તે જ વર્ષે, લાર્જ ઇલેક્ટ્રોન-પોઝિટ્રોન કોલાઇડર (LEPC) ના નિર્માણ પર કામ શરૂ થયું, જેણે શોધાયેલ બોસોન્સના અભ્યાસમાં પ્રાથમિક ભૂમિકા ભજવી હતી. જો કે, તે પછી પણ તે સ્પષ્ટ થઈ ગયું કે બનાવેલ ઉપકરણની શક્તિ ટૂંક સમયમાં અપૂરતી સાબિત થશે. અને 1984 માં, BEPK નાબૂદ થયા પછી તરત જ LHC બનાવવાનો નિર્ણય લેવામાં આવ્યો. 2000માં આવું બન્યું હતું.

એલએચસીનું બાંધકામ, જે 2001 માં શરૂ થયું હતું, તે હકીકત દ્વારા સુવિધા આપવામાં આવી હતી કે તે જીનીવા તળાવની ખીણમાં ભૂતપૂર્વ બીઇપીકેની સાઇટ પર થયું હતું. ધિરાણના મુદ્દાઓના સંબંધમાં (1995 માં ખર્ચ 2.6 બિલિયન સ્વિસ ફ્રેંકનો અંદાજવામાં આવ્યો હતો, 2001 સુધીમાં તે 4.6 બિલિયનને વટાવી ગયો હતો, 2009 માં તે 6 બિલિયન ડોલરનો હતો).

આ ક્ષણે, એલએચસી 26.7 કિમીના પરિઘ સાથે ટનલમાં સ્થિત છે અને બે યુરોપિયન દેશો - ફ્રાન્સ અને સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડના પ્રદેશોમાંથી પસાર થાય છે. ટનલની ઊંડાઈ 50 થી 175 મીટર સુધી બદલાય છે. એ પણ નોંધવું જોઈએ કે એક્સિલરેટરમાં પ્રોટોનની અથડામણ ઉર્જા 14 ટેરાઈલેક્ટ્રોનવોલ્ટ સુધી પહોંચે છે, જે BEPK નો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત થયેલા પરિણામો કરતાં 20 ગણી વધારે છે.

"જિજ્ઞાસા એ કોઈ દુર્ગુણ નથી, પરંતુ તે એક મોટી ઘૃણાસ્પદ વસ્તુ છે."

CERN કોલાઈડરની 27-કિલોમીટરની ટનલ જીનીવા નજીક 100 મીટર ભૂગર્ભમાં સ્થિત છે. અહીં વિશાળ સુપરકન્ડક્ટિંગ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ હશે. જમણી બાજુએ પરિવહન કાર છે. જુહાન્સન / wikipedia.org (CC BY-SA 3.0)

આ માનવસર્જિત “ડૂમ્સડે મશીન” શા માટે જરૂરી છે? વિજ્ઞાનીઓ વિશ્વને બિગ બેંગ પછી તરત જ જોવાની અપેક્ષા રાખે છે, એટલે કે પદાર્થની રચનાની ક્ષણે.

ગોલએલએચસીના નિર્માણ દરમિયાન વૈજ્ઞાનિકોએ પોતાને માટે નક્કી કર્યું હતું:

1. "બધુંનો સિદ્ધાંત" બનાવવાના ઉદ્દેશ્ય સાથે માનક મોડલની પુષ્ટિ અથવા ખંડન.
2. પાંચમા મૂળભૂત બળના કણ તરીકે હિગ્સ બોસોનના અસ્તિત્વનો પુરાવો. સૈદ્ધાંતિક સંશોધન મુજબ, તે વિદ્યુત અને નબળા ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને પ્રભાવિત કરે છે, તેમની સપ્રમાણતાને તોડી નાખે છે.
3. ક્વાર્કનો અભ્યાસ, જે એક મૂળભૂત કણ છે જે તેમાં રહેલા પ્રોટોન કરતાં 20 હજાર ગણો નાનો છે.
4. ડાર્ક મેટર મેળવવું અને તેનો અભ્યાસ કરવો, જે બ્રહ્માંડનો મોટા ભાગનો ભાગ બનાવે છે.

આ LHC ને વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા સોંપાયેલ એકમાત્ર લક્ષ્યોથી દૂર છે, પરંતુ બાકીના વધુ સંબંધિત અથવા સંપૂર્ણ સૈદ્ધાંતિક છે.

તમે શું હાંસલ કર્યું છે?

નિઃશંકપણે, સૌથી મોટી અને સૌથી નોંધપાત્ર સિદ્ધિ અસ્તિત્વની સત્તાવાર પુષ્ટિ હતી હિગ્સ બોસોન. પાંચમી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા (હિગ્સ ક્ષેત્ર) ની શોધ, જે વૈજ્ઞાનિકોના મતે, તમામ પ્રાથમિક કણો દ્વારા સમૂહના સંપાદનને અસર કરે છે. એવું માનવામાં આવે છે કે જ્યારે અન્ય ક્ષેત્રો પર હિગ્સ ક્ષેત્રના પ્રભાવ દરમિયાન સમપ્રમાણતા તૂટી જાય છે, ત્યારે ડબલ્યુ અને ઝેડ બોસોન વિશાળ બને છે. હિગ્સ બોસોનની શોધ એટલી નોંધપાત્ર છે કે સંખ્યાબંધ વૈજ્ઞાનિકોએ તેને "ગોડ પાર્ટિકલ્સ" નામ આપ્યું છે.

ક્વાર્ક કણો (પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન અને અન્ય) માં જોડાય છે, જેને કહેવામાં આવે છે હેડ્રોન્સ. તેઓ તે છે જે LHC પર વેગ આપે છે અને અથડાય છે, તેથી તેનું નામ. કોલાઈડરના ઓપરેશન દરમિયાન, તે સાબિત થયું હતું કે ક્વાર્કને હેડ્રોનથી અલગ કરવું અશક્ય છે. જો તમે આ કરવાનો પ્રયાસ કરો છો, તો તમે ફક્ત બીજા પ્રકારના પ્રાથમિક કણોને ફાડી નાખશો, ઉદાહરણ તરીકે, પ્રોટોન - મેસન. હકીકત એ છે કે આ ફક્ત હેડ્રોન્સમાંથી એક છે અને તેમાં કંઈપણ નવું નથી, ક્વાર્કની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો વધુ અભ્યાસ નાના પગલાઓમાં થવો જોઈએ. બ્રહ્માંડની કામગીરીના મૂળભૂત નિયમોના સંશોધનમાં, ઉતાવળ કરવી જોખમી છે.

એલએચસીના ઉપયોગ દરમિયાન ક્વાર્કની શોધ થઈ ન હતી, તેમ છતાં, તેમનું અસ્તિત્વ, એક ચોક્કસ બિંદુ સુધી, ગાણિતિક અમૂર્ત તરીકે માનવામાં આવતું હતું. આવા પ્રથમ કણો 1968 માં મળી આવ્યા હતા, પરંતુ ફક્ત 1995 માં "સાચા ક્વાર્ક" નું અસ્તિત્વ સત્તાવાર રીતે સાબિત થયું હતું. પ્રાયોગિક પરિણામો તેમને પુનઃઉત્પાદન કરવાની ક્ષમતા દ્વારા પુષ્ટિ મળે છે. તેથી, LHC દ્વારા સમાન પરિણામની સિદ્ધિને પુનરાવર્તન તરીકે નહીં, પરંતુ તેમના અસ્તિત્વના મજબૂત પુરાવા તરીકે માનવામાં આવે છે! જોકે ક્વાર્કની વાસ્તવિકતા સાથેની સમસ્યા ક્યાંય અદૃશ્ય થઈ નથી, કારણ કે તે સરળ છે પસંદ કરી શકાતું નથીહેડ્રોન્સમાંથી.

તમારી યોજનાઓ શું છે?

"દરેક વસ્તુનો સિદ્ધાંત" બનાવવાનું મુખ્ય કાર્ય હલ કરવામાં આવ્યું નથી, પરંતુ તેના અભિવ્યક્તિ માટેના સંભવિત વિકલ્પોનો સૈદ્ધાંતિક અભ્યાસ ચાલુ છે. અત્યાર સુધી, સાપેક્ષતાના જનરલ થિયરી અને સ્ટાન્ડર્ડ મોડલને સંયોજિત કરવાની સમસ્યામાંની એક તેમની ક્રિયાના વિવિધ અવકાશ રહે છે, અને તેથી બીજી પ્રથમની વિશેષતાઓને ધ્યાનમાં લેતી નથી. તેથી, માનક મોડલથી આગળ વધવું અને ધાર સુધી પહોંચવું મહત્વપૂર્ણ છે નવું ભૌતિકશાસ્ત્ર.

સુપરસમિમેટ્રી -વૈજ્ઞાનિકો માને છે કે તે બોસોનિક અને ફર્મિઓનિક ક્વોન્ટમ ક્ષેત્રોને જોડે છે, જેથી તેઓ એકબીજામાં ફેરવાઈ શકે. તે ચોક્કસપણે આ પ્રકારનું રૂપાંતરણ છે જે સ્ટાન્ડર્ડ મોડલની બહાર જાય છે, કારણ કે ત્યાં એક સિદ્ધાંત છે કે ક્વોન્ટમ ક્ષેત્રોનું સપ્રમાણ મેપિંગ તેના પર આધારિત છે ગુરુત્વાકર્ષણ. તેઓ, તે મુજબ, ગુરુત્વાકર્ષણના પ્રાથમિક કણ હોઈ શકે છે.

મદાલા બોસન– મડાલા બોસોનના અસ્તિત્વ વિશેની પૂર્વધારણા ધારે છે કે બીજું ક્ષેત્ર છે. જો હિગ્સ બોસોન જાણીતા કણો અને દ્રવ્ય સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે તો જ મડાલા બોસોન તેની સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે શ્યામ પદાર્થ. હકીકત એ છે કે તે બ્રહ્માંડના મોટા ભાગ પર કબજો કરે છે, તેમ છતાં, તેનું અસ્તિત્વ પ્રમાણભૂત મોડેલમાં શામેલ નથી.

માઇક્રોસ્કોપિક બ્લેક હોલ -એલએચસીનું એક સંશોધન બ્લેક હોલ બનાવવાનું છે. હા, હા, બરાબર તે કાળો, બાહ્ય અવકાશમાંનો સર્વગ્રાહી પ્રદેશ. સદનસીબે, આ દિશામાં કોઈ નોંધપાત્ર સિદ્ધિઓ પ્રાપ્ત થઈ નથી.

આજે, લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડર એક બહુહેતુક સંશોધન કેન્દ્ર છે, જેના કામના આધારે સિદ્ધાંતો બનાવવામાં આવે છે અને પ્રાયોગિક રીતે પુષ્ટિ મળે છે જે આપણને વિશ્વની રચનાને વધુ સારી રીતે સમજવામાં મદદ કરશે. સ્ટીફન હોકિંગ સહિત અનેક ચાલુ અભ્યાસોની આસપાસ ટીકાના તરંગો હોય છે જેને ખતરનાક તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, પરંતુ આ રમત ચોક્કસપણે મીણબત્તી સમાન છે. અમે બ્રહ્માંડ નામના કાળા મહાસાગરમાં એવા કેપ્ટન સાથે સફર કરી શકતા નથી જેની પાસે ન તો નકશો છે, ન હોકાયંત્ર, ન તો આપણી આસપાસની દુનિયાનું મૂળભૂત જ્ઞાન છે.

જો તમને કોઈ ભૂલ મળે, તો કૃપા કરીને ટેક્સ્ટનો એક ભાગ પ્રકાશિત કરો અને ક્લિક કરો Ctrl+Enter.

વિશ્વનું સૌથી શક્તિશાળી અથડાતું કણ પ્રવેગક

યુરોપિયન સેન્ટર ફોર ન્યુક્લિયર રિસર્ચ (CERN) દ્વારા સ્વિત્ઝર્લેન્ડ અને ફ્રાન્સની સરહદ પર 50-175 મીટરની ઊંડાઈએ 27 કિલોમીટર લાંબી ભૂગર્ભ ટનલમાં વિશ્વનું સૌથી શક્તિશાળી અથડાતા બીમ ચાર્જ્ડ પાર્ટિકલ એક્સિલરેટર. LHC ની શરૂઆત 2008 ના પાનખરમાં કરવામાં આવી હતી, પરંતુ એક અકસ્માતને કારણે, તેના પર પ્રયોગો નવેમ્બર 2009 માં જ શરૂ થયા હતા, અને તે માર્ચ 2010 માં તેની ડિઝાઇન ક્ષમતા સુધી પહોંચી ગયું હતું. કોલાઈડરના પ્રક્ષેપણે માત્ર ભૌતિકશાસ્ત્રીઓનું જ નહીં, પરંતુ સામાન્ય લોકોનું પણ ધ્યાન આકર્ષિત કર્યું, કારણ કે મીડિયામાં ચિંતા વ્યક્ત કરવામાં આવી હતી કે કોલાઈડર પરના પ્રયોગો વિશ્વના અંત તરફ દોરી શકે છે. જુલાઈ 2012 માં, LHC એ એક કણની શોધની જાહેરાત કરી હતી જે હિગ્સ બોસોન હોવાની ખૂબ જ સંભાવના હતી - તેના અસ્તિત્વએ પદાર્થના બંધારણના પ્રમાણભૂત મોડલની સાચીતાની પુષ્ટિ કરી હતી.

પૃષ્ઠભૂમિ

પદાર્થના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવા માટે 20મી સદીના 20 ના દાયકાના અંતમાં વિજ્ઞાનમાં પાર્ટિકલ એક્સિલરેટર્સનો સૌપ્રથમ ઉપયોગ શરૂ થયો. પ્રથમ રિંગ એક્સિલરેટર, સાયક્લોટ્રોન, અમેરિકન ભૌતિકશાસ્ત્રી અર્નેસ્ટ લોરેન્સ દ્વારા 1931 માં બનાવવામાં આવ્યું હતું. 1932 માં, અંગ્રેજ જોન કોકક્રોફ્ટ અને આઇરિશમેન અર્નેસ્ટ વોલ્ટન, વોલ્ટેજ ગુણક અને વિશ્વના પ્રથમ પ્રોટોન પ્રવેગકનો ઉપયોગ કરીને, પ્રથમ વખત અણુના ન્યુક્લિયસને કૃત્રિમ રીતે વિભાજિત કરવામાં સફળ થયા: પ્રોટોન સાથે લિથિયમ પર બોમ્બમારો કરીને હિલિયમ મેળવવામાં આવ્યું હતું. કણ પ્રવેગક ઇલેક્ટ્રીક ક્ષેત્રોનો ઉપયોગ કરીને કાર્ય કરે છે જેનો ઉપયોગ વેગ આપવા માટે થાય છે (ઘણા કિસ્સાઓમાં પ્રકાશની ઝડપની નજીક પહોંચવા માટે) અને આપેલ માર્ગ પર ચાર્જ થયેલા કણો (જેમ કે ઇલેક્ટ્રોન, પ્રોટોન અથવા ભારે આયન) રાખે છે. પ્રવેગકનું સૌથી સરળ રોજિંદા ઉદાહરણ કેથોડ રે ટ્યુબ સાથેના ટેલિવિઝન છે, , , , .

એક્સિલરેટર્સનો ઉપયોગ સુપરહેવી તત્વોના ઉત્પાદન સહિત વિવિધ પ્રયોગો માટે થાય છે. પ્રાથમિક કણોનો અભ્યાસ કરવા માટે, કોલાઈડર્સ (અથડામણમાંથી - "અથડામણ") નો પણ ઉપયોગ થાય છે - અથડાતા બીમ પર ચાર્જ કરેલા કણોના પ્રવેગક, તેમની અથડામણના ઉત્પાદનોનો અભ્યાસ કરવા માટે રચાયેલ છે. વૈજ્ઞાનિકો બીમને ઉચ્ચ ગતિ ઊર્જા આપે છે. અથડામણ નવા, અગાઉ અજાણ્યા કણો પેદા કરી શકે છે. ખાસ ડિટેક્ટર્સ તેમના દેખાવને શોધવા માટે રચાયેલ છે. 1990 ના દાયકાની શરૂઆતમાં, યુએસએ અને સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડમાં સૌથી શક્તિશાળી ટક્કરવાળાઓ કાર્યરત હતા. 1987માં, શિકાગો નજીક યુએસએમાં 980 ગીગાઈલેક્ટ્રોનવોલ્ટ (GeV)ની મહત્તમ બીમ ઊર્જા સાથે ટેવેટ્રોન કોલાઈડર લોન્ચ કરવામાં આવ્યું હતું. તે 6.3 કિલોમીટર લાંબી ભૂગર્ભ રિંગ છે. 1989 માં, યુરોપિયન સેન્ટર ફોર ન્યુક્લિયર રિસર્ચ (CERN) ના આશ્રય હેઠળ સ્વિટ્ઝર્લેન્ડમાં લાર્જ ઇલેક્ટ્રોન-પોઝિટ્રોન કોલાઇડર (LEP) કાર્યરત કરવામાં આવ્યું હતું. તેના માટે, જીનીવા તળાવની ખીણમાં 50-175 મીટરની ઊંડાઈએ, 2000 માં 26.7 કિલોમીટર લાંબી એક ગોળાકાર ટનલ બનાવવામાં આવી હતી, 209 જીવી, , , ની બીમ ઊર્જા પ્રાપ્ત કરવી શક્ય હતી;

1980 ના દાયકામાં યુએસએસઆરમાં, એક્સિલરેટર-સ્ટોરેજ કોમ્પ્લેક્સ (યુએનસી) પ્રોજેક્ટ બનાવવામાં આવ્યો હતો - પ્રોટવિનોમાં ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ હાઇ એનર્જી ફિઝિક્સ (IHEP) ખાતે સુપરકન્ડક્ટિંગ પ્રોટોન-પ્રોટોન કોલાઇડર. તે LEP અને ટેવેટ્રોન કરતાં મોટાભાગની બાબતોમાં શ્રેષ્ઠ હશે અને 3 ટેરાઈલેક્ટ્રોનવોલ્ટ્સ (TeV) ની ઊર્જા સાથે પ્રાથમિક કણોના બીમને વેગ આપવા સક્ષમ હોવા જોઈએ. તેની મુખ્ય રિંગ, 21 કિલોમીટર લાંબી, 1994 માં ભૂગર્ભમાં બનાવવામાં આવી હતી, જો કે, ભંડોળના અભાવને કારણે, પ્રોજેક્ટ 1998 માં સ્થિર થઈ ગયો હતો, પ્રોટવિનોમાં બાંધવામાં આવેલી ટનલ મોથબોલેડ હતી (પ્રવેગક સંકુલના માત્ર ઘટકો પૂર્ણ થયા હતા), અને મુખ્ય પ્રોજેક્ટના એન્જિનિયર, ગેન્નાડી દુરોવ, યુએસએમાં કામ માટે રવાના થયા, , , , , . કેટલાક રશિયન વૈજ્ઞાનિકોના મતે, જો યુએનકે પૂર્ણ થઈ ગયું હોત અને તેને કાર્યરત કરવામાં આવ્યું હોત, તો વધુ શક્તિશાળી કોલાઈડર્સ બનાવવાની જરૂર ન હોત: એવું સૂચવવામાં આવ્યું હતું કે વિશ્વ વ્યવસ્થાના ભૌતિક પાયા પર નવો ડેટા મેળવવા માટે, તે હતું. પ્રવેગક પર 1 TeV ની ઉર્જા થ્રેશોલ્ડને દૂર કરવા માટે પૂરતું છે. મોસ્કો સ્ટેટ યુનિવર્સિટીના ન્યુક્લિયર ફિઝિક્સના રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટના ડેપ્યુટી ડિરેક્ટર અને લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડર બનાવવાના પ્રોજેક્ટમાં રશિયન સંસ્થાઓની ભાગીદારીના સંયોજક, વિક્ટર સેવરિને, યુએનકેને યાદ કરતા કહ્યું: “સારું, ત્રણ ટેરાઈલેક્ટ્રોનવોલ્ટ્સ અથવા સાત અને પછી ત્રણ ટેરાઈલેક્ટ્રોનવોલ્ટ્સને પછીથી પાંચ પર લાવી શકાશે.” જો કે, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સે 1993માં અને નાણાકીય કારણોસર તેના પોતાના સુપરકન્ડક્ટિંગ સુપર કોલાઇડર (SSC)નું બાંધકામ પણ છોડી દીધું હતું.

તેમના પોતાના અથડામણો બનાવવાને બદલે, વિવિધ દેશોના ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ આંતરરાષ્ટ્રીય પ્રોજેક્ટના માળખામાં એક થવાનું નક્કી કર્યું, જે બનાવવાનો વિચાર 1980 ના દાયકામાં ઉદ્ભવ્યો હતો. સ્વિસ LEP પર પ્રયોગોના અંત પછી, તેના સાધનોને તોડી પાડવામાં આવ્યા હતા, અને તેની જગ્યાએ લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડર (LHC, લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડર, LHC) નું બાંધકામ શરૂ થયું હતું - અથડાતા બીમ પર ચાર્જ કરાયેલા કણોનું વિશ્વનું સૌથી શક્તિશાળી રિંગ એક્સિલરેટર. , જેના પર 14 TeV સુધીની ઉર્જાવાળા પ્રોટોનના બીમ અને 1150 TeV સુધીની અથડામણ ઊર્જા સાથે લીડ આયનો અથડામણ કરે છે, , , , , .

પ્રયોગના લક્ષ્યો

LHC બનાવવાનો મુખ્ય ધ્યેય સ્ટાન્ડર્ડ મોડલની સ્પષ્ટતા અથવા ખંડન કરવાનો હતો, જે ભૌતિકશાસ્ત્રમાં એક સૈદ્ધાંતિક રચના છે જે પ્રાથમિક કણો અને ચારમાંથી ત્રણ મૂળભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનું વર્ણન કરે છે: મજબૂત, નબળા અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક, ગુરુત્વાકર્ષણ બળોને બાદ કરતાં. સ્ટાન્ડર્ડ મોડલની રચના 1960 અને 1970 ના દાયકામાં પૂર્ણ થઈ હતી, અને ત્યારથી કરવામાં આવેલી તમામ શોધો, વૈજ્ઞાનિકોના મતે, આ સિદ્ધાંતના કુદરતી વિસ્તરણ દ્વારા વર્ણવવામાં આવી હતી. તે જ સમયે, સ્ટાન્ડર્ડ મોડલ એ સમજાવ્યું કે પ્રાથમિક કણો કેવી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, પરંતુ આ રીતે શા માટે અને અન્યથા નહીં તે પ્રશ્નનો જવાબ આપ્યો નથી.

વૈજ્ઞાનિકોએ નોંધ્યું હતું કે જો LHC હિગ્સ બોસોનની શોધ કરવામાં નિષ્ફળ રહી હોત (પ્રેસમાં તેને કેટલીકવાર "ભગવાનનો કણ" કહેવામાં આવતું હતું, ) તે સમગ્ર સ્ટાન્ડર્ડ મોડલ પર પ્રશ્નાર્થ ઊભો કરી દેત, જેને સંપૂર્ણ સ્ટાન્ડર્ડ મોડલની જરૂર હોત. પ્રાથમિક કણો વિશેના હાલના વિચારોનું પુનરાવર્તન, , , , . તે જ સમયે, જો સ્ટાન્ડર્ડ મોડલની પુષ્ટિ થઈ હોય, તો ભૌતિકશાસ્ત્રના કેટલાક ક્ષેત્રોને વધુ પ્રાયોગિક ચકાસણીની જરૂર હતી: ખાસ કરીને, "ગ્રેવિટોન" - ગુરુત્વાકર્ષણ માટે જવાબદાર અનુમાનિત કણોનું અસ્તિત્વ સાબિત કરવું જરૂરી હતું, , .

ટેકનિકલ લક્ષણો

LHC એ LEP માટે બાંધવામાં આવેલી ટનલમાં સ્થિત છે. તેનો મોટા ભાગનો ભાગ ફ્રેન્ચ પ્રદેશ હેઠળ આવેલું છે. ટનલ બે પાઈપો ધરાવે છે, જે લગભગ તેમની સમગ્ર લંબાઈ સાથે સમાંતર ચાલે છે અને ડિટેક્ટરના સ્થાનો પર છેદે છે જેમાં હેડ્રોન - ક્વાર્ક ધરાવતા કણો -ની અથડામણ થશે (લીડ આયનો અને પ્રોટોનનો અથડામણ માટે ઉપયોગ કરવામાં આવશે). પ્રોટોન એલએચસીમાં જ નહીં, પણ સહાયક પ્રવેગકમાં વેગ આપવાનું શરૂ કરે છે. પ્રોટોન બીમ LINAC2 રેખીય પ્રવેગકમાં "પ્રારંભ" થાય છે, પછી PS પ્રવેગકમાં, ત્યારબાદ તેઓ સુપર પ્રોટોન સિંક્રોટ્રોન (SPS) ની 6.9-કિલોમીટર-લાંબી રિંગમાં પ્રવેશ કરે છે અને તે પછી LHC ટ્યુબમાંથી એકમાં સમાપ્ત થાય છે, જ્યાં અન્ય 20 મિનિટમાં તેઓ 7 TeV સુધીની ઉર્જા આપવામાં આવશે. લીડ આયનો સાથેના પ્રયોગો LINAC3 રેખીય પ્રવેગક પર શરૂ થશે. બીમ તેમના માર્ગમાં 1,600 સુપરકન્ડક્ટિંગ ચુંબક દ્વારા રાખવામાં આવે છે, જેમાંથી ઘણાનું વજન 27 ટન જેટલું હોય છે. આ ચુંબકને પ્રવાહી હિલીયમ દ્વારા અલ્ટ્રા-નીચા તાપમાને ઠંડુ કરવામાં આવે છે: સંપૂર્ણ શૂન્યથી 1.9 ડિગ્રી ઉપર, બાહ્ય અવકાશ કરતાં ઠંડા.

પ્રકાશની ગતિના 99.9999991 ટકાની ઝડપે, પ્રતિ સેકન્ડમાં કોલાઈડર રિંગની આસપાસ 11 હજારથી વધુ વર્તુળો બનાવે છે, પ્રોટોન ચાર ડિટેક્ટરમાંથી એકમાં ટકરાશે - એલએચસીની સૌથી જટિલ સિસ્ટમો , , , , , . ATLAS ડિટેક્ટર નવા અજાણ્યા કણોને શોધવા માટે રચાયેલ છે જે વૈજ્ઞાનિકોને સ્ટાન્ડર્ડ મોડલ સિવાયના "નવા ભૌતિકશાસ્ત્ર" માટે તેમની શોધમાં સંકેતો આપી શકે છે. CMS ડિટેક્ટર હિગ્સ બોસોન ઉત્પન્ન કરવા અને ડાર્ક મેટરનો અભ્યાસ કરવા માટે રચાયેલ છે. ALICE ડિટેક્ટરને બિગ બેંગ પછી દ્રવ્યનો અભ્યાસ કરવા અને ક્વાર્ક-ગ્લુઓન પ્લાઝ્મા શોધવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે, અને LHCb ડિટેક્ટર એન્ટિમેટર પર દ્રવ્યના વ્યાપના કારણની તપાસ કરશે અને બી-ક્વાર્કના ભૌતિકશાસ્ત્રનું અન્વેષણ કરશે. ભવિષ્યમાં, વધુ ત્રણ ડિટેક્ટર શરૂ કરવાની યોજના છે: TOTEM, LHCf અને MoEDAL.

LHC ખાતેના પ્રયોગોના પરિણામો પર પ્રક્રિયા કરવા માટે, એક સમર્પિત વિતરિત કમ્પ્યુટર નેટવર્ક GRID નો ઉપયોગ કરવામાં આવશે, જે વિશ્વભરના 11 કમ્પ્યુટિંગ કેન્દ્રોમાં પ્રતિ સેકન્ડે 10 ગીગાબીટ્સ સુધીની માહિતી પ્રસારિત કરવામાં સક્ષમ છે. દર વર્ષે, ડિટેક્ટરમાંથી 15 પેટાબાઇટ્સ (15 હજાર ટેરાબાઇટ) થી વધુ માહિતી વાંચવામાં આવશે: ચાર પ્રયોગોનો કુલ ડેટા પ્રવાહ 700 મેગાબાઇટ્સ પ્રતિ સેકન્ડ સુધી પહોંચી શકે છે, , , , . સપ્ટેમ્બર 2008માં, હેકર્સ CERN વેબ પેજને હેક કરવામાં વ્યવસ્થાપિત થયા અને તેમના જણાવ્યા મુજબ, કોલાઈડરના નિયંત્રણો સુધી પહોંચ મેળવી. જો કે, CERN કર્મચારીઓએ સમજાવ્યું કે LHC કંટ્રોલ સિસ્ટમ ઇન્ટરનેટથી અલગ છે. ઑક્ટોબર 2009માં, એલએચસીમાં એલએચસીબી પ્રયોગ પર કામ કરતા વૈજ્ઞાનિકોમાંના એક એડલેન ઈશોરની આતંકવાદીઓ સાથે સહયોગની શંકામાં ધરપકડ કરવામાં આવી હતી. જો કે, CERN મેનેજમેન્ટના અહેવાલ મુજબ, ઈશોરને અથડામણના ભૂગર્ભ પરિસરમાં પ્રવેશ મળ્યો ન હતો અને તેણે એવું કંઈ પણ કર્યું ન હતું જે આતંકવાદીઓને હિતમાં હોય. મે 2012માં ઈશોરને પાંચ વર્ષની જેલની સજા ફટકારવામાં આવી હતી.

ખર્ચ અને બાંધકામનો ઇતિહાસ

1995માં, LHC બનાવવાની કિંમત 2.6 બિલિયન સ્વિસ ફ્રેંક અંદાજવામાં આવી હતી, જેમાં પ્રયોગો કરવાના ખર્ચને બાદ કરતાં. એવું આયોજન કરવામાં આવ્યું હતું કે પ્રયોગો 10 વર્ષમાં શરૂ થશે - 2005 માં. 2001 માં, CERN ના બજેટમાં કાપ મૂકવામાં આવ્યો અને બાંધકામ ખર્ચમાં 480 મિલિયન ફ્રેંક ઉમેરવામાં આવ્યા (તે સમય સુધીમાં પ્રોજેક્ટની કુલ કિંમત લગભગ 3 બિલિયન ફ્રેંક હતી), અને તેના કારણે કોલાઈડરનું લોન્ચિંગ 2007 સુધી વિલંબિત થયું. 2005 માં, એલએચસીના બાંધકામ દરમિયાન એક એન્જિનિયરનું મૃત્યુ થયું હતું: ક્રેનમાંથી પડતા ભારને કારણે આ દુર્ઘટના સર્જાઈ હતી.

એલએચસીનું લોન્ચિંગ માત્ર ભંડોળની સમસ્યાને કારણે જ મુલતવી રાખવામાં આવ્યું હતું. 2007 માં, એવું જાણવા મળ્યું હતું કે સુપરકન્ડક્ટીંગ મેગ્નેટ ભાગોનો ફર્મિલેબનો પુરવઠો ડિઝાઇનની આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરતું નથી, જેના કારણે કોલાઈડરના લોન્ચમાં એક વર્ષનો વિલંબ થયો.

10 સપ્ટેમ્બર, 2008 ના રોજ, એલએચસી ખાતે પ્રોટોનનો પ્રથમ બીમ લોન્ચ કરવામાં આવ્યો હતો. એવું આયોજન કરવામાં આવ્યું હતું કે થોડા મહિનામાં પ્રથમ અથડામણ કોલાઇડર પર કરવામાં આવશે, પરંતુ 19 સપ્ટેમ્બરના રોજ, એલએચસી ખાતે બે સુપરકન્ડક્ટિંગ ચુંબકના ખામીયુક્ત જોડાણને કારણે, એક અકસ્માત થયો: ચુંબક અક્ષમ હતા, 6 ટનથી વધુ પ્રવાહી હિલીયમ ટનલમાં ઢોળાય છે, અને પ્રવેગક પાઈપોમાં વેક્યૂમ તૂટી ગયો હતો. કોલાઈડરને સમારકામ માટે બંધ કરવું પડ્યું હતું. અકસ્માત હોવા છતાં, 21 સપ્ટેમ્બર, 2008 ના રોજ, એલએચસીને કાર્યરત કરવા માટે એક સમારોહ યોજાયો હતો. શરૂઆતમાં, પ્રયોગો ડિસેમ્બર 2008 માં ફરી શરૂ થવાના હતા, પરંતુ પછી પુનઃપ્રારંભની તારીખ સપ્ટેમ્બર, અને પછી નવેમ્બર 2009 ના મધ્યમાં મુલતવી રાખવામાં આવી હતી, જ્યારે પ્રથમ અથડામણ ફક્ત 2010 માં જ થવાની યોજના હતી. અકસ્માત બાદ LHC રિંગના ભાગ સાથે લીડ આયન અને પ્રોટોન બીમનું પ્રથમ પરીક્ષણ 23 ઓક્ટોબર, 2009ના રોજ કરવામાં આવ્યું હતું. 23 નવેમ્બરના રોજ, ATLAS ડિટેક્ટરમાં પ્રથમ બીમ અથડામણ કરવામાં આવી હતી, અને 31 માર્ચ, 2010 ના રોજ, કોલાઈડર સંપૂર્ણ શક્તિથી કાર્ય કરે છે: તે દિવસે, પ્રોટોન બીમની અથડામણ 7 TeV ની રેકોર્ડ ઉર્જા પર નોંધવામાં આવી હતી. એપ્રિલ 2012 માં, પ્રોટોન અથડામણની વધુ ઊંચી ઉર્જા નોંધવામાં આવી હતી - 8 TeV.

2009માં, LHCની કિંમત 3.2 અને 6.4 બિલિયન યુરોની વચ્ચે અંદાજવામાં આવી હતી, જે તેને માનવ ઇતિહાસમાં સૌથી મોંઘો વૈજ્ઞાનિક પ્રયોગ બનાવે છે.

આંતરરાષ્ટ્રીય સહકાર

એ નોંધવામાં આવ્યું હતું કે એલએચસીના સ્કેલનો પ્રોજેક્ટ એકલા દેશ દ્વારા બનાવી શકાતો નથી. તે માત્ર 20 CERN સભ્ય દેશોના પ્રયત્નો દ્વારા બનાવવામાં આવ્યું નથી: વિશ્વભરના 100 થી વધુ દેશોના 10 હજારથી વધુ વૈજ્ઞાનિકોએ તેના વિકાસમાં ભાગ લીધો હતો. 2009 થી, LHC પ્રોજેક્ટનું નેતૃત્વ CERN ના ડાયરેક્ટર જનરલ રોલ્ફ-ડીટર હ્યુઅર દ્વારા કરવામાં આવે છે. રશિયા પણ CERN ના નિરીક્ષક સભ્ય તરીકે LHC ની રચનામાં ભાગ લે છે: 2008 માં, IHEP કર્મચારીઓ સહિત લગભગ 700 રશિયન વૈજ્ઞાનિકોએ લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડરમાં કામ કર્યું હતું.

દરમિયાન, યુરોપિયન દેશોમાંથી એકના વૈજ્ઞાનિકોએ LHC ખાતે પ્રયોગોમાં ભાગ લેવાની તક લગભગ ગુમાવી દીધી હતી. મે 2009માં, ઑસ્ટ્રિયાના વિજ્ઞાન પ્રધાન જોહાન્સ હેને 2010માં CERNમાંથી દેશની ખસી જવાની જાહેરાત કરી, સમજાવ્યું કે CERN માં સભ્યપદ અને LHC પ્રોગ્રામમાં ભાગ લેવો ખૂબ ખર્ચાળ છે અને ઑસ્ટ્રિયામાં વિજ્ઞાન અને યુનિવર્સિટીઓમાં મૂર્ત વળતર લાવતું નથી. આ ચર્ચા આશરે 20 મિલિયન યુરોની સંભવિત વાર્ષિક બચત વિશે હતી, જે CERN ના બજેટના 2.2 ટકા અને આંતરરાષ્ટ્રીય સંશોધન સંસ્થાઓમાં ભાગીદારી માટે ઑસ્ટ્રિયન સરકાર દ્વારા ફાળવવામાં આવેલા ભંડોળના લગભગ 70 ટકાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. ઑસ્ટ્રિયાએ 2009 ના પાનખરમાં પાછા ખેંચવા અંગેનો અંતિમ નિર્ણય લેવાનું વચન આપ્યું હતું. જો કે, ત્યારબાદ ઓસ્ટ્રિયાના ચાન્સેલર વર્નર ફેમેને કહ્યું કે તેમનો દેશ પ્રોજેક્ટ અને CERN છોડશે નહીં.

જોખમની અફવાઓ

પ્રેસમાં અફવાઓ ફેલાઈ હતી કે LHC માનવતા માટે જોખમ ઊભું કરે છે, કારણ કે તેનું લોન્ચિંગ વિશ્વના અંત તરફ દોરી શકે છે. કારણ વૈજ્ઞાનિકોના નિવેદનો હતા કે કોલાઈડરમાં અથડામણના પરિણામે માઇક્રોસ્કોપિક બ્લેક હોલ રચાઈ શકે છે: મંતવ્યો તરત જ દેખાયા કે આખી પૃથ્વી તેમાં "ચોસવામાં" આવી શકે છે, અને તેથી એલએચસી એ એક વાસ્તવિક "પાન્ડોરા બોક્સ" છે , , , , . એવા અભિપ્રાયો પણ હતા કે હિગ્સ બોસોનની શોધ બ્રહ્માંડમાં સમૂહની અનિયંત્રિત વૃદ્ધિ તરફ દોરી જશે, અને "ડાર્ક મેટર" શોધવાના પ્રયોગો "સ્ટ્રેન્જલેટ્સ" ના દેખાવ તરફ દોરી શકે છે (રશિયનમાં શબ્દનો અનુવાદ ખગોળશાસ્ત્રીનો છે. સેર્ગેઈ પોપોવ) - "વિચિત્ર બાબત" ", જે, જ્યારે સામાન્ય પદાર્થના સંપર્કમાં હોય, ત્યારે તેને "પટ્ટા" માં ફેરવી શકે છે. કર્ટ વોનેગટની નવલકથા કેટ્સ ક્રેડલ સાથે સરખામણી કરવામાં આવી હતી, જેમાં કાલ્પનિક સામગ્રી આઈસ-નાઈન ગ્રહ પરના જીવનનો નાશ કરે છે. કેટલાક પ્રકાશનો, વ્યક્તિગત વૈજ્ઞાનિકોના અભિપ્રાયોને ટાંકીને, એમ પણ જણાવે છે કે LHC પરના પ્રયોગો સમયસર "વર્મહોલ્સ" ના દેખાવ તરફ દોરી શકે છે, જેના દ્વારા કણો અથવા તો જીવંત માણસો ભવિષ્યમાંથી આપણા વિશ્વમાં સ્થાનાંતરિત થઈ શકે છે. જો કે, તે બહાર આવ્યું છે કે વૈજ્ઞાનિકોના શબ્દો વિકૃત હતા અને પત્રકારો દ્વારા ખોટી રીતે અર્થઘટન કરવામાં આવ્યા હતા: શરૂઆતમાં તેઓ "માઈક્રોસ્કોપિક ટાઈમ મશીનો વિશે વાત કરતા હતા, જેની મદદથી ફક્ત વ્યક્તિગત પ્રાથમિક કણો ભૂતકાળમાં જઈ શકે છે."

વૈજ્ઞાનિકોએ વારંવાર જણાવ્યું છે કે આવી ઘટનાઓની શક્યતા નહિવત્ છે. એક વિશેષ LHC સલામતી મૂલ્યાંકન જૂથ પણ એસેમ્બલ કરવામાં આવ્યું હતું, જેણે વિશ્લેષણ હાથ ધર્યું હતું અને LHC ખાતેના પ્રયોગો પરિણમી શકે તેવી આપત્તિઓની સંભાવના પર અહેવાલ જારી કર્યો હતો. વૈજ્ઞાનિકોએ અહેવાલ આપ્યો છે તેમ, LHC પર પ્રોટોનની અથડામણ એ અવકાશયાત્રીઓના સ્પેસસુટ સાથે કોસ્મિક કિરણોની અથડામણ કરતાં વધુ ખતરનાક નથી: તેઓ ક્યારેક LHC માં પ્રાપ્ત કરી શકાય તે કરતાં પણ વધુ ઊર્જા ધરાવે છે. કાલ્પનિક બ્લેક હોલની વાત કરીએ તો, તેઓ કોલાઈડરની દિવાલો સુધી પહોંચ્યા વિના પણ "ઓગળી જશે" , , , , .

જો કે, સંભવિત આપત્તિઓ વિશેની અફવાઓએ હજુ પણ લોકોને સસ્પેન્સમાં રાખ્યા છે. કોલાઇડરના નિર્માતાઓ પર પણ દાવો કરવામાં આવ્યો હતો: સૌથી પ્રખ્યાત મુકદ્દમા અમેરિકન વકીલ અને ડૉક્ટર વોલ્ટર વેગનર અને જર્મન રસાયણશાસ્ત્રના પ્રોફેસર ઓટ્ટો રોસલરના હતા. તેઓએ CERN પર તેના પ્રયોગ સાથે માનવતાને જોખમમાં મૂકવાનો અને માનવ અધિકાર સંમેલન દ્વારા બાંયધરી આપેલ "જીવનના અધિકાર"નું ઉલ્લંઘન કરવાનો આરોપ મૂક્યો હતો, પરંતુ દાવાઓને નકારી કાઢવામાં આવ્યા હતા , , , . પ્રેસે અહેવાલ આપ્યો કે વિશ્વના નિકટવર્તી અંત વિશેની અફવાઓને કારણે, ભારતમાં LHCની શરૂઆત પછી 16 વર્ષની છોકરીએ આત્મહત્યા કરી.

રશિયન બ્લોગોસ્ફિયરમાં, મેમ "તે વધુ એક અથડામણ જેવું હશે" દેખાયું, જેનું ભાષાંતર કરી શકાય છે "તે વિશ્વના અંત જેવું હશે, હવે આ બદનામીને જોવું અશક્ય છે." “ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ પાસે દર 14 બિલિયન વર્ષમાં એકવાર એક સાથે ભેગા થવાની અને કોલાઈડર લોન્ચ કરવાની પરંપરા છે” એ જોક લોકપ્રિય હતો.

વૈજ્ઞાનિક પરિણામો

LHC ખાતેના પ્રયોગોમાંથી પ્રથમ ડેટા ડિસેમ્બર 2009માં પ્રકાશિત થયો હતો. 13 ડિસેમ્બર, 2011 ના રોજ, CERN નિષ્ણાતોએ જાહેરાત કરી હતી કે LHC ખાતે સંશોધનના પરિણામે, તેઓ હિગ્સ બોસોનના સંભવિત સમૂહની સીમાઓને 115.5-127 GeV સુધી સાંકડી કરવામાં સક્ષમ હતા અને ઇચ્છિત કણના અસ્તિત્વના ચિહ્નો શોધી શક્યા હતા. લગભગ 126 GeV નો સમૂહ. તે જ મહિનામાં, એક નવા કણની શોધ, જે હિગ્સ બોસોન ન હતી અને તેનું નામ χb (3P) હતું, LHC ખાતે પ્રયોગો દરમિયાન પ્રથમ વખત જાહેરાત કરવામાં આવી હતી.

4 જુલાઈ, 2012 ના રોજ, CERN મેનેજમેન્ટે લગભગ 126 GeV ના સમૂહ ક્ષેત્રમાં નવા કણના 99.99995 ટકાની સંભાવના સાથે શોધની સત્તાવાર જાહેરાત કરી હતી, જે વૈજ્ઞાનિકોના મતે, મોટે ભાગે હિગ્સ બોઝોન હતો. એલએચસીમાં કામ કરતા બે વૈજ્ઞાનિક સહયોગમાંથી એકના નેતા, જો ઈન્કેન્ડેલાએ આ પરિણામને "છેલ્લા 30-40 વર્ષોમાં વિજ્ઞાનના આ ક્ષેત્રમાં સૌથી મહાન અવલોકનોમાંનું એક" ગણાવ્યું અને પીટર હિગ્સે પોતે કણની શોધ જાહેર કરી. "ભૌતિકશાસ્ત્રમાં યુગનો અંત.", .

ભાવિ પ્રોજેક્ટ્સ

2013 માં, CERN વધુ શક્તિશાળી ડિટેક્ટર સ્થાપિત કરીને અને કોલાઈડરની એકંદર શક્તિ વધારીને LHC ને અપગ્રેડ કરવાની યોજના ધરાવે છે. આધુનિકીકરણ પ્રોજેક્ટને સુપર લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડર (SLHC) કહેવામાં આવે છે. ઇન્ટરનેશનલ લિનિયર કોલાઇડર (ILC) બનાવવાની પણ યોજના છે. તેની ટ્યુબ ઘણા દસ કિલોમીટર લાંબી હશે, અને તે LHC કરતા સસ્તી હોવી જોઈએ કારણ કે તેની ડિઝાઇનમાં ખર્ચાળ સુપરકન્ડક્ટિંગ ચુંબકનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર નથી. ILC સંભવતઃ ડુબના, , માં બાંધવામાં આવશે.

ઉપરાંત, યુએસએ અને જાપાનના કેટલાક CERN નિષ્ણાતો અને વૈજ્ઞાનિકોએ, LHC પૂર્ણ થયા પછી, નવા વેરી લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડર (VLHC) પર કામ શરૂ કરવાની દરખાસ્ત કરી હતી.

વપરાયેલી સામગ્રી

ક્રિસ વિકહામ, રોબર્ટ ઇવાન્સ. "તે બોઝોન છે:"હિગ્સ ક્વેસ્ટ નવા કણ ધરાવે છે. - રોઇટર્સ, 05.07.2012

લ્યુસી ક્રિસ્ટી, મેરી નોએલ બ્લેસિગ. શારીરિક: decouverte de la "particule de Dieu"? - એજન્સી ફ્રાન્સ-પ્રેસ, 04.07.2012

ડેનિસ ઓવરબાય. ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ બ્રહ્માંડની ચાવી તરીકે જોવામાં આવતા પ્રપંચી કણ શોધે છે. - ધ ન્યૂ યોર્ક ટાઇમ્સ, 04.07.2012

એડ્લેન હિચ્યુર કંડમને એ સિંક એન્સ ડી જેલ, ડોન્ટ અન એવેક સર્સિસ. - એલ"એક્સપ્રેસ, 04.05.2012

પાર્ટિકલ કોલાઈડર બ્રહ્માંડનું અન્વેષણ કરવા માટે શોધને આગળ ધપાવે છે. - એજન્સી ફ્રાન્સ-પ્રેસ, 06.04.2012

જોનાથન એમોસ. LHC તેના પ્રથમ નવા કણની શોધની જાણ કરે છે. - બીબીસી સમાચાર, 22.12.2011

લિયોનીડ પોપોવ. પ્રથમ નવો કણ LHC ખાતે પકડાયો હતો. - પટલ, 22.12.2011

સ્ટીફન શેન્કલેન્ડ. CERN ભૌતિકશાસ્ત્રીઓને હિગ્સ બોસોનનો સંકેત મળે છે. - CNET, 13.12.2011

પોલ રિંકન. LHC: હિગ્સ બોસોન "કદાચ ઝલકવામાં આવ્યું હશે". - બીબીસી સમાચાર, 13.12.2011

હા, અમે તે કર્યું! - CERN બુલેટિન, 31.03.2010

રિચાર્ડ વેબ. ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ એલએચસીમાંથી પ્રથમ પરિણામો પ્રકાશિત કરવા દોડી રહ્યા છે. - નવા વૈજ્ઞાનિક, 21.12.2009

પ્રેસ જાહેરાત. બે ફરતા બીમ LHCમાં પ્રથમ અથડામણ લાવે છે. - CERN (cern.ch), 23.11.2009

એલએચસીમાં કણો પાછા છે! - CERN (cern.ch), 26.10.2009

LHC માં પ્રથમ લીડ આયનો. - LHC ઇન્જેક્શન ટેસ્ટ (lhc-injection-test.web.cern.ch), 26.10.2009

ચાર્લ્સ બ્રેમનર, એડમ સેજ. હેડ્રોન કોલાઈડર ભૌતિકશાસ્ત્રી એડલીન હિચ્યુર પર આતંકવાદનો આરોપ. - સમય, 13.10.2009

ડેનિસ ઓવરબાય. ઔપચારિક આતંકવાદ તપાસમાં ફ્રેન્ચ તપાસ વૈજ્ઞાનિક. - ધ ન્યૂ યોર્ક ટાઇમ્સ, 13.10.2009

સુપરકન્ડક્ટિંગ સુપર કોલાઇડરમાં શું બાકી છે? આજે ભૌતિકશાસ્ત્ર, 06.10.2009

LHC 2009-2010ના પ્રારંભિક ભાગ માટે 3.5 TeV પર ચાલશે અને પાછળથી વધશે. - CERN (cern.ch), 06.08.2009

LHC પ્રયોગ સમિતિ. - CERN (cern.ch), 30.06.2009