Хэрхэн гэртээ адрон коллайдер хийх вэ. Бидэнд адрон коллайдер яагаад хэрэгтэй байна вэ? Том адрон коллайдер юунд зориулагдсан бэ?

Өнгөрсөн долоо хоногийн бараг бүх хэвлэл мэдээллийн хэрэгслээр CERN, Том адрон коллайдер болон тэндээс олдсон шинэ бөөмсийн тухай мэдээллүүд дүүрэн байв. Эцэст нь энэ нь үнэхээр Хиггсийн бозон буюу Стандарт загварыг баталж буй бөөмс болж хувирсан нь эрдэмтэд эцэстээ дэлхийн бүтцийн талаарх өөрсдийн үзэл бодолдоо итгэлтэй байж чадна гэсэн үг юм.

Өнөөдөр FURFUR CERN судлаач Степан Образцовын өдрийн тэмдэглэлийг нийтэлжээ. Тэрээр Хиггсийн бозоны эрэл хайгуул, адрон коллайдерын ажлын талаар төдийгүй өөрийн хэлтэй, рок хамтлаг, наадамтай эрдэмтдийн энэ хотын амьдралын уламжлалын талаар ч ярьсан юм.

Анхны айлчлалын талаар:Би CERN-д анх удаа нэг настай байхдаа, дараа нь таван настай байхдаа гарч ирсэн болохоор энэ бол миний хувьд Оросын дараа орох хоёр дахь газар юм. Тэр үед аав маань тэнд ажилладаг байсан. Би эргэн тойронд болж буй бүх зүйлийг өөртөө шингээсэн; CERN-д жуулчдад зориулсан байнгын үзэсгэлэн байдаг бөгөөд энд бүх төрлийн энгийн зүйлсийг тодорхой харуулсан байдаг: жишээлбэл, оч камер байдаг - дотор нь бөөмс хий, хүчдэлтэй утсаар дүүрсэн танхимаар нисч, оч үүсгэдэг. . Ерөнхийдөө тэр надад сансараас ямар бөөмс нисдэг, яагаад, хэзээ харагддаг гэх мэтийг тайлбарлав.


Боловсролын талаар:Дараа нь би Москвагийн Улсын их сургуулийн сансрын физикийн ангийг төгссөн. Биднийг томилогдоход би Москвагийн Улсын Их Сургуулийн Цөмийн Физикийн Эрдэм шинжилгээний хүрээлэнгийн (Д.В.Скобельцын Цөмийн физикийн судалгааны хүрээлэн) адроник харилцан үйлчлэлийн лабораторид очсон юм. Тиймээс би CERN-д суралцаж байхдаа явж эхэлсэн - оюутнуудад зориулсан зуны сургууль байдаг, тэнд зун бүр дөрвөн зуу орчим оюутан цуглардаг, тэр үед ч би дипломынхоо сэдвээс болж адрон коллайдертай ажиллаж эхэлсэн. Одоо би бизнес аялалд явж, дипломын ажилдаа зориулж материал цуглуулж байна.


Шөнийн цагаар CERN-ийн орох хаалга ингэж харагддаг

CERN-д ажиллах тухай:Би нэг ажил дээр биш, нэг дор хэд хэдэн ажил дээр ажилладаг гэж хэлэх нь зүйтэй болов уу - бүгд үүнийг хийдэг. CERN-д ажил үргэлж судалгаа, үйлчилгээ гэж хуваагддаг. Хамтын ажиллагаанд оролцож буй институт бүр ямар ч нээлттэй холбоогүй энэ ажлыг гүйцэтгэх үүрэг хүлээдэг тул та үйлчилгээний ажил хийх ёстой. Өөрөөр хэлбэл, энэ бол нэг төрлийн солилцоо юм: коллайдер дээр туршилтаа явуулаарай, гэхдээ үүний тулд та детекторуудыг хянах хэрэгтэй болно. Та үүнийг шинжлэх ухааны үйл ажиллагаа гэж нэрлэж болно, гэхдээ энэ нь маш их хэрэглэгдэх шинж чанартай: детекторын шалгалт тохируулга, детекторын ээлжинд оролцох, өгөгдлийг хянах гэх мэт энэ аварга машиныг бий болгоход тусалдаг бусад олон зүйл. Голдуу үйлчилгээний ажил хийх гэж албан томилолтоор явдаг гэж үздэг.

CERN-ийн том адрон коллайдер нь 28 километрийн урттай аварга хурдасгуурын цагираг юм. Цацраг идэвхт бөөмсийн эх үүсвэрийг түүний төвд байрлуулж, жижиг цагираг, дараа нь шугаман хонгилоор дамжуулдаг. Хурдасгасны дараа тэд дотоод жижиг цагираг руу, дараа нь гол руу явна. Эдгээр протоны цацрагийг цагираг хэлбэрээр, хоёр нэг удаа, өөр өөр чиглэлд хөөргөж, хөдөлгөөнийг нь хянаж, статистикийг цуглуулдаг - Би секундэд хоёр гигабайт мэдээлэл цуглуулдаг бөгөөд энэ нь өдөрт нэлээд том хэмжээ юм.


Large Adron Collider нь CMS, ATLAS, LHCb, ALICE гэсэн дөрвөн детектортой. Би CMS дээр ажилладаг - ойролцоогоор 4.5 мянган тонн жинтэй. Түүний соронзон орон нь 4 Тесла (Дэлхийн бүх соронзон орныхоос хоёр дахин их) юм.

CERN өөрөө Женевээс арван таван минутын зайд, Франц, Швейцарийн хил дээр байрладаг. Энэ нь шинжлэх ухааны хот биш (ЗХУ-ын олон тооны төслөөс бид үүнийг мэддэг), учир нь тэнд нэлээд олон байнгын оршин суугчид байдаг. Харин инженерүүд нь богино хугацаанд ирэхээр байрлаж байдаг асар том буудал байдаг. Ерөнхийдөө энэ нутаг дэвсгэр нь өөрөө асар том, учир нь судалгаанд асар олон хүн оролцдог: миний оролцож байгаа нэг туршилтанд л гэхэд дөрвөн мянган хүн байдаг. Мөн энэ дөрвөн мянга нь тус бүр нь ямар нэгэн зүйл хийдэг.


CMS илрүүлэгчийн хажуугийн харагдац
CMS илрүүлэгч, урд талын харагдац. Илрүүлэгч нь давхаргат бүтэцтэй байдаг - давхарга бүр хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтийг бүртгэдэг

Мөн том цагирагт мэдээлэл цуглуулдаг дөрвөн өөр детектор байрладаг. Үүний дагуу цацрагууд цагирагны эргэн тойронд аль хэдийн эргэлдэж байх үед коллиматорууд (асар том соронз) асаалттай байдаг бөгөөд энэ нь цацрагийг хазайлгаж, мөргөлдөхөд хүргэдэг - мөргөлдөөн нь өөрөө мэдрэгчийн төвд үүсдэг. Протонууд мөргөлдөх үед шинэ бөөмс үүсдэг бөгөөд бид үүнийг илрүүлдэг. Энэ бол туршилтын мөн чанар юм. Ийм хөөргөлт, мөргөлдөөн бүтэн жилийн турш болдог - энэ нь мөргөлдүүлэгчийг нэг удаа хөөргөж, ямар нэгэн зүйлтэй мөргөлдсөнтэй адил биш, тэгээд л болоо.

Илрүүлэгч бүр хяналтын өрөөтэй: детектор нь өөрөө босоо аманд байрладаг бөгөөд хяналтын өрөө нь гадаргуу дээр байдаг бөгөөд тэнд хорин хүн өдөр бүр сууж байдаг бөгөөд тус бүр нь детекторын өөрийн дэд системийг хариуцдаг - та цуглуулдаг. системийн хэсгүүдээс янз бүрийн мэдээлэл авч, дараа нь том дүр зургийг авч болно. Дэд систем дээр суудаг хүмүүсээс гадна мэдээлэл цуглуулах, детекторыг бүхэлд нь хянах үүрэгтэй хүмүүс, ээлжийн ахлагч, соронзыг хариуцдаг хүн байдаг - тэд бүгд нэг өрөөнд сууж, ажлыг ажигла.


Өөр нэг илрүүлэгч - ALICE

Түүхээс харахад манай лаборатори хүнд ионуудын физикийн асуудлыг авч үздэг: энэ нь цагираг руу протоны цацраг биш, харин хар тугалганы ион эсвэл алтны ионуудын цацрагууд ордог. Онцлог нь бөөмүүд мөргөлдөх үед мөргөлдөх орчин улам нягт болдог. Их тэсрэлтийн дараа орчлон ертөнц хэдхэн микросекунд байсан кварк-глюоны плазмын шинэ төлөв байдлыг ажиглах боломжтой гэсэн онолын таамаглал байсан тул тэд ионуудтай мөргөлдөж эхлэв. Энэ бол хэт нягт орчин бөгөөд энэ төлөвт байгаа бодис нь хатуу ба хий, шингэн ба плазмын шинж чанартай байдаг. Туршилтын санаа нь протон, ионтой мөргөлдөх үед юу болж байгааг харьцуулах явдал юм. Та хар тугалгатай мөргөлдөхөд орчин нь маш нягт бөгөөд зарим бөөмс нь энэ дундаас нисч чадахгүй - тэдгээр нь дотор нь унтардаг. Ийм нөхцөл үнэхээр байгаа нь 2010 оны сүүлээр батлагдсан.

Бизнес аялалын талаар:Зун нэг удаа, өвөл нэг удаа хоёр сар ирдэг. Дотуур байрнаас ажил руугаа явахад хагас минут болдог. Олон хүн байдаг өөрийн гэсэн дотоод ертөнцтэй, энгийн ертөнцөөс тэс өөр. Тэнд та ажил хийж байгаа юм шиг, амарч байгаагийн хоорондох зааг бүдгэрч байна. Энэ бол эцэс төгсгөлгүй, зогсоох боломжгүй үйл явц юм. Тэнд нийтдээ гучин мянга орчим хүн амьдардаг; Ийм аварга том төхөөрөмжид оролцож байхдаа өөрөө ямар нэг зүйлийг зохион бүтээх, нээхэд хэцүү байдаг.


CERN-ийн дотуур байрны өрөөнөөс харах

CERN-ийн бүтцийн талаар:Бүтцийн хувьд CERN нь 37 орны 150 институт оролцдог олон улсын хамтын ажиллагаа бөгөөд өөрийн гэсэн цөөн тооны ажилтантай. Тэнд ажиллаж байгаа хүмүүсийн ихэнх нь CERN-ийн ажилтнууд биш, тэд хамтын ажиллагаанд оролцож буй хүрээлэнгүүдэд зарим албан тушаал хашиж байгаа нь миний жишээ шиг. Церновскийн хамт олон бол насан туршийн гэрээгээр ажилласан хамгийн дажгүй, гавьяат Нобелийн шагналтуудаас бүрддэг бөгөөд тэд энэ амьдралдаа чадах бүхнээ аль хэдийн бодож олсон бөгөөд уулын бэлд байшинд амьдарч, тэндээс хувцасны чимэг хэлбэрээр жолооддог. машинууд. Ер нь физикээс хөгширч буй рок одууд.

ЦЕРН ДЭЭД ОЛОН ХҮН БАЙДАГ БА ХҮН БҮХ ЮМНЫГ СЭТГЭЛТЭЙ БАЙДАГ. ЖИШЭЭ, ЗУНЫ ХАРДРОНИК ФЕСТИВАЛИЙГ ЭХЭЛДЭГ ХӨГЖМИЙН КЛУБ БОЛОН 15 ОРЧИМ БҮЛЭГ БАЙДАГ.


Мэргэшлийн талаар:Физикч бүр бүх нийтийнхээс хол байдаг. Тэдгээрийг янз бүрийн ангилалд хуваадаг: хэрэв дэлхийн хэмжээнд бол туршилт, онолчид, тэдгээрийн хооронд дүн шинжилгээ хийдэг хүмүүс. Хариуд нь туршилтыг детекторын физик дээр ажилладаг хүмүүс болон хурдасгуурын физик дээр ажилладаг хүмүүс гэж хуваадаг. Өөрөөр хэлбэл, бөөмсийг хурдасгагчид болон тэдгээрийг бүртгэдэг хүмүүс хоёр өөр газар бөгөөд хурдасгуурууд нь дэлхий дээр цөөхөн байдаг тул маш өндөр үнэлэгддэг - тэд Москвад бэлтгэгдээгүй, зөвхөн Новосибирск хотод байдаг. Илрүүлэгч дээр ажилладаг физикчид хурдасгуурын талаар бага мэддэг, тэд хурдасгууртай бараг давхцдаггүй, тэдгээр нь хоёр тусдаа каст юм. Зарим нь хөөргөж, зарим нь барьж авдаг.

Шилжүүлэгчдийн тухай:Та ээлжээр ажиллахдаа - өглөө, өдөр, шөнийн ээлж гэж байдаг бөгөөд тус бүр найман цаг үргэлжилдэг - олон тооны мониторууд байдаг бөгөөд та маш олон мэдээллийг нэг дор толгойдоо хадгалах хэрэгтэй. Дээрээс нь бүх зүйлийг маш ухаалгаар зохион байгуулж, ээлжийн ажилтан болохоосоо өмнө сургалтанд хамрагдах ёстой - гурван ээлжээр, бүтэн ээлжийн ажилтантай суугаад дараа нь сурсан хойноо тэд танд шавь өгдөг. Би физикийн хичээлийг надаас хавьгүй илүү мэддэг насанд хүрэгчдэд зааж байсан юм. Энэ ажлын нэг зүйл бол та ганцаараа тийм ч их ажил хийдэггүй тул таны харилцах чадварыг хөгжүүлдэг. Оросуудын хооронд захидал харилцаа байх үед (мөн тэд маш олон байдаг) бид хагас англи-хагас орос хэлээр дуусдаг, учир нь олон үг хэллэгийн хувьд Оросын аналоги байдаггүй. Shifter нь англиар шилжүүлэгч юм. Бид бие биенээ солигч гэж дууддаггүй, харин бие биенээ ээлжлэгч гэж дууддаг. Тэнд хэн ч "Хиггс бозон" гэж хэлдэггүй, бүгд "Хиггс" гэж хэлдэг.


Hardronic Fest-ийн концертуудын нэг

Үзвэр үйлчилгээний талаар: CERN-д маш олон хүмүүс байдаг бөгөөд тэд бүгд ямар нэг зүйлийг сонирхдог - тэнд хүндийн өргөлт, найрал дуунаас эхлээд шатар, фрисби хүртэл өөр өөр сонирхолтой клубууд байдаг. Хөгжмийн клуб байдаг - гурван бэлтгэлийн өрөө - мөн зуны улиралд Hardronic фестивалийг зохион байгуулдаг 15 орчим хамтлаг асар том тайзтай хоёр өдөр үргэлжилдэг. Шинжлэх ухааны ажилчдаас бүрдсэн бүлгүүд тэнд тоглодог. Ер бусын зүйл бага байдаг - ихэвчлэн зарим ковер хамтлагууд байдаг, гэхдээ одоо ч гэсэн. Би тэнд бас бага зэрэг тоглодог - аялахдаа би үргэлж гитараа авч явдаг. Бэлтгэлийн өрөөнд бичлэг хийх бүх төхөөрөмж бий - би метрономоор тоглодог, бөмбөр бичдэг, дараа нь холино.


Мэдээлэл авах тухай:Би тэнд найман удаа бизнес аялалаар ирсэн, нийтдээ жил гаруй. Гэхдээ та CERN сервертэй алсаас ч холбогддог тул хаана ажиллах нь надад хамаагүй. Дэлхий даяар байгууллагуудыг холбодог гигабит сүлжээнүүд байдаг. Мэдээллийн зарим нь хатуу диск дээр хадгалагддаг боловч ихэнх нь тусгай роботоор удирддаг кассет дээр байдаг. Та Москвад сууж байхдаа зөвхөн нэг команд бичдэг - CERN-ийн робот хүссэн хэсэг рүүгээ очиж, таны кассетыг гаргаж аваад, оруулаад, уншиж, хатуу диск рүү шилжүүлж, өгөгдлийг хүлээн авдаг.

Хиггс бозон бол бодисын массыг өгөх үүрэгтэй бөөм юм. Бүх тоосонцор Хиггс бозоныг үүсгэдэг талбарт байдаг. Энэ талбарт байгаа нь тэд масстай байдаг. Стандарт загвар гэж нэрлэгддэг загвар байдаг - энэ бол бидний сургуулиас дамждаг дэлхийн бүтцийн загвар юм. Үүнд бүх харилцан үйлчлэлийг хүчтэй, сул, цахилгаан соронзон, таталцлын гэсэн дөрвөн төрөлд хуваадаг. Харилцан үйлчлэл бүр нь тээвэрлэгчтэй байдаг - жишээлбэл, цахилгаан соронзон дахь электрон. Тиймээс Хиггсийн бозоноос бусад бүх тээвэрлэгч бөөмсийг аль эрт илрүүлж, бүртгэжээ. Энэ нь байгаа нь энэ загвар нь тууштай гэдгийг хэлж байгаа бөгөөд бид Орчлон ертөнцөд юу болж байгааг маш сайн ойлгож байгаа юм шиг санагддаг. Ямар ч байсан, Стандарт загвар бол физикийн хувьд бид үргэлж загваруудын тухай ярьдаг. Аливаа загвар нь зөвхөн тодорхой аравтын орон хүртэл зөв байдаг;

CMS болон ATLAS гэсэн хоёр детектор нь Том Адрон Коллайдер дээр Хиггс бозоныг хайж, судалж байна. Сүүлийн хоёр жилийн хугацаанд тэд Хиггсийг нээгээгүй ч оршин тогтнох боломжгүй газруудыг аргачлалаар хаасан. Тэгээд түүнийг төгсөх боломжтой маш жижиг цонх үлдсэн байв. Өнгөрсөн жил хамтын ажиллагааны бүх оролцогчдын томоохон хурал болж, тэд 2012 онд Хиггс бозон үнэхээр байгаа эсэхийг олж мэдэх боломжтой гэдгээ зарлав.


ATLAS детекторын хажуугийн харагдах байдал. Түүний урд талын харагдах байдлыг энэ материалын хамгийн эхний зургаас харж болно

Шатах үйл явцын талаар:Хурдасгагчийг дөнгөж хөөргөх үед ямар нэг зүйл байнга эвдэрч байсан тул халуун цаг байсан. Үүнийг бид "шатах үйл явц" гэж нэрлэсэн, өөрөөр хэлбэл детектор дөнгөж ажиллаж эхлэхэд найдваргүй бүх зүйл эвдэрч, дараа нь ажил хэвийн хэмжээнд эргэж орох ёстой байв. Аажмаар илрүүлэгч үхдэг: зарим хэсэг нь мөргөлдөх үед маш их цацраг туяа байдаг тул эдгээр бүх материалууд элэгдэж, шинж чанараа алддаг. Энэ оны эцсээр коллайдерыг нэг жил, бүр хоёр жилээр том зогсоож, сайжруулж, анх заасан хүчин чадалдаа хүрэхийн тулд детекторуудыг ухаж, хурдасгуурын зарим соронзыг өөрчилнө.

Дараа нь юу болох талаар:Коллайдерыг зохион бүтээх энэ бүх ажил 1980-аад оны сүүлээр эхэлсэн бөгөөд миний аав 1994 оноос өмнө хаа нэгтээ энэ бүхэнд оролцож чадсан юм. Үүний дараа оросууд, америкчуудын хооронд зөрчилдөөн үүсч, тэр явсан. Орос улсад CERN-д ажиллахаар явах олон залуус бэлтгэгдэж байна, манай улсад маш олон хурдасгуур байдаг бөгөөд маш их туршлага хуримтлуулсан байдаг. Тэгээд жилдээ 400 оюутан CERN-д зун суралцаж төгсдөг. Энэ нь үе үе солигддог боловч туршилтууд үргэлжилсээр байна.

Европын Цөмийн Судалгааны Төвийн (CERN) эрдэмтэд "тэнгэрлэг бөөмс" буюу Хиггс бозоны оршин тогтнох шинж тэмдгийг олж илрүүлснийг та аль хэдийн мэдэж байгаа байх. Хэрхэн болсныг харцгаая.

2012 оны 7-р сарын 4-нд Швейцарийн CERN-ийн Цөмийн судалгааны Европын төвийн эрдэмтэд Хиггс бозоныг нээсэн - "бурхан бөөмс" гэж нэрлэгддэг атомын доорх бөөмс. "Тэнгэрлэг" бөөмсийг хайх ажил бараг 50 жилийн турш үргэлжилж байна. Гол хурдасгуурын цагиргууд нь 27 км газар доорх хонгилд байрладаг Том Адрон Коллайдер дээр хийсэн туршилтуудын үеэр Хиггс бозоныг нээсэн.



Хиггсийн бозон бол бүх энгийн бөөмсийн харилцан үйлчлэлийг тодорхойлдог физик онол болох Стандарт загварын чухал элемент бөгөөд масс гэх мэт үзэгдэл байдгийг тайлбарладаг.

Хиггсийн бозоныг нээсэн 6 тэрбум долларын үнэтэй гайхалтай машиныг нарийвчлан харцгаая. Субатомын бөөмсийн ертөнцөд тавтай морил!

Зураг дээр: Английн онолын физикч, Эдинбургийн Хатан хааны нийгэмлэгийн гишүүн Питер В. Хиггс. Тэр бол 60-аад онд бүх элементийн бөөмсийн массыг хариуцдаг Хиггс бозоны оршин тогтнохыг урьдчилан таамаглаж байсан хүн юм.

Питер хэлсэн үгэндээ хэрэв бозон нээгдээгүй бол тэр болон бусад олон физикчид энгийн бөөмс хэрхэн харилцан үйлчлэлцдэгийг ойлгохоо болино гэсэн үг. Хиггс бөөмс нь маш чухал тул Америкийн физикч, Нобелийн шагналт Леон Ледерман үүнийг "Бурханы бөөмс" гэж нэрлэжээ.

Тиймээс, аль хэдийн дурьдсанчлан, Хиггс бозоныг Том Адрон Коллайдер дээр хийсэн туршилтуудын үеэр илрүүлсэн. Энэ нь судалгааны байгууламжид баригдсан Европын Цөмийн Судалгааны Зөвлөлийн Төв (CERN)Женевийн ойролцоо, Швейцарь, Францын хил дээр. (Гэрэл зургийг Анжа Нидрингаус | AP):

Том Адрон Коллайдер нь дэлхийн хамгийн том туршилтын байгууламж. Энэ бол протон болон хүнд ионуудыг хурдасгахад зориулагдсан аварга том цэнэгтэй бөөмийн хурдасгуур юм. Үүнийг хэрхэн бүтээсэнийг харцгаая. Зураг дээр: Франц, Швейцарь улсад бараг 27 км тойрог бүхий газар доорхи хонгил тавьж байна, 2000 он. Хонгилын гүн нь 50-175 метр юм. (Гэрэл зургийг Лоран Гуирауд | © 2012 CERN):

Орос зэрэг 100 гаруй орны 10 мянга гаруй эрдэмтэн, инженерүүд бүтээн байгуулалт, судалгааны ажилд оролцож, оролцож байна. Зураг дээр: төгсгөлийн адрон калориметр суурилуулах ажил хийгдэж байна. ATLAS илрүүлэгчЭнэ нь Хиггсийн бозон, "стандарт бус физик", ялангуяа харанхуй бодисыг хайх зорилготой юм. Нийтдээ Том Адрон Коллайдер нь 4 үндсэн ба 3 туслах детекторыг ажиллуулдаг. 2003 оны наймдугаар сарын 12. (Гэрэл зургийг Максимилиен Брис | © 2012 CERN):

Коллайдер нь том хэмжээтэй тул том гэж нэрлэгддэг: гол хурдасгуурын цагирагийн урт нь 26,659 метр юм. тойрон явах 27 км газар доорх туннель, 2005 оны 10-р сарын 24-ний өдөр тээвэрлэлтэд хамгийн сайн цагираг хурдасгуурыг байрлуулах зориулалттай. (Гэрэл зургийг Лоран Гуирауд | © 2012 CERN):

Цахилгаан соронзон калориметр- бөөмсийн энергийг хэмжих төхөөрөмж. Угсарвал 6 метрээс дээш өндөртэй, 7 метр өргөнтэй хана юм. 3300 блокоос бүрдэнэ. (Гэрэл зургийг Максимилиен Брис | © 2012 CERN):

Том Адрон Коллайдерыг бүтээх санаа 1984 онд төрсөн бөгөөд арван жилийн дараа албан ёсоор батлагдсан. Түүний барилгын ажил 2001 онд эхэлсэн. Зураг дээр: 2007 оны 5-р сарын 31-ний өдөр Женевийн олон улсын нисэх онгоцны буудлын доорхи газар доорхи хонгилд байрлах Том Адрон Коллайдерын цагираг хурдасгуур. (Гэрэл зургийг Кейстоун, Мартиал Треззини | AP):

Коллайдер нь адрон, өөрөөр хэлбэл кваркуудаас бүрдэх хүнд хэсгүүдийг хурдасгадаг тул адрон коллайдер гэж нэрлэгддэг. 2006 оны аравдугаар сарын 19. (Гэрэл зургийг Максимилиен Брис | © 2012 CERN):

2007 оны 5-р сарын 29-нд ATLAS детекторын төгсгөлийн соронзыг газар дээр нь хүргэсэн. (Зураг Claudia Marcelloni | © 2012 CERN):

Гол зорилгоТом адрон коллайдерын бүтээн байгуулалт нь 1960-1970-аад онд үүссэн физикийн онолын загвар болох энгийн бөөмс ба дөрвөн үндсэн харилцан үйлчлэлийн гурвыг (таталцлын нөлөөнөөс бусад) дүрсэлсэн стандарт загварыг тодруулсан эсвэл үгүйсгэсэн явдал байв. хүчтэй, сул, цахилгаан соронзон. Гол ажилТом Адрон Коллайдер нь Хиггс бозон байгааг туршилтаар нотлох боломжтой болсон. 2012 оны 7-р сарын 4-нд нээсэн.

Энэ бол ALICE-ийн нэг хэсэг юм- Том Адрон Коллайдер дээр баригдсан зургаан туршилтын байгууламжийн нэг. 3,584 хар тугалганы гянтболд талст. ALICE нь хүнд ионы мөргөлдөөнийг судлахад зориулагдсан. (Гэрэл зургийг Максимилиен Брис | © 2012 CERN):

ALICE туршилтын тохиргоо, 2007. (Гэрэл зургийг Максимилиен Брис | © 2012 CERN):

Коллайдерыг 2008 оны 9-р сарын 10-нд албан ёсоор хөөргөсөн. Том адрон коллайдераас ирж буй өгөгдлийг дэлхийн 33 оронд байрладаг 140 мэдээллийн төвд боловсруулдаг. Жил бүр бид 15 сая гигабайт өгөгдлийг боловсруулах ёстой! Зураг дээр: Женев дэх дата төв, 2008 оны 10-р сарын 3. (Гэрэл зургийг Валентин Флаурод | Ройтерс):

ATLAS илрүүлэгч 2005 оны 11-р сарын 11-ний чуулганы үеэр. ATLAS детекторын ерөнхий хэмжээсүүд нь: урт - 46 метр, диаметр - 25 метр, нийт жин - ойролцоогоор 7000 тонн. Энэхүү детекторыг шинээр нээсэн Хиггс бозон зэрэг хэт хүнд энгийн бөөмсийг хайх зорилготой ижил нэртэй туршилт хийхэд ашигладаг. (Гэрэл зургийг Максимилиен Брис | © 2012 CERN):

Компакт мюоны соленоид- Европын цөмийн судалгааны төвд бүтээгдсэн, бичил ертөнцийн шинж чанарыг судлах зориулалттай энгийн бөөмсийн хоёр том бүх нийтийн детекторын нэг. Энэ нь гайхалтай хэмжээтэй газар доорх агуйд байрладаг: 53 ​​метр урт, 27 метр өргөн, 24 метр өндөр. (Гэрэл зургийг Максимилиен Брис | © 2012 CERN):

Английн физикч Питер Хиггс, түүний нэрийг бозонд өгсөн. ATLAS детекторын хажууд, 2008 оны 4-р сар. (Зураг Claudia Marcelloni | © 2012 CERN):

Хиггсийн бозоны ажиглалтууд нь зөвхөн ойлгоход тус болохгүй массын гарал үүсэл, гэхдээ харанхуй материйн нууцыг тайлахад туслах болно. (Гэрэл зургийг Майкл Хоч | © 2012 CERN):

Том адрон коллайдерын угсралт, 2008 оны 6-р сарын 16. (Гэрэл зургийг Максимилиен Брис | © 2012 CERN):

Газар доорхи 27 км-ийн туннель нь зөвхөн илрүүлэгчийн байршилд огтлолцдог зэрэгцээ гүйдэг хоёр хоолойтой.

Зураг дээр: шугаман бага энергитэй бөөмийн хурдасгуур Linac2газар доорх хонгилд байрладаг. Том адрон мөргөлдөөгч нь нийтдээ зургаан үндсэн хурдасгууртай. (Гэрэл зургийг Кейстоун, Мартиал Треззин | AP):

Интерьер ATLAS илрүүлэгч, 2006 оны 8-р сарын 23. Илрүүлэгч нь асар их хэмжээний мэдээлэл үүсгэдэг - секундэд ойролцоогоор 1 PB = 1,024 TB түүхий өгөгдөл! (Зураг Claudia Marcelloni | © 2012 CERN):

ATLAS-ын туршилтад Орос зэрэг 35 орны 165 лаборатори, их сургуулийн 2000 орчим эрдэмтэн, инженерүүд оролцжээ. (Зураг Claudia Marcelloni | © 2012 CERN):

Гайхалтай машин - Том Адрон Коллайдер. Зураг дээр: бүх нийтийн бөөмс илрүүлэгч - авсаархан мюоны соленоид. (Гэрэл зургийг Максимилиен Брис | © 2012 CERN):

2009 онд том адрон коллайдерын өртөг 3.2-6.4 тэрбум еврогийн хооронд үнэлэгдсэн байна. хүн төрөлхтний түүхэн дэх хамгийн үнэтэй шинжлэх ухааны туршилт.

Зураг дээр: ATLAS детекторын төгсгөлийн калориметрүүдийн нэг, 2007 оны 2-р сарын 16. Гайхалтай том, нарийн төвөгтэй дизайн. (Зураг Claudia Marcelloni | © 2012 CERN):

Бөөм илрүүлэгчийн өөр нэг зураг - авсаархан мюоны соленоид, 2007 (Гэрэл зургийг Максимилиен Брис | © 2012 CERN):

Том Адрон Коллайдерыг тойрсон олон цуу яриа гарсан. Жишээлбэл, энэ нь хүн төрөлхтөнд асар их аюул учруулж, хөөргөх боломжтой дэлхийн төгсгөлийг авчрах. Үүний шалтгаан нь коллайдер дахь бөөмсийн мөргөлдөөний үр дүнд микроскопийн хар нүхнүүд үүсч болзошгүй гэсэн эрдэмтдийн мэдэгдэл байв: үүний дараа манай дэлхийг бүхэлд нь "сорох" боломжтой гэсэн саналууд гарч ирэв.

Хиггс бозоны нээлт нь орчлон ертөнцийн массын хяналтгүй өсөлтийг бий болгоно гэсэн болгоомжлол бас бий. “Физикчид 14 тэрбум жилд нэг удаа цугларч, адрон коллайдер хөөргөдөг уламжлалтай” гэсэн хошигнол ч бий. Цуу ярианы шалтгаан нь улиг болсон: эрдэмтдийн үгийг сэтгүүлчид гуйвуулж, буруу тайлбарлав. (Гэрэл зургийг Майкл Хоч | © 2012 CERN):

Газар доорхи хонгилд цагираг хурдасгуур суурилуулах, 2007 оны 11-р сарын 1. (Гэрэл зургийг Максимилиен Брис | © 2012 CERN):

2011 оны 1-р сар, ATLAS илрүүлэгч дээр калориметр (бөөмийн энергийг хэмждэг төхөөрөмж) байрлуулахын тулд агуй дотор ажиллана. (Зураг Claudia Marcelloni | © 2012 CERN)

(Гэрэл зургийг Claudia Marcelloni/© 2012 CERN):

Бүр илүү. 2012 онд ашиглалтын хугацаа дууссаны дараа коллайдерыг удаан хугацаагаар засварлах зорилгоор хаах болно. Засвар нь дор хаяж нэг жил хагасын хугацаанд үргэлжлэх бөгөөд 2013 он хүртэл үргэлжилнэ. АНУ, Японы зарим эрдэмтэд Том адрон коллайдер дээр ажиллаж дууссаны дараа шинэ маш том адрон коллайдер бүтээх ажлыг эхлүүлэхийг санал болгож байна.

Зураг дээр: найман хоолой нь калориметрийг тойрсон соронз юм. Энэхүү асар том бүтэц нь том адрон коллайдерын бөөмс илрүүлэгчийн нэг хэсэг юм. (Гэрэл зургийг Максимилиен Брис | © 2012 CERN):

Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар нээсэн Хиггс бозон нь орчлон ертөнцийн үүсэл гарлыг тодруулж, Их тэсрэлтийн дараах эхний мөчид Орчлон ертөнц ямар байсныг ойлгож чадна. (Зураг CERN | AP):

Энэ бол 6 тэрбум долларын үнэтэй гайхалтай машин болох Том Адрон Коллайдерын тухай түүх байв. (Зураг Максимлиен Брисын | © 2012 CERN).

хуурах уу? Энэ нь илүү физик, технологийн тухай юм. учир нь Асуулт тийм ч ноцтой биш тул би дэлгэрэнгүй зааварчилгаа өгөх болно. ГЭХДЭЭ адрон коллайдер үйлдвэрлэсэн тохиолдолд хуулиар, агаараар болон өглөө нь шүүдэг гэдгийг санаарай.

Дамми-д зориулсан халаасны адрон коллайдер бүтээх хурдан гарын авлага.
Тиймээс, би танд анхааруулж байна - мөргөлдүүлэгчийн шинж чанарууд бүрэн ойлгогдоогүй байгаа бөгөөд мөргөлдүүлэгчийн энергийн тал хувь нь хаашаа явах нь тодорхойгүй байна. Үүнээс болж 2034 онд Дарт Херохито коллайдерыг хориглосон. Тиймээс эрсдэлээ өөрөө үүрч, коллайдер бүтээгээрэй.
За ингээд эхэлцгээе.
Эхлээд бид ямар нэг зүйлийг тодруулах хэрэгтэй - адрон мөргөлдөөн хэд хэдэн төрөл байдаг.

Боломжит - дахин хайгуул хийх дараагийн боломжуудтай мөргөлддөг

Экспраприатор - экспраприаци хийх боломжтой байлдааны мөргөлдөөн.

Podvyperizpodpert-тэй - суурилуулсан podvyperizpodprot бүхий шинэ коллайдер загвар.

Siemens брэндүүд нь хамгийн аймшигтай коллайдерууд бөгөөд үүнийг үйлдвэрлэхийг хатуу хориглодог, учир нь энэ төрлийн коллайдер нь гадны ямар нэгэн гэмтэл учруулахгүйгээр хүний ​​тархийг шууд устгадаг. Энэ төрлийн коллайдерыг Дарт Херохито МЭ 5-р зуунд Зүүн Ромын эзэнт гүрэнд байх үедээ зохион бүтээжээ. Тосон хайрцаг, асар том байлдааны роботын гэдэс, Чак Норрисын бохир алчуур зэргийг хослуулснаар тэрээр энгийн Siemens-ийн мөргөлдүүлэгчтэй болсон. Үүнийг туршиж үзээд Дарт дэлхийн 20 сая гаруй оршин суугчдын тархийг адронжуулсан (эгэл жирийн хүмүүс үүнийг тахлын тахал гэж нэрлэдэг байсан бөгөөд тэр цагаас хойш дэлхийн хүмүүсийг вакцинд хамруулсан нь тархийг өвдөлтгүй арилгаж, түүний тусламжгүйгээр амьдрах боломжийг олгодог. Тийм ч учраас ихэнх хүмүүсийн хувьд Siemens-ийн мөргөлдөөн нь "аюултай биш юм).

Гэрийн үйлдвэрлэлийн технологи

Амлаж буй мөргөлдөөгчид

Үүнийг хийхэд маш хялбар: 1.5 литрийн хуванцар сав аваад, ёроолд нь нүх гаргаж, дээр нь тугалган цаас тавиад зүүгээр цоол. (Сүүлийн үйлдлийг нэг мөчлөгт дор хаяж 3000 удаа давтах ёстой)

Эксприаторын мөргөлдөөн

Эксприатор коллайдер үйлдвэрлэх технологи нь ирээдүйтэй коллайдер үйлдвэрлэх технологиос арай илүү төвөгтэй бөгөөд танд хувин ус, хайч, тугалган цаас, 1.5 литрийн хуванцар сав хэрэгтэй болно. Бид лонхны ёроолыг тасдаж, дээр нь тугалган цаас тавьж, цоолж, мөргөлдүүлэгч бэлэн болсон.

цухуйсан коллайдераас цухуйсан

Цутгасан коллайдер нь хийхэд хамгийн хэцүү байдаг! Хайгуулын болон ирээдүйтэй коллайдерыг авсан. Бид бүх хогийн савыг цэвэрлэж, нүхийг тугалган цаасаар бөглөж, тамхи авч, асааж, цухуйсан коллайдерын биеийн хажуугийн гадаргуу дээр нүх гаргадаг. Одоо бид гашиш түлшний тусламжтайгаар тархиа гэрлийн хурд руу ойртож, улмаар хар нүх үүсдэг.

Коллайдерт зориулсан түлш
Энэ тоймд жагсаасан бүх мөргөлдөөгчид био түлшээр ажилладаг. Дүрмээр бол түүний ханган нийлүүлэгч нь Төв Ази юм. Гэвч олон орны засгийн газар унтаагүй байна, учир нь "бусад ертөнц рүү түр шилжих" хоригийн улмаас мөргөлдөөнд зориулсан түлш асар их хоригийн дор байна. Харь гаригийн тагнуулын төлөөлөгчид адрон коллайдер ашигласны дараа дэлхийн зочин ажилчдаас залхсан тул олон орны засгийн газар харь гаригийн тагнуулынхантай урьдчилан тохиролцож энэхүү хоригийг тавьсан юм.

Би CERN-д болсон нээлттэй өдөрлөгт зочлох тухай түүхээ үргэлжлүүлэх болно.

3-р хэсэг. Компьютерийн төв.

Энэ хэсэгт би CERN-ийн ажлын бүтээгдхүүнийг хадгалах, боловсруулах газар - туршилтын үр дүнгийн талаар ярих болно. Бид компьютерийн төвийн тухай ярих болно, гэхдээ үүнийг дата төв гэж нэрлэх нь илүү зөв байх болов уу. Гэхдээ эхлээд би CERN-ийн тооцоолол, өгөгдөл хадгалах асуудлын талаар бага зэрэг ярих болно. Жил бүр том адрон мөргөлдөөн дангаараа маш их мэдээлэл үйлдвэрлэдэг бөгөөд хэрэв үүнийг CD дээр бичвэл 20 километрийн өндөртэй стек болно. Учир нь мөргөлдүүлэгч секундэд 30 сая удаа мөргөлддөг бөгөөд мөргөлдөх бүрт ойролцоогоор 20 үйл явдал үүсдэг бөгөөд тус бүр нь детекторт их хэмжээний мэдээлэл үүсгэдэг. Мэдээжийн хэрэг, энэ мэдээллийг эхлээд илрүүлэгч өөрөө боловсруулж, дараа нь орон нутгийн тооцооллын төвд очиж, зөвхөн дараа нь үндсэн мэдээлэл хадгалах, боловсруулах төв рүү дамжуулдаг. Гэсэн хэдий ч өдөр бүр ойролцоогоор петабайт өгөгдлийг боловсруулах шаардлагатай байдаг. Үүн дээр бид энэ өгөгдлийг зөвхөн хадгалахаас гадна дэлхийн судалгааны төвүүдэд түгээх ёстойг нэмж хэлэх ёстой бөгөөд үүнээс гадна CERN өөрөө 4000 орчим WiFi сүлжээний хэрэглэгчдийг дэмжих ёстой. Унгар улсад өгөгдөл хадгалах, боловсруулах туслах төв байдаг бөгөөд 100 гигабитийн холболт байдаг. Үүний зэрэгцээ CERN-ийн дотор 35,000 км оптик кабель татсан байна.
Гэсэн хэдий ч компьютерийн төв үргэлж тийм ч хүчирхэг байгаагүй. Ашигласан тоног төхөөрөмж цаг хугацааны явцад хэрхэн өөрчлөгдсөнийг гэрэл зураг харуулж байна.

Одоо үндсэн фрэймээс ердийн компьютерийн сүлжээ рүү шилжсэн. Одоогоор тус төв нь долоо хоногийн 7 өдөр, 24 цагаар ажилладаг 10,000 серверт 90,000 процессорын цөмтэй. Энэ сүлжээнд дунджаар 250,000 өгөгдөл боловсруулах ажил нэгэн зэрэг ажиллаж байна. Энэхүү тооцооллын төв нь орчин үеийн технологийн тэргүүн эгнээнд байдаг бөгөөд ийм их хэмжээний өгөгдлийг хадгалах, боловсруулахад шаардлагатай асуудлуудыг шийдвэрлэхийн тулд компьютер болон МТ-ийг ихэвчлэн урагшлуулдаг. Компьютерийн төвийн ойролцоо байрладаг байшинд Тим Бернерс-Ли World Wide Web зохион бүтээснийг дурдахад хангалттай (интернетээр хэсч байхдаа суурь шинжлэх ухаан нь ашиггүй гэж хэлдэг өөр авьяастай тэнэг хүмүүст үүнийг хэлээрэй).

Гэсэн хэдий ч өгөгдөл хадгалах асуудал руу буцаж орцгооё. Гэрэл зураг нь эртний эрин үед өгөгдөл урьд нь соронзон диск дээр хадгалагдаж байсныг харуулж байна (Тийм ээ, тийм ээ, би эдгээр 29 мегабайт дискийг ЕХ-ны компьютер дээр санаж байна).

Өнөөдрийн байдал ямар байгааг харахаар компьютерийн төв байрладаг барилга руу явлаа.

Гайхалтай нь тэнд тийм ч олон хүн байдаггүй, би маш хурдан дотогш ордог. Тэд бидэнд богино хэмжээний кино үзүүлж, дараа нь цоожтой хаалга руу хөтөлдөг. Манай хөтөч хаалгыг онгойлгож, мэдээлэл бичигдсэн соронзон хальстай шүүгээнүүд байгаа нэлээд том өрөөнд бид өөрсдийгөө олж харлаа.

Өрөөний ихэнх хэсгийг яг ийм шүүгээ эзэлдэг.

Тэд 480 сая файлд 100 петабайт мэдээлэл (700 жилийн Full HD видеотой тэнцэх) хадгалдаг. Сонирхуулахад, дэлхийн 160 тооцооллын төвд 10,000 орчим физикч энэ мэдээлэлд хандах боломжтой. Энэ мэдээлэл нь өнгөрсөн зууны 70-аад оноос хойшхи бүх туршилтын өгөгдлийг агуулдаг. Хэрэв та анхааралтай ажиглавал эдгээр соронзон хальснууд кабинет дотор хэрхэн байрлаж байгааг харж болно.

Зарим тавиурууд нь процессорын модулиудыг агуулдаг.

Ширээн дээр өгөгдөл хадгалахад ашигладаг жижиг дэлгэц байдаг.

Энэхүү дата төв нь 3.5 мегаватт цахилгаан эрчим хүч хэрэглэдэг бөгөөд цахилгаан тасарсан тохиолдолд өөрийн дизель генератортой. Хөргөлтийн системийн талаар бас хэлэх хэрэгтэй. Энэ нь барилгын гадна байрладаг бөгөөд хуурамч шалны доор хүйтэн агаарыг жолооддог. Усан хөргөлтийг зөвхөн цөөн тооны сервер дээр ашигладаг.

Хэрэв та кабинетийн дотор талыг харвал соронзон хальснаас автомат дээж авах, ачаалах ажиллагаа хэрхэн явагддагийг харж болно.

Үнэн хэрэгтээ энэ өрөө нь компьютерийн тоног төхөөрөмж байрладаг цорын ганц өрөө биш, харин зочдыг дор хаяж энд оруулдаг байсан нь зохион байгуулагчдын хүндэтгэлийг хэдийнэ төрүүлж байна. Ширээн дээр байсан зүйлсийн зургийг авлаа.

Үүний дараа бас нэг хэсэг зочин гарч ирэн биднийг явахыг хүсэв. Би сүүлчийн зургаа аваад дата төвөөс гарлаа.

Дараагийн хэсэгт би физикийн туршилтанд ашигладаг өвөрмөц тоног төхөөрөмжийг бүтээж, угсардаг цехүүдийн талаар ярих болно.

"Том адрон мөргөлдөөн" гэсэн хэллэг хэвлэл мэдээллийн хэрэгслээр маш гүнзгий нэвтэрсэн тул дийлэнх олон хүмүүс, түүний дотор үйл ажиллагаа нь энгийн бөөмсийн физик, шинжлэх ухаантай ямар ч холбоогүй хүмүүс энэ суурилуулалтын талаар мэддэг.

Үнэхээр ч ийм том, үнэтэй төслийг хэвлэл мэдээллийн хэрэгслээр үл тоомсорлож чадахгүй байсан - бараг 27 км урт, олон арван тэрбум долларын өртөгтэй цагираг суурилуулалт, дэлхийн өнцөг булан бүрээс хэдэн мянган эрдэмтэд хамтран ажилладаг. Коллайдерыг алдаршуулахад ихээхэн хувь нэмэр оруулсан "Бурхан бөөмс" буюу Хиггс бозоныг амжилттай сурталчилж, Питер Хиггс 2013 онд Физикийн чиглэлээр Нобелийн шагнал хүртжээ.

Юуны өмнө том адрон коллайдерыг эхнээс нь бүтээгээгүй, харин түүний өмнөх Том электрон-позитрон коллайдер (LEP) дээр бий болсон гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. 27 км урт хонгилын ажил 1983 онд эхэлсэн бөгөөд дараа нь электрон болон позитроныг мөргөлдүүлэх хурдасгуурыг байрлуулахаар төлөвлөжээ. 1988 онд цагираган хонгил хаагдаж, ажилчид туннель руу маш болгоомжтой дөхөж очсон тул хонгилын хоёр үзүүр ердөө 1 см-ийн зөрүүтэй байжээ.

Хурдасгуур нь 2000 оны эцэс хүртэл ажиллаж, 209 ГеВ эрчим хүчний оргил үедээ хүрсэн. Үүний дараа түүнийг буулгах ажил эхэлсэн. Арван нэгэн жилийн хугацаанд LEP нь физикт хэд хэдэн нээлт хийсэн бөгөөд үүнд W, Z бозоны нээлт, цаашдын судалгаанууд багтсан. Эдгээр судалгааны үр дүнд үндэслэн цахилгаан соронзон ба сул харилцан үйлчлэлийн механизм нь ижил төстэй гэж дүгнэсэн бөгөөд үүний үр дүнд эдгээр харилцан үйлчлэлийг цахилгаан сул тал руу нэгтгэх онолын ажил эхэлсэн.

2001 онд электрон-позитрон хурдасгуурын суурин дээр Том адрон коллайдерыг барьж эхэлсэн. Шинэ хурдасгуурын барилгын ажил 2007 оны сүүлээр дууссан. Энэ нь Франц, Швейцарийн хил дээр, Женев нуурын хөндийд (Женевээс 15 км-ийн зайд), 100 метрийн гүнд LEP-ийн талбайд байрладаг байв. 2008 оны 8-р сард коллайдерын туршилтууд эхэлсэн бөгөөд 9-р сарын 10-нд LHC-ийн албан ёсны нээлт болсон. Өмнөх хурдасгуурын нэгэн адил уг байгууламжийн бүтээн байгуулалт, ашиглалтыг Европын Цөмийн судалгааны байгууллага - CERN удирдаж байна.

ЦЕРН

CERN байгууллагын (Conseil Européenne pour la Recherche Nucléaire) талаар товч дурдах нь зүйтэй. Энэ байгууллага нь өндөр энергийн физикийн салбарт дэлхийн хамгийн том лабораторийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүнд гурван мянган байнгын ажилтан багтдаг бөгөөд CERN-ийн төслүүдэд 80 гаруй орны хэдэн мянган судлаач, эрдэмтэд оролцдог.

Одоогийн байдлаар уг төсөлд Бельги, Дани, Франц, Герман, Грек, Итали, Нидерланд, Норвеги, Швед, Швейцарь, Их Британи - үүсгэн байгуулагч, Австри, Испани, Португал, Финлянд, Польш, Унгар зэрэг 22 орон оролцож байна. , Чех, Словак, Болгар, Румын - нэгдэн орсон. Гэсэн хэдий ч дээр дурьдсанчлан, олон арван улс орон байгууллагын ажилд нэг талаараа, тэр дундаа Том Адрон Коллайдерт оролцдог.

Том адрон коллайдер хэрхэн ажилладаг вэ?

Том адрон коллайдер гэж юу вэ, хэрхэн ажилладаг вэ гэдэг нь олон нийтийн сонирхлыг татдаг гол асуултууд юм. Эдгээр асуултуудыг цааш нь авч үзье.

Collider - Англи хэлнээс орчуулбал "мөргөлдөг хүн" гэсэн утгатай. Ийм тохируулгын зорилго нь бөөмсийг мөргөлдөх явдал юм. Адрон мөргөлдүүлэгчийн хувьд бөөмсийг адронууд гүйцэтгэдэг - хүчтэй харилцан үйлчлэлд оролцдог бөөмс. Эдгээр нь протонууд юм.

Протон авах

Протонуудын урт аялал нь устөрөгчийг хий хэлбэрээр хүлээн авдаг хурдасгуурын эхний шат болох дуоплазматроноос эхэлдэг. Дуоплазматрон нь цахилгаан цэнэгийг хийгээр дамжуулдаг цэнэгийн тасалгаа юм. Тиймээс зөвхөн нэг электрон, нэг протоноос бүрдэх устөрөгч электроноо алддаг. Ийм байдлаар плазм үүсдэг - цэнэглэгдсэн хэсгүүдээс бүрдэх бодис - протонууд. Мэдээжийн хэрэг, цэвэр протоны плазмыг олж авах нь хэцүү байдаг тул үүссэн плазмыг мөн молекулын ион, электронуудын үүл агуулсан плазмыг шүүж, протоны үүлийг тусгаарладаг. Соронзон нөлөөн дор протоны плазм нь цацрагт тогтдог.

Бөөмийн урьдчилсан хурдатгал

Шинээр үүссэн протоны цацраг нь хэд хэдэн хөндий цилиндр электродууд (дамжуулагч) -аар дараалан өлгөгдсөн 30 метрийн цагираг болох LINAC 2 шугаман хурдасгуурт аяллаа эхэлдэг. Хурдасгуурын дотор үүссэн электростатик орон нь хөндий цилиндрийн хоорондох хэсгүүд нь дараагийн электродын чиглэлд үргэлж хурдасгах хүчийг мэдрэх байдлаар ангилагддаг. Энэ үе шатанд протоны хурдатгалын механизмыг бүхэлд нь судлахгүйгээр бид зөвхөн LINAC 2-ийн гаралтын үед физикчид гэрлийн хурдны 31% -д хүрсэн 50 МэВ энергитэй протоны туяаг хүлээн авдаг гэдгийг бид тэмдэглэж байна. Энэ тохиолдолд бөөмийн масс 5% -иар нэмэгддэг нь анхаарал татаж байна.

2019-2020 он гэхэд LINAC 2-ыг LINAC 4-ээр орлуулахаар төлөвлөж байгаа бөгөөд энэ нь протоныг 160 МэВ хүртэл хурдасгах болно.

Коллайдер нь хар тугалганы ионуудыг хурдасгадаг бөгөөд энэ нь кварк-глюоны плазмыг судлах боломжийг олгоно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тэдгээр нь LINAC 2-той төстэй LINAC 3 цагирагт хурдасгасан. Ирээдүйд аргон, ксенонтой туршилт хийхээр төлөвлөж байна.

Дараа нь протоны багцууд протоны синхрон өдөөгч (PSB) руу ордог. Энэ нь цахилгаан соронзон резонаторууд байрладаг 50 метрийн диаметр бүхий дөрвөн давхарласан цагиргуудаас бүрддэг. Тэдний үүсгэсэн цахилгаан соронзон орон нь өндөр эрчимтэй бөгөөд түүгээр дамжин өнгөрөх бөөмс нь талбайн потенциалын зөрүүний үр дүнд хурдатгал авдаг. Тиймээс ердөө 1.2 секундын дараа бөөмс PSB-д гэрлийн хурдны 91% хүртэл хурдасч, 1.4 ГеВ энергид хүрч, дараа нь протоны синхротрон (PS) руу ордог. PS нь 628 метр диаметртэй бөгөөд бөөмийн цацрагийг дугуй тойрог замд чиглүүлдэг 27 соронзоор тоноглогдсон. Энд бөөмийн протонууд 26 ГэВ хүрдэг.

Протоныг хурдасгах хамгийн сүүлийн үеийн цагираг нь Super Proton Synchrotron (SPS) бөгөөд тойрог нь 7 километрт хүрдэг. 1317 соронзоор тоноглогдсон SPS нь тоосонцорыг 450 ГеВ-ын энерги хүртэл хурдасгадаг. 20 минутын дараа протоны цацраг гол цагираг - Том Адрон Коллайдер (LHC) руу ордог.

LHC дахь бөөмсийн хурдатгал ба мөргөлдөөн

Хурдасгуурын цагиргууд хоорондын шилжилт нь хүчирхэг соронзоор үүсгэгдсэн цахилгаан соронзон орны тусламжтайгаар явагддаг. Коллайдерын гол цагираг нь бөөмс нь эсрэг чиглэлд дугуй тойрог замд хөдөлдөг хоёр зэрэгцээ шугамаас бүрдэнэ. 10,000 орчим соронз нь бөөмсийн тойрог замыг барьж, мөргөлдөх цэг рүү чиглүүлэх үүрэгтэй бөгөөд тэдгээрийн зарим нь 27 тонн хүртэл жинтэй байдаг. Соронзон хэт халалтаас зайлсхийхийн тулд гелий-4 хэлхээг ашигладаг бөгөөд түүгээр ойролцоогоор 96 тонн бодис -271.25 ° C (1.9 К) температурт урсдаг. Протонууд 6.5 ТеВ энергид хүрдэг (өөрөөр хэлбэл мөргөлдөөний энерги нь 13 ТеВ), харин хурд нь гэрлийн хурдаас 11 км / цаг бага байдаг. Ийнхүү нэг секундын дотор протоны туяа мөргөлдүүлэгчийн том цагиргаар 11000 удаа дамждаг. Бөөмүүд мөргөлдөхөөс өмнө цагирагны эргэн тойронд 5-24 цагийн турш эргэлддэг.

Бөөмийн мөргөлдөөн нь үндсэн LHC цагирагийн дөрвөн цэгт тохиолддог бөгөөд дөрвөн детектор байрладаг: ATLAS, CMS, ALICE болон LHCb.

Том Адрон Коллайдер илрүүлэгч

ATLAS (Toroidal LHC аппарат)

— Том Адрон Коллайдерын (LHC) хоёр ерөнхий зориулалтын илрүүлэгчийн нэг юм. Тэрээр Хиггс бозоны эрэл хайгуулаас эхлээд харанхуй материйг бүрдүүлдэг бөөмс хүртэл өргөн хүрээний физикийг судалдаг. Хэдийгээр энэ нь CMS туршилттай ижил шинжлэх ухааны зорилготой боловч ATLAS нь өөр өөр техникийн шийдэл, өөр соронзон системийн загварыг ашигладаг.

LHC-ийн бөөмсийн цацрагууд ATLAS детекторын төвд мөргөлдөж, мөргөлдөх цэгээс бүх чиглэлд нисдэг шинэ бөөмс хэлбэрээр ирж буй хог хаягдлыг үүсгэдэг. Нөлөөллийн цэгийн эргэн тойронд давхаргаар байрлуулсан илрүүлэх зургаан өөр дэд систем нь бөөмсийн зам, импульс, энергийг бүртгэж, тэдгээрийг тус тусад нь тодорхойлох боломжийг олгодог. Соронзны асар том систем нь цэнэглэгдсэн бөөмсийн замыг нугалж, тэдгээрийн импульсийг хэмжих боломжтой.

ATLAS детектор дахь харилцан үйлчлэл нь мэдээллийн асар их урсгалыг бий болгодог. Энэ өгөгдлийг боловсруулахын тулд ATLAS дэвшилтэт "гох" системийг ашиглан детекторт ямар үйл явдлыг бүртгэх, алийг нь үл тоомсорлохыг хэлж өгдөг. Дараа нь бүртгэгдсэн мөргөлдөөний үйл явдлуудад дүн шинжилгээ хийхэд нарийн мэдээлэл цуглуулах, тооцоолох системийг ашигладаг.

Илрүүлэгч нь 46 метр өндөр, 25 метр өргөн, харин жин нь 7000 тонн юм. Эдгээр үзүүлэлтүүд нь ATLAS-ыг урьд өмнө бүтээгдсэн хамгийн том бөөмс илрүүлэгч болгодог. Энэ нь Швейцарийн Мейрин тосгоны ойролцоо, CERN-ийн гол газрын ойролцоо 100 м-ийн гүнд хонгилд байрладаг. Суурилуулалт нь 4 үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ.

  • Дотор мэдрэгч нь цилиндр хэлбэртэй, дотоод цагираг нь өнгөрч буй бөөмийн цацрагийн тэнхлэгээс хэдхэн см зайд байрладаг бөгөөд гаднах цагираг нь 2.1 метр диаметртэй, 6.2 метр урттай. Энэ нь соронзон орон дотор дүрэгдсэн гурван өөр мэдрэгч системээс бүрдэнэ. Дотоод мэдрэгч нь протон-протоны мөргөлдөх бүрт үүссэн цахилгаан цэнэгтэй бөөмсийн чиглэл, импульс, цэнэгийг хэмждэг. Дотоод илрүүлэгчийн үндсэн элементүүд нь: пиксел илрүүлэгч, хагас дамжуулагчийг хянах төхөөрөмж (SCT) болон шилжилтийн цацрагийн мэдрэгч (TRT).

  • Калориметр нь детектороор дамжин өнгөрөх үед бөөмс алдаж буй энергийг хэмждэг. Энэ нь мөргөлдөөний үед үүссэн тоосонцорыг шингээж, улмаар тэдний энергийг бүртгэдэг. Калориметрүүд нь өндөр нягтралтай "шингээх" материалын давхаргууд - хар тугалга - "идэвхтэй орчин" - шингэн аргоны давхаргуудаар солигддог. Цахилгаан соронзон калориметр нь электрон ба фотонуудын энергийг бодистой харьцахдаа хэмждэг. Адроны калориметр нь адрон атомын цөмтэй харилцан үйлчлэх үед тэдгээрийн энергийг хэмждэг. Калориметр нь мюон ба нейтринооос бусад ихэнх мэдэгдэж буй бөөмсийг зогсоож чаддаг.

LAr (Шингэн аргон калориметр) - ATLAS калориметр

  • Муон спектрометр - мюоныг тодорхойлох, тэдгээрийн моментыг хэмжих дөрвөн өөр технологи ашиглан 4000 бие даасан мюоны танхимаас бүрдэнэ. Мюонууд ихэвчлэн дотоод мэдрэгч ба калориметрээр дамждаг тул мюоны спектрометр шаардлагатай байдаг.

  • ATLAS-ийн соронзон систем нь детекторын системийн янз бүрийн давхаргын эргэн тойронд бөөмсийг нугалж, бөөмийн мөрийг хянахад хялбар болгодог.

ATLAS туршилтад (2012 оны 2-р сар) 38 орны 174 байгууллагын 3000 гаруй эрдэмтэн оролцож байна.

CMS (Компакт Муон Соленоид)

— Том Адрон Коллайдер (LHC)-ийн ерөнхий зориулалтын илрүүлэгч юм. ATLAS-ын нэгэн адил энэ нь стандарт загварыг (Хиггс бозоныг оруулаад) судлахаас эхлээд харанхуй матери үүсгэж болох бөөмсийг хайх хүртэл өргөн хүрээний физикийн хөтөлбөртэй. Хэдийгээр энэ нь ATLAS туршилттай ижил шинжлэх ухааны зорилготой боловч CMS нь өөр өөр техникийн шийдэл, өөр соронзон системийн загварыг ашигладаг.

CMS илрүүлэгч нь асар том цахилгаан соронзон соронзон эргэн тойронд бүтээгдсэн. Энэ нь 4 Tesla талбайг үүсгэдэг супер дамжуулагч кабелийн цилиндр ороомог бөгөөд дэлхийн соронзон орноос ойролцоогоор 100,000 дахин их юм. Талбай нь 14000 тонн жинтэй детекторын хамгийн том бүрэлдэхүүн хэсэг болох ган "буулга" -аар хязгаарлагддаг. Бүрэн детектор нь 21 м урт, 15 м өргөн, 15 м өндөртэй угсралт нь үндсэн 4 хэсгээс бүрдэнэ.

  • Соленоид соронз нь дэлхийн хамгийн том соронз бөгөөд цохилтын цэгээс ялгарах цэнэгтэй бөөмсийн замыг нугалахад үйлчилдэг. Траекторын гажуудал нь эерэг ба сөрөг цэнэгтэй бөөмсийг (эсрэг чиглэлд нугалж байгаа тул) ялгах, мөн хурд нь траекторийн муруйлтаас хамаардаг импульсийг хэмжих боломжийг олгодог. Соленоидын асар том хэмжээ нь трекер болон калориметрийг ороомог дотор байрлуулах боломжийг олгодог.
  • Silicon Tracker - Төвлөрсөн давхаргад байрлуулсан 75 сая бие даасан электрон мэдрэгчээс бүрдэнэ. Цэнэглэгдсэн бөөм нь трекерийн давхаргуудаар дамжин өнгөрөхөд энергийн нэг хэсгийг давхарга бүрт шилжүүлдэг бөгөөд энэ нь бөөмийн мөргөлдөх цэгүүдийг өөр өөр давхаргатай хослуулах нь түүний зам мөрийг цаашид тодорхойлох боломжийг олгодог.
  • Калориметрүүд – электрон ба адроник, ATLAS калориметрийг үзнэ үү.
  • Дэд илрүүлэгч - мюоныг илрүүлэх боломжийг танд олгоно. Тэдгээр нь ороомгийн гадна давхаргад байрладаг 1400 мюоны танхимаар төлөөлдөг бөгөөд "буулга" металл хавтангуудаар ээлжлэн байрладаг.

CMS туршилт нь 42 орны 182 байгууллага, 42 орны бөөмийн физикчид, инженер техникийн ажилтнууд, оюутнууд болон туслах ажилтнууд гэсэн 4300 хүнийг хамарсан түүхэн дэх хамгийн том олон улсын шинжлэх ухааны судалгааны нэг юм (2014 оны 2-р сар).

ALICE (Том ионтой мөргөлдөх туршилт)

— том адрон коллайдерын (LHC) цагираг дээрх хүнд ион илрүүлэгч юм. Энэ нь кварк-глюоны плазм гэж нэрлэгддэг материйн үе шат үүсдэг эрчим хүчний хэт нягтралд хүчтэй харилцан үйлчлэлцдэг бодисын физикийг судлах зорилготой юм.

Өнөөгийн ертөнцийн бүх энгийн бодисууд атомуудаас бүрддэг. Атом бүр нь электрон үүлээр хүрээлэгдсэн протон ба нейтроны цөмийг (нейтронгүй устөрөгчөөс бусад) агуулдаг. Протон ба нейтронууд нь эргээд глюон гэж нэрлэгддэг бусад бөөмстэй холбогдсон кваркуудаас бүрддэг. Тусдаа кварк хэзээ ч ажиглагдаж байгаагүй: кваркууд, түүнчлэн глюонууд хоорондоо байнга холбоотой байдаг бөгөөд протон, нейтрон зэрэг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дотор хязгаарлагддаг. Үүнийг хорих гэж нэрлэдэг.

LHC дахь мөргөлдөөн нь нарны төвөөс 100,000 дахин илүү халуун температурыг бий болгодог. Коллайдер нь хар тугалганы ионуудын мөргөлдөөнийг идэвхжүүлж, Big Bang-ийн дараа шууд үүссэнтэй төстэй нөхцөл байдлыг дахин бий болгодог. Эдгээр эрс тэс нөхцөлд протон ба нейтронууд "хайлж" кваркуудыг глюонтой холбооноос чөлөөлдөг. Энэ бол кварк-глюоны плазм юм.

ALICE туршилтанд ALICE детекторыг ашигладаг бөгөөд 10000 тонн жинтэй, 26 м урт, 16 м өндөр, 16 м өргөнтэй. Энэхүү төхөөрөмж нь хяналтын төхөөрөмж, калориметр, тоосонцор танигч мэдрэгч гэсэн гурван үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ. Энэ нь мөн 18 модульд хуваагддаг. Илрүүлэгч нь Францын Сент-Денис-Пули тосгоны ойролцоо 56 м-ийн гүнд хонгилд байрладаг.

Туршилтад дэлхийн 30 орны 100 гаруй физикийн хүрээлэнгийн 1000 гаруй эрдэмтэн хамрагдсан байна.

LHCb (Том Адрон Коллайдерын гоо сайхны туршилт)

– Туршилт нь гоо сайхны кварк эсвэл б кварк гэж нэрлэгддэг бөөмсийн төрлийг судлах замаар матери ба эсрэг бодисын хоорондох жижиг ялгааг судалдаг.

LHCb туршилт нь ATLAS болон CMS зэрэг хаалттай детектороор мөргөлдөх цэгийг бүхэлд нь хүрээлэхийн оронд голдуу урагш чиглэсэн бөөмсийг илрүүлэхийн тулд хэд хэдэн дэд илрүүлэгчийг ашигладаг - нэг чиглэлд мөргөлдсөнөөр урагш чиглүүлсэн хэсгүүдийг илрүүлдэг. Эхний дэд илрүүлэгчийг мөргөлдөх цэгийн ойролцоо суурилуулж, бусад нь 20 метрийн зайд ар араасаа суурилуулсан байна.

LHC нь маш олон төрлийн кваркуудыг өөр хэлбэрт хурдан задрахаас өмнө үүсгэдэг. Б кваркуудыг барьж авахын тулд LHCb-д зориулсан хөдөлгөөнийг хянах нарийн төвөгтэй детекторуудыг бүтээсэн бөгөөд энэ нь коллайдероор дамжин бөөмийн цацрагийн хөдөлгөөнд ойрхон байрладаг.

5600 тонн жинтэй LHCb детектор нь шууд спектрометр болон хавтгай детекторуудаас бүрдэнэ. Урт нь 21 метр, өндөр нь 10 метр, өргөн нь 13 метр бөгөөд газрын гүнд 100 метрийн гүнд байрладаг. LHCb туршилтад 66 өөр институт, их сургуулийн 700 орчим эрдэмтэд оролцож байна (2013 оны 10-р сар).

Коллайдер дээрх бусад туршилтууд

Том адрон коллайдер дээрх дээрх туршилтуудаас гадна суурилуулалтын өөр хоёр туршилтууд байдаг.

  • LHCf (Том Адрон Коллайдер урагш)- бөөмийн цацраг мөргөлдсөний дараа урагш шидэгдсэн бөөмсийг судалдаг. Тэд туршилтын нэг хэсэг болгон эрдэмтэд судалж буй сансрын туяаг дуурайлган хийдэг. Сансрын туяа нь дэлхийн агаар мандлыг байнга бөмбөгддөг сансар огторгуйгаас байгалийн гаралтай цэнэгтэй бөөмс юм. Тэд агаар мандлын дээд давхаргад цөмтэй мөргөлдөж, газрын түвшинд хүрдэг бөөмсийн цуваа үүсгэдэг. LHC доторх мөргөлдөөн нь ийм бөөмсийн каскад үүсгэдэг болохыг судлах нь физикчдэд олон мянган километрийг хамарч болох том хэмжээний сансрын цацрагийн туршилтыг тайлбарлаж, тохируулахад тусална.

LHCf нь LHC-ийн дагуу, ATLAS-ын цохилтын цэгийн хоёр талд 140 метрийн зайд байрлах хоёр мэдрэгчээс бүрдэнэ. Хоёр детектор тус бүр нь ердөө 40 кг жинтэй, 30 см урт, 80 см өндөр, 10 см өргөнтэй. LHCf туршилтад 5 орны 9 хүрээлэнгийн 30 эрдэмтэн оролцож байна (2012 оны 11-р сар).

  • TOTEM (Нийт хөндлөн огтлол, уян харимхай тархалт ба дифракцийн диссоциаци)- коллайдер дээр хамгийн удаан суурилуулсан туршилт. Түүний зорилго нь жижиг өнцгийн мөргөлдөөний үед үүссэн протоныг нарийн хэмжих замаар протонуудыг өөрсдөө судлах явдал юм. Энэ бүсийг "урагшлах" чиглэл гэж нэрлэдэг бөгөөд бусад LHC туршилтуудад нэвтрэх боломжгүй юм. TOTEM мэдрэгч нь CMS-ийн харилцан үйлчлэлийн цэгийн эргэн тойронд бараг хагас километрийн зайд байрладаг. TOTEM нь дөрвөн цөмийн телескоп, 26 Ромын тогоо илрүүлэгч зэрэг бараг 3000 кг төхөөрөмжтэй. Сүүлчийн төрөл нь детекторуудыг бөөмийн цацрагт аль болох ойр байрлуулах боломжийг олгодог. TOTEM туршилтад 8 орны 16 хүрээлэнгийн 100 орчим эрдэмтэн хамрагдсан (2014 оны 8-р сар).

Том адрон коллайдер яагаад хэрэгтэй вэ?

Олон улсын шинжлэх ухааны хамгийн том суурилуулалт нь өргөн хүрээний физик асуудлыг судалдаг.

  • Топ кваркуудын судалгаа. Энэ бөөмс нь хамгийн хүнд кварк төдийгүй хамгийн хүнд элементар бөөмс юм. Топ кваркийн шинж чанарыг судлах нь судалгааны хэрэгсэл учраас бас утга учиртай.
  • Хиггс бозоны хайлт, судалгаа. Хэдийгээр CERN Хиггс бозоныг аль хэдийн (2012 онд) нээсэн гэж мэдэгдэж байгаа боловч түүний мөн чанарын талаар маш бага мэдээлэл байгаа бөгөөд цаашдын судалгаа нь түүний үйл ажиллагааны механизмыг илүү тодорхой болгож чадна.

  • Кварк-глюоны плазмын судалгаа. Хар тугалганы бөөмүүд өндөр хурдтай мөргөлдөхөд коллайдерт . Түүний судалгаа нь цөмийн физик (хүчтэй харилцан үйлчлэлийн онолыг сайжруулах) болон астрофизик (Орчлон ертөнцийн оршин тогтнох эхний мөчүүдийг судлах) хоёуланд нь хэрэгтэй үр дүнг авчрах болно.
  • Хэт тэгш хэмийг хайх. Энэхүү судалгаа нь "суперсиметри" буюу энгийн бөөмс бүр "супер бөөм" гэж нэрлэгддэг илүү хүнд хамтрагчтай байдаг гэсэн онолыг үгүйсгэх буюу нотлох зорилготой юм.
  • Фотон-фотон ба фотон-хадроны мөргөлдөөний судалгаа. Энэ нь ийм мөргөлдөөний үйл явцын механизмын талаархи ойлголтыг сайжруулах болно.
  • Экзотик онолыг турших. Энэ ангилалд хамгийн уламжлалт бус "чамин" ажлууд багтдаг, жишээлбэл, мини хар нүх үүсгэх замаар зэрэгцээ ертөнцийг хайх.

Эдгээр ажлуудаас гадна өөр олон ажлууд байгаа бөгөөд тэдгээрийн шийдэл нь хүн төрөлхтөнд байгаль, бидний эргэн тойрон дахь ертөнцийг илүү сайн ойлгох боломжийг олгож, улмаар шинэ технологи бий болгох боломжийг нээх болно.

Том адрон коллайдерын практик ашиг тус ба суурь шинжлэх ухаан

Юуны өмнө суурь судалгаа нь суурь шинжлэх ухаанд хувь нэмэр оруулдаг гэдгийг хэлэх хэрэгтэй. Хэрэглээний шинжлэх ухаан нь энэхүү мэдлэгийг ашиглах асуудлыг авч үздэг. Суурь шинжлэх ухааны ашиг тусыг мэддэггүй нийгмийн хэсэг нь Хиггс бозоны нээлт эсвэл кварк-глюоны плазмыг бий болгоход чухал ач холбогдолтой зүйл гэж үздэггүй. Ийм судалгаа нь энгийн хүний ​​амьдралтай холбоотой нь тодорхойгүй байна. Цөмийн энергитэй холбоотой богино жишээг харцгаая.

1896 онд Францын физикч Антуан Анри Беккерел цацраг идэвхт байдлын үзэгдлийг нээсэн. Удаан хугацааны туршид хүн төрөлхтөн удахгүй үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд шилжихгүй гэж үздэг байв. Түүхэн дэх анхны цөмийн реакторыг ашиглалтад оруулахаас ердөө таван жилийн өмнө 1911 онд атомын цөмийг нээсэн агуу физикч Эрнест Рутерфорд атомын энерги хэзээ ч хэрэглээгээ олохгүй гэж хэлсэн байдаг. 1939 онд Германы эрдэмтэд Лиз Майтнер, Отто Хан нар ураны цөм нейтроноор цацраг туяагаар хоёр хэсэгт хуваагдан асар их хэмжээний энерги ялгаруулдаг болохыг олж мэдсэнээр шинжээчид атомын цөмд агуулагдах энергид хандах хандлагаа эргэн харж чаджээ. эрчим хүч.

Цөөн хэдэн суурь судалгааны сүүлийн холбоосын дараа л хэрэглээний шинжлэх ухаан гарч ирсэн бөгөөд эдгээр нээлтүүдийн үндсэн дээр цөмийн энерги үйлдвэрлэх төхөөрөмж - атомын реакторыг зохион бүтээжээ. Цөмийн реакторын үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний эзлэх хувийг харснаар нээлтийн цар хүрээг үнэлж болно. Жишээлбэл, Украинд атомын цахилгаан станцууд цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн 56%, Францад 76% -ийг бүрдүүлдэг.

Бүх шинэ технологи нь тодорхой суурь мэдлэг дээр суурилдаг. Энд хэд хэдэн товч жишээ байна:

  • 1895 онд Вильгельм Конрад Рентген рентген туяанд өртөх үед гэрэл зургийн хавтан харанхуйлж байгааг анзаарчээ. Өнөөдөр рентген зураг нь дотоод эрхтний нөхцөл байдлыг судлах, халдвар, хаван илрүүлэх боломжийг олгодог анагаах ухаанд хамгийн их ашиглагддаг шинжилгээний нэг юм.
  • 1915 онд Альберт Эйнштейн өөрийн гэсэн санал тавьсан. Өнөөдөр энэ онолыг GPS-ийн хиймэл дагуулыг ажиллуулахдаа харгалзан үздэг бөгөөд энэ нь объектын байршлыг хоёр метрийн нарийвчлалтайгаар тодорхойлдог. GPS-ийг үүрэн холбоо, зураг зүй, тээврийн хяналтад ашигладаг боловч голчлон навигацид ашигладаг. Харьцангуй ерөнхий онолыг тооцдоггүй хиймэл дагуулын алдаа хөөргөх мөчөөс хойш өдөрт 10 километрээр өсөх болно! Хэрэв явган зорчигч оюун ухаан, цаасан газрын зургийг ашиглаж чадвал агаарын тээврийн нисгэгчид үүлээр явах боломжгүй тул хүнд байдалд орно.

Хэрэв өнөөдөр LHC-д хийсэн нээлтүүдийн практик хэрэглээ хараахан олдоогүй байгаа бол энэ нь эрдэмтэд "коллайдер дээр дэмий хоосон ажиллаж байна" гэсэн үг биш юм. Таны мэдэж байгаагаар ухаалаг хүн одоо байгаа мэдлэгээсээ хамгийн их практик хэрэглээг олж авахыг эрмэлздэг тул LHC-ийн судалгааны явцад хуримтлагдсан байгалийн талаархи мэдлэг эрт орой хэзээ нэгэн цагт хэрэглэгдэх болно. Дээр дурдсанчлан суурь нээлтүүд болон тэдгээрийг ашигладаг технологиудын хоорондын холбоо заримдаа огтхон ч тодорхойгүй байж болно.

Эцэст нь, судалгааны анхны зорилгод ороогүй шууд бус нээлтүүд гэж нэрлэгддэг зүйлийг тэмдэглэе. Суурь нээлт хийхэд ихэвчлэн шинэ технологи нэвтрүүлэх, ашиглах шаардлагатай байдаг тул эдгээр нь ихэвчлэн тохиолддог. Ийнхүү оптикийн хөгжил нь одон орон судлаачдын телескопоор хийсэн ажиглалт дээр үндэслэсэн сансрын суурь судалгаанаас түлхэц болсон юм. CERN-ийн хувьд хаа сайгүй тархсан технологи ийм байдлаар бий болсон нь 1989 онд Тим Бернерс-Лигийн CERN-ийн байгууллагын мэдээллийг олоход хялбар болгохын тулд санал болгосон интернет төсөл юм.



Танд нийтлэл таалагдсан уу? Найзуудтайгаа хуваалцаарай!