Adron collide: kòmanse. Gwo adron collide an pou kisa? Ki kote se?

Istwa nan akseleratè a, ki nou konnen jodi a kòm Gwo adron collide a kòmanse plis depi 2007. Okòmansman li te kòmanse avèk kwonoloji a nan pedal akseleratè a nan siklotronik a. Aparèy la se te yon aparèy ti ki fasil adapte sou tab la. Lè sa a, te istwa a nan accélérateurs devlope piti piti. Li parèt Senkrotron ak Senkrotron.

Nan istwa a nan petèt pi amizan a te peryòd ki soti nan 1956 1957 ane sa yo. Nan moman sa a, syans Sovyetik yo, patikilyèman fizik, pa t 'lag dèyè frè etranje yo. Lè l sèvi avèk ane yo akimile eksperyans nan, fizisyen Sovyetik yo te rele Vladimir Veksler te fè yon dekouvèt nan syans. Yo se Senkrotron a ki pi pwisan nan moman an te kreye. kapasite k ap travay li yo te 10 GeV (10 milya dola vòlt elèktron). Apre yo fin dekouvèt sa a deja kreye egzanp grav nan accélérateurs: Gwo elektwon-Position Collider, yon akseleratè Swis, Almay, peyi Etazini. Yo tout gen yon sèl objektif komen - etid la nan patikil fondamantal nan kark.

Gwo adron collide la te kreye nan mèsi yo premye plas a efò yo nan fizisyen Italyen an. Ak non l 'te Carlo Rubbia, pri nobèl Loreya. Pandan aktivite li yo Rubbia te travay kòm yon direktè nan Òganizasyon Ewopeyen an pou Nikleyè Rechèch. Li te deside pou konstwi e pou kouri LHC a se sou-sou sit sant rechèch.

Ki kote adron collide?

Collider mete sou fwontyè a ant Swis ak Frans. Longè sikonferans li yo se 27 kilomèt, e konsa yo rele sa gwo. bag akseleratè ale tounen 50 a 175 mèt. se leman an 1232 mete Collider. Yo supèrkonduktin, ki vle di yon moun ka devlope yon jaden maksimòm pou akselerasyon, depi depans sa yo enèji nan leman sa yo, se nòmalman absan. pwa nan total de chak leman se 3.5 tòn nan yon longè 14.3 mèt.

Tankou nenpòt ki objè fizik, Gwo adron collide a jenere chalè. Se poutèt sa, li nesesè yo toujou ap fre. Pou rezon sa a, tanperati se konsève nan 1.7 K lè l sèvi avèk 12 milyon lit nitwojèn likid. Anplis de sa, se likid elyòm (700,000 lit) itilize pou refwadisman, ak pi enpòtan - se presyon an itilize, ki se dis fwa lè lè pi ba pase presyon an nòmal atmosferik.

Tanperati 1.7 K santigrad se -271 degre. Tankou yon tanperati se prèske fèmen nan zewo absoli. Absoli zewo yo rele limit la pi ba ki posib, sa ki ka gen yon kò fizik.

Pati nan anndan an nan tinèl la se pa mwens enteresan. Gen Nyobyòm-Titàn supèrkonduktin kab ak posiblite yo. longè yo se 7600 kilomèt. Pwa a total se 1,200 tòn câbles. Enteryè a nan kab la - yon plèksus nan fil 6300 ak yon distans manm nan 1.5 milya dola kilomèt. longè Sa a se egal a 10 inite astwonomik. Pou egzanp, distans la soti nan tè a nan solèy la se 10 inite sa yo.

Si nou pale sou kote géographique li yo, li kapab di ke bag yo, Collider kouche ant lavil yo nan Saint Genis-yo ak Forno Voltaire ki sitiye sou bò a franse, menm jan tou Marin ak Vessurat - ak bò a Swis. Ti bag, rele PS, fin bò fwontyè a nan dyamèt la.

rezon d'être a

Yo nan lòd yo reponn kesyon an "Ki sa ki LHC la", ou bezwen ale nan syantis yo. Anpil syantis di ke li se envansyon nan gwo pou peryòd la tout antye nan egzistans nan syans, epi ki syans san li, ki se konnen yo nou jodi a, jis pa fè sans. egzistans la ak lansman de Gwo adron collide a yo enteresan nan ki kolizyon an nan patikil nan LHC a se yon eksplozyon. Tout patikil yo amann gaye nan direksyon diferan. Yo fòme patikil nouvo, ki ka eksplike egzistans lan ak siyifikasyon nan anpil moun.

Premye bagay ke syantis yo te eseye jwenn sa yo patikil te fè aksidan - li se teyorikman prevwa pa fizisyen Pyè HIGGS patikil elemantè rele "HIGGS bozon a ". Sa a patikil sansasyonèl se yon konpayi asirans nan enfòmasyon, yo konsidere kòm. Men, li se rele yon "patikil Bondye". Louvri li ta deplase syantis yo konprann linivè a. Li ta dwe te note ke nan 2012, 4 Jiyè, adron collide (kòmanse li pasyèlman nan plas) nan ede jwenn yon patikil menm jan an. Pou dat, syantis yo ap eseye etidye li an detay.

Konbyen tan ap ...

Natirèlman, kesyon an imedyatman rive, poukisa yo syantis lontan yo etidye patikil sa yo. Si ou gen yon aparèy, ou ka kouri li, ak tout tan tire pi plis ak plis done. Lefèt ke travay la nan LHC a - li se yon plezi chè. Youn lansman koute yon gwo sòm. Pou egzanp, konsomasyon nan enèji anyèl ki egal a 800 milyon dola. KW / h. Montan sa a nan enèji boule lavil la ki gen yon popilasyon apeprè 100 mil. Monchè, nan nòm yo an mwayèn. Sa pa enkli depans antretyen. Yon lòt rezon ki - se ke eksplozyon an LHC ki fèt lè opozan pwoton yo mare yo pwodwi yon gwo volim nan done: yon enfòmasyon òdinatè-lizib pou ke pwosesis la pran yon anpil nan tan. Menm malgre lefèt ke pouvwa a nan òdinatè ki resevwa enfòmasyon an, menm gwo pa estanda a jodi a.

Yon lòt rezon ki - li se pa mwens popilè pwoblèm fè nwa. Syantis ap travay ak Collider nan direksyon sa, asire ke seri a vizib nan linivè a se sèlman 4%. Li se sipoze ke rès la - li se pwoblèm fè nwa ak enèji fè nwa. Èksperimantal ap eseye pwouve ke teyori sa a se kòrèk.

Adron collide: pou oswa kont

Mete devan teyori a nan matyè fè nwa rele nan kesyon sekirite a nan egzistans la nan LHC la. Kesyon an leve: "adron collide: pou oswa kont?" Li te enkyete syantis anpil. Tout lespri yo gwo nan mond lan yo divize an de kategori. "Advèse" te mete pi devan yon teyori enteresan ke si pwoblèm sa yo ki egziste, Lè sa a, li dwe patikil opoze li yo. Apre sa, kolizyon an nan patikil nan akseleratè a parèt pi fonse pati. Te gen yon risk ki pati nan nwa ak pati a ke nou wè figi. Lè sa a, li te kapab mennen nan lanmò a nan linivè la. Sepandan, apre yo fin LHC la kòmanse premye te teyori sa a te an pati kase.

Next nan enpòtans vini yon eksplozyon nan linivè a, oswa olye - akouchman an. Yo kwè ke ka kolizyon an ka obsève ki jan linivè a Konpòte nan segonn yo an premye nan egzistans. wout la li gade apre orijin nan Bang a Big. Yo kwè ke pwosesis la kolizyon patikil se trè menm jan ak yon sèl la ki te nan kòmansman an nan nesans la nan linivè la.

Omwen yon lòt lide Fabulous ki syantis tcheke - li nan modèl ekzotik. Li sanble enkwayab, men gen yon teyori ki sijere ke gen lòt dimansyon ak univèr tankou nou moun. Apre sa, etranj ase, pedal akseleratè a epi yo kapab ede.

Senpleman mete, bi pou yo egzistans nan akseleratè a se yo konprann ki sa linivè a se, ki jan li te kreye, bay prèv oswa infirmé nenpòt teyori ki deja egziste nan patikil ak fenomèn ki gen rapò. Natirèlman, li ta pran ane sa yo, men ak chak kòmanse, dekouvèt nouvo ki ranvèse mond lan nan syans.

Enfòmasyon sou akseleratè a

Tout moun konnen ke pedal akseleratè a akselere patikil jiska 99% vitès la nan limyè, men se pa anpil moun konnen ke pousantaj la ki egal a 99,9999991% nan vitès la nan limyè. Figi sa a etonan fè sans paske yo te desen an pafè ak leman pwisan akselere. Nou ta dwe tou sonje kèk nan enfòmasyon yo mwens li te ye.

Nimewo sa yo pwodwi nan kolizyon an nan patikil pandan akselerasyon

Nimewo a nan pwoton nan yon pakèt	nan 100 bln. (1011)
kantite grap	2,808
Nimewo a nan pase pwoton travès nan zòn nan detektè	jiska 31 milyon dola. zòn dezyèm 4
Nimewo a nan kolizyon patikil nan entèseksyon an	a 20
Volim pou chak done kolizyon	sou 1.5 MB
Kantite patikil Higgs	1 ti jan chak 2.5 segonn (nan entansite plen gwo bout bwa a ak nan akò ak sipozisyon sèten sou pwopriyete yo nan patikil yo Higgs)

Apeprè 100 milyon dola. Rwiso nan done ki soti nan chak nan de detektè prensipal ka nan yon kesyon de segonn ranpli plis pase 100,000 CD. Nan jis yon mwa te nimewo a nan disk rive tankou yon wotè, lè yo kouche atè nan chemine a, li ta dwe ase yo lalin lan. Li te Se poutèt sa deside pa kolekte tout done yo ki soti nan detektè yo, men se sèlman moun ki gen dwa sèvi ak sistèm la koleksyon done, ki an reyalite aji kòm yon filtre pou done yo. Li te deside nan dosye sèlman 100 evènman ki te fèt nan yon moman nan eksplozyon an. Anrejistre evènman sa yo pral achiv sant la done nan sistèm lan LHC, ki se ki chita nan laboratwa Ewopeyen an pou Patikil Fizik, ki se tou plas la nan pozisyon an akseleratè. Yo pral anrejistre evènman yo ki yo te anrejistre, ak moun ki reprezante kominote a syantifik enterè a pi gran.

aftertreatment

Apre anrejistreman yon santèn kilookte nan done yo dwe trete. Pou rezon sa a, plis pase de milyon òdinatè ki sitiye nan nonmen. Rezon ki fè òdinatè sa yo se pwosesis la nan done anvan tout koreksyon epi fòmasyon nan baz yo, ki pral itil pou analiz pi lwen. Pli lwen ap pwodwi kouran done dwe adrese dirèkteman ba yon rezo enfòmatik Kadriyaj. Sa a rezo sou entènèt konekte dè milye de òdinatè ki yo sitiye nan enstitisyon diferan atravè mond lan, mare plis pase yon santèn pi gwo sant, ki fè yo chita sou twa kontinan. Tout pwen sa yo gen rapò ak nonmen lè l sèvi avèk fib optik - pou vitès maksimòm done.

Pale de reyalite, li nesesè mansyone tou sou estrikti a nan endikatè yo fizik. Tinèl akseleratè se yon devyasyon nan 1.4% soti nan avyon an orizontal. Sa a te fè an plas an premye yo mete pi fò nan tinèl la akseleratè nan wòch monolitik. Se konsa pwofondè a nan plasman sou kote sa yo opoze yo diferan. Si nou asime soti nan lak la, ki se sitiye tou pre Jenèv, pwofondè a se 50 mèt. Pati nan opoze gen yon pwofondè de 175 mèt.

Bagay la enteresan an se ke faz linè afekte akseleratè a. Li ta ka sanble tankou yon objè byen lwen ka aji nan yon distans. Men, li se te note ke pandan yon Lalin plen, lè gen yon vag nan peyi nan zòn nan Jenèv, k ap monte pa otan ke 25 santimèt. Sa a afekte longè a nan Collider la. Length kidonk enkremante pa 1 milimèt, epi li se enèji nan gwo bout bwa chanje pa 0.02%. Depi dwe enèji a nan kontwòl nan gwo bout bwa ap fèt jiska 0,002%, chèchè yo te dwe pran an kont sa a fenomèn.

Epitou enteresan an se ke tinèl la Collider gen fòm lan nan yon oktagòn olye ke yon sèk, kòm anpil ladan yo. Ang fòme nan seksyon kout. Yo ranje detektè fiks ak sistèm nan ki jere gwo bout bwa a patikil akselere.

estrikti

Adron collide, lansman de ki se ki asosye ak anpil nan detay yo ak eksitasyon an nan syantis - yon aparèy etonan. Tout akseleratè konsiste de de bag. Ti bag rele pwoton Senkrotron oswa, yo sèvi ak abrevyasyon - SÒM. Gwo bag - Super protonik Senkrotron, oswa SPs. Ansanm de bag yo pèmèt pòsyon nan dispèse nan 99.9% vitès la nan limyè. Se konsa Collider ogmante ak enèji a nan pwoton, ogmante enèji total yo nan 16 fwa. Li te tou pèmèt patikil yo fè kolizyon youn ak lòt apeprè 30 Mill. Tan / s. pou 10 èdtan. 4 detektè gwo se jwenn nan pifò 100 teraokte nan done dijital pou chak dezyèm. K ap resevwa done akòz faktè endividyèl elèv yo. Pou egzanp, yo ka detekte patikil elemantè, ki gen yon negatif chaj elektrik, epi yo gen yon demi-vire. Depi patikil sa yo, se enstab, Lè sa a, dirije deteksyon yo enposib se posib yo detekte sèlman enèji yo yo dwe emèt nan yon ang ki sèten yo aks la gwo bout bwa. se etap sa a yo rele yon premye nivo deklanche. se etap sa a ki te swiv pa plis pase 100 kat done espesyal, ki fè yo entegre nan aplikasyon an lojik. Pati sa a karakterize nan ke pandan resevwa done se yon seleksyon nan blòk done plis pase 100 tysyach nan yon sèl dezyèm fwa. Lè sa a, done sa yo yo te itilize pou analiz, ki fèt lè l sèvi avèk yon mekanis pi wo-nivo.

Next Level Systems, Kontrèman, resevwa enfòmasyon ki sòti nan tout koule nan detektè. detektè Software opere nan rezo a. Gen li pral sèvi ak yon gwo kantite òdinatè nan pwosesis ki vin apre blòk done, tan an mwayèn ant blòk yo nan - 10 mikro. Pwogram pral bezwen yo kreye yon mak nan patikil, ki koresponn nan pwen orijinal la. Rezilta a se yon seri done fòme ki fòme ak momantòm, enèji, ak lòt chemen ki leve pandan yon evènman.

akseleratè pati

Ka tout akseleratè ap divize an 5 pati prensipal:

1) elèktron-position akseleratè Collider la. Pati nan se sou 7 leman tysyach ak pwopriyete supèrkonduktin. Avèk yo rive nan yon direksyon ki ano nan tinèl la gwo bout bwa. Epi tou yo konsantre yon gwo bout bwa nan yon sèl koule ki gen lajè diminye a lajè a nan yon grenn cheve sèl.

2) Kontra enfòmèl ant muon Solenoid. Sa a se detektè fèt pou objektif jeneral. Nan tankou yon aparèy pou detekte ap chèche fenomèn nouvo ak, pou egzanp, rechèch pou patikil la HIGGS.

3) Detektè LHCb. siyifikasyon an nan aparèy sa a se pou fè rechèch pou kark ak patikil yo opoze yo - antiquarks.

4) enstalasyon ATLAS a toroidal. Sa a se detektè fèt pou determinasyon nan muon yo.

5) Alice. detektè sa a kaptire fè kolizyon iyon plon, ak kolizyon pwoton-pwoton.

Difikilte kòmanse LHC a

Malgre lefèt ke nan prezans nan teknoloji segondè elimine posiblite pou erè nan pratik tout bagay se diferan. Pandan yon reta, osi byen ke tan an echèk nan tout pèp la akseleratè. Mwen dwe di ke sitiyasyon sa a inatandi pa t '. Aparèy la gen anpil nuans ak mande pou presizyon sa yo ki syantis atann rezilta menm jan an. Pou egzanp, youn nan pwoblèm yo ki fè fas syantis yo pandan lansman - refi a nan leman an, ki konsantre travès nan pwoton imedyatman anvan kolizyon an. Sa a aksidan grav te koze pa destriksyon nan mòn lan akòz pèt la sou supèrkonduktin leman.

Pwoblèm sa a leve nan 2007. Paske nan li, lansman de Collider a ranvwaye plizyè fwa, ak nan mwa jen lansman an te pran plas, prèske yon Collider ane ankò te kòmanse.

lansman an dènye nan Collider nan te gen siksè, li rasanble teraokte anpil nan done.

Adron collide, lanse a nan yo ki te pran plas sou 5 avril, 2015, avèk siksè opere. Pandan travès yo mwa ap kouri dèyè alantou bag la, piti piti w'ap pouvwa. Objektif yo pou etid la jan sa yo, pa gen okenn. travès kolizyon enèji yo ap ogmante. Valè a nan leve soti nan 7 a 13 TeV TeV. ogmantasyon sa a pral pèmèt yo wè nouvo opòtinite nan kolizyon an nan patikil.

Nan 2013 ak 2014. te grav enspeksyon teknik nan tinèl, accélérateurs, detektè ak lòt ekipman. Rezilta a se te 18 leman bipolè yo supèrkonduktin fonksyon. Li ta dwe remake ke moun ki kantite total nan yo se 1232 miyèt moso. Sepandan, leman ki rete pa te ale inapèsi. Sinon nou ranplase sistèm lan nan pwoteksyon kont refwadisman desann, mete amelyore. Epitou amelyore sistèm nan refwadi nan leman. Sa a pèmèt yo rete nan tanperati ki ba, avèk pouvwa maksimòm.

Si tout bagay ale byen, lansman nan pwochen nan pedal akseleratè a pral pran plas sèlman apre yo fin twa zan. Atravè peryòd sa a yo planifye te planifye travay yo amelyore, pran egzamen an teknik nan Collider la.

Li ta dwe remake ke moun ki reparasyon nan depans lajan yon jounen travay, san yo pa konsidere depans la. Adron collide, kòm nan 2010 te gen yon valè egal a 7.5 bln. Euro. Figi sa a montre pwojè a tout antye nan plas an premye nan lis la nan pwojè yo pi chè nan istwa a nan syans.

dènye nouvèl

Adron collide, lanse a nan yo ki te pran plas apre repo a, te gen siksè. done Enteresan te ranmase. Pou egzanp, prèv te prezante ke lide a modèn nan patikil yo kòrèk. Sa a se te fè posib gras a operasyon an apwopriye nan CMS ak LHCb detektè yo. Sa yo BS detektè pouri anba tè kenbe pa de mezon, ki se dirèk prèv fidelite teyori modèn.

Li se vo mande kesyon an, ki jan pou prèv la nan teyori sa a. Youn nan fason - sa a se kapti a nan patikil nouvo. Sa se, si yon kolizyon yo pral nouvo patikil elemantè, ki vle di ke yo ta dwe teyori a modèn dwe revize.

Syantis konsantre atansyon sou patikil a paske li ka montre, oswa omwen louvri pòt la nan yon direksyon ki nan supèrsimetri. Sa a se yon kòmanse bon pou etid pli lwen ak travay nan Sant pou Rechèch Syantifik nan Jenèv.

Ki sa ki nan pwochen?

Apre pral rive modènizasyon pwochen nan Collider la pral charger ak etid plis nan patikil. An patikilye, li pral nesesè yo aprann plis sou bozon a Higgs. Malgre lefèt ke pou dekouvèt sa a te bay Prize la Nobel, se pa tout nan pwopriyete li yo konprann li konplètman ak pwouve. Se poutèt sa, syantis gen yon travay long ak difisil sou etid la nan sa a patikil dwòl.

Anplis de sa, ou dwe kontinye travay pou pwouve oswa infirmé teyori a nan supèrsimetri. Malgre ke li sanble yon ti jan kokenn, men li gen dwa sou yon egziste. pa panse ke se tout atansyon a bay sèlman nan pwoblèm nan premye nan enpòtans pou chak pwojè gen ekip pwòp li yo nan syantis ki ap travay nan jaden sa a.

Natirèlman, sa a se pa tout travay yo ki bezwen yo dwe adrese nan syantis yo. Avèk chak teraokte nouvo nan enfòmasyon resevwa yon lis kesyon toujou complétée, ak repons yo ka leve je l 'sou ane yo.