Совет 1: Зачем нужен адронный коллайдер?

Большой андронный коллайдер (БАК или Large Hadron Collider) представляет собой высокотехнологичный ускоритель заряженных частиц, сконструированный для разгона протонов и тяжелых ионов, а также изучения результатов их соударения и многих других экспериментов. Находится БАК в ЦЕРНе, неподалеку от Женевы, рядом с границей Швейцарии и Франции.

Основная причина и цель создания Большого андронного коллайдера



Ею является поиск путей объединения двух фундаментальных теорий – ОТО (о гравитационном взаимодействии) и СМ (стандартной модели, объединяющей три фундаментальных физических взаимодействия – электромагнитного, сильного и слабого). Нахождению решения до создания БАКа препятствовали трудности при создании теории квантовой гравитации.

Построение этой гипотезы включает в себя соединение двух физических теорий – квантовой механики и общей теории относительности.


Для этого были использованы сразу несколько популярных и нужных в современной физике подходов – струнная теория, теория бран, теория супергравитации, а также теория квантовой гравитации. До построения колайдера главной проблемой проведения необходимых экспериментов являлось отсутствие энергии, которую нельзя достичь на других современных ускорителях заряженных частиц.

Женевский БАК дал ученым возможность проведения ранее неосуществимых экспериментов. Считается, что уже в скором будущем при помощи аппарата будут подтверждены или опровергнуты многие физические теории. Одной из самых проблемных является суперсимметрия или теория струн, которая долгое время разделяла физическое сообщество на два лагеря – «струнщиков» и их соперников.

Другие фундаментальные эксперименты, проводимые в рамках работы БАК



Интересны и изыскания ученых в области изучения топ-кварков, являющихся самыми тяжелыми кварками и наиболее тяжелыми (173,1 ± 1,3 ГэВ/c²) из всех известных в настоящее время элементарных частиц.

Из-за этого свойства и до создания БАКа, ученые могли наблюдать кварки только на ускорителе «Тэватрон», так как прочие устройства просто не обладали достаточной мощностью и энергией. В свою очередь, теория кварков представляет собой важный элемент нашумевшей гипотезы о бозоне Хиггса.

Все научные изыскания по созданию и изучению свойств кварков ученые производят в топ-кварк-антикварковой паровой в БАКе.


Важной целью женевского проекта также является процесс изучения механизма электрослабой симметрии, которая также связана с экспериментальным доказательством существования бозона Хиггса. Если обозначить проблематику еще точнее, то предметом изучения является не столько сам бозон, сколько предсказанный Питером Хиггсом механизм нарушения симметрии электрослабого взаимодействия.

В рамках БАКа также проводятся эксперименты по поиску суперсимметрии – причем желаемым результатом станет и доказательство теории о том, что любая элементарная частица всегда сопровождается более тяжелым партнером, и ее опровержение.

Совет 2: Зачем нам большой адронный коллайдер

Зачем человечеству нужен Большой Адронный Коллайдер? Можно пойти еще дальше и спросить, зачем вообще нужны микроскопы, телескопы, зачем нужна наука? Человек во все времена стремился к познанию, именно это и обусловило такой прогресс. Но дело в том, что почти все, что можно наблюдать непосредственно, уже открыто и изучено. Сегодня ученым необходимы более сложные инструменты, расширяющие границы познания. И, надо отметить, коллайдер с этим отлично справляется!

В чем назначение Большого Адронного Коллайдера



Грубо говоря, можно сказать, что Большой Адронный Коллайдер, или БАК, нужен почти для того же самого, что и микроскоп. БАК - это аппарат для «разглядывания» и изучения частиц, они очень маленькие, но обладают огромными энергиями. Так как объект довольно необычный, то и инструмент для его исследования тоже не относится к привычному арсеналу ученых.

Большой Адронный Коллайдер, или БАК, устроен следующим образом. В его составе имеется длинная трубка, в ней частицы разгоняются, а затем попадают в кольцеобразный туннель, где с ними происходят запланированные учеными события (обычно это столкновения). Различные приборы, расположенные внутри устройства, фиксируют происходящие с частицами изменения и выдают результаты наблюдений.

БАК располагается очень глубоко под землей (на глубине не ниже, чем 100м), вход в основную часть находится в Швейцарии, но подземные коммуникации «забрались» и под территорию Франции. В его создании приняли участие ученые и финансисты из разных стран мира.

Одной из главных целей БАК был поиск бозона Хиггса – частицы (возможно, правильнее сказать, механизма), которая позволяет остальным частицам иметь массу. С этой задачей коллайдер уже справился. Также с помощью БАК ученые намереваются серьезно изучить кварки, из которых состоят адроны (именно это повлияло на его название: коллайдер адронный, а не андронный, как нередко неправильно говорят россияне).

Частицы в БАК разгоняются до высоких скоростей, а затем сталкиваются. Другого способа измерить характеристики настолько малых частиц просто не существует.


Кроме БАК, в мире существует еще несколько ускорителей частиц. Их не сказать, чтобы множество, но точно под сотню. Даже в составе БАК имеется еще один ускоритель поменьше. Есть подобные устройства и в России. Наиболее выдающаяся особенность БАК заключается в его размерах: это самый большой из существующих ускорителей частиц в мире, поэтому с его помощью можно исследовать адроны с необычайно высокими энергиями.

Почему СМИ так много пишут про коллайдер



Сложно в это поверить, но первые публикации об опасности БАК написали сами ученые, которые хотели, чтобы коллайдер был построен как можно скорее. Проекту не хватало финансирования, а лучший способ привлечь средства в наше время – это создать сенсацию. После того, как СМИ напечатали информацию о грозящей опасности, возможном конца света, а также другие, не очень обоснованные, но громкие заявления, проект быстро собрал недостающие для строительства средства.

Вероятность образования черных дыр или появления антивещества в результате деятельности БАК существует, но она настолько мала, что всерьез о ней не говорят.


Многие люди вообще не понимают, зачем было тратить столько денег на создание какой-то непонятной громадины, от которой нет непосредственного толка. Тем не менее, это обычное дело для современной науки. Например, во Франции в научном центре Кадараш располагается термоядерный реактор, строительство которого обошлось гораздо дороже. Кстати, его, среди прочих, финансирует и Россия. И уж точно, БАК не является самым опасным научным проектом. Достаточно вспомнить эксперименты по испытанию оружия, которые регулярно проводят все страны.
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500