Kui olete isegi teadusest huvitatud (või kui olete Suure Paugu teooria fänn), olete võib-olla kuulnud suurest hadronite põrkajast (LHC). Siiski ei pea te olema füüsika geenius, et mõista, et selle hämmastava seadme üksikasju pole lihtne mõista, isegi kui te pole täielik võhik.

Muidugi ei ole lihtne teatavaid kahtlusi avalikult tunnistada maailmas, kus geeky kultuur on muutumas üha enam maismaaliseks ja kus Internetist on saanud täiuslik varjupaik igasugustele vihkajatele. Seetõttu kommenteerime allpool 10 uudishimu, mida võiksite teada saada LHC kohta, kuid pole kunagi olnud julged seda küsida.

1 - Mida tähendab „suur hadronikolonder”?

Esimene on lihtne: suur sõna viitab seadme suurusele. LHC on suur ümmargune tunnel, mille ümbermõõt on 27 kilomeetrit, mis on maetud keskmise 100 meetri maa ja kivide alla. Mõiste kokkupõrge viitab asjaolule, et seadet kasutatakse prootonite (ja juhuslike ioonide) kiirendamiseks vastassuundades, nii et nad saaksid nendega põrkuda ja näidata, millised osakesed selle protsessi tulemusel tekivad.

Füüsikas on hadronid subatomiliste osakeste perekond, mis on valmistatud kvarkidest ja mida hoiab koos tugev tuuma interaktsioon (üks neljast põhilisest interaktsioonist, sealhulgas gravitatsiooniline, elektromagnetiline ja nõrk tuum). Prootonid ja neutronid on hadronite mõned näited.

2 - miks asub maa all?

Üks põhjusi on see, et kinnistu leidmine 27 kilomeetrit maapinnast on tõesti kallis. LHC kasutab algselt kaevatud tunnelit teise põrkeseadme, suure elektroni ja positroni põrkeseadme (LEP) majutamiseks, mis deaktiveeriti 2000. aastal. Veel üks huvitav detail on see, et kõik seadme kohal olevad maa ja kivid teenivad kui suurepärane kaitse loodusliku kiirguse vastu, mis võib teie detektoriteni jõuda.

Pildi allikas: reprodutseerimine / atlase eksperiment

3 - Milline on LHC ja libahundi sarnasus?

Vastus on, et kuu mõjutab mõlemat. Sarnaselt loodetega on ka maapind Kuu ligimeelitamise all. Kui kuu on täis, võib Maa kiht tõusta kuni 25 sentimeetrit - liikumine põhjustab LHC ümbermõõdu kuni ühe millimeetri. See ei pruugi kõlada palju, kuid piisab, kui teadlased peavad seda arvesse võtma.

4 - Milline on LHC ja külmkapi sarnasus?

Külmaks läheb, LHC-d ei kasutata teadlaste grillimisliha riknemise ärahoidmiseks! Tegelikult on sarnasus see, et mõlemad sõltuvad jahutusest. Suur Hadroni põrkaja omab suurimat krüogeenset süsteemi maailmas ja seda võib pidada üheks kõige külmemaks kohaks maa peal.

Seadme magnetide ülijuhtivuse temperatuuril hoidmiseks peavad teadlased jahutama neid 1, 9 kelvini (-271, 3 kraadi Celsiuse järgi) - välisõhust madalamale temperatuurile, mis ulatub miinimumini -270, Kohati 5 kraadi kraadi. Ja soojakraadide sellesse punkti jõudmine pole lihtne: mõni nädal kestvas protsessis kasutatakse 10 000 tonni vedelat lämmastikku ja 90 tonni vedelat heeliumi.

5 - mida tähendab CERN?

See on prantsuse lühend Euroopa Tuumauuringute Nõukogust, mis loodi 1952. aastal 11 riigi toetusel. Kaks aastat hiljem eemaldati nimest mõiste "juhatus" ja asendati terminiga "organisatsioon", kuid ühelegi uurijale uus akronüüm ei meeldinud, nii et endine jäi alles.

Kui asutuse nimi kõlab teile tuttavalt, ilma LHC-st midagi teadmata, siis on kaks võimalikku seletust: kas olete kuulnud, et nad leiutasid Interneti, või vaatasite Dan Browni raamatut “Inglid”. ja deemonid. ”

6 - kui palju see maksis?

LHC ehitamine kestis ligi 30 aastat ja see maksab CERNi liikmesriikidele (ja teistele osalejatele) hinnanguliselt 4, 6 miljardit eurot. Kuid see pole veel kõik - nagu ütleksid tasulised telereklaamid -, kuna muu hulgas oli detektorite kulutamisel ja arvutusvõimsusel veel 1, 43 miljardit eurot.

Pildi allikas: Playback / Neatorama

7 - kui palju elektrit vajab LHC funktsioneerimiseks?

Seadme tööks kulub 120 MW, mis võrdub Šveitsi Genfi kantoni energiatarbimisega. Sellest võimsusest piisaks 1, 2 miljoni 100-vatise hõõglambi või 120 000 keskmise California kodu jaoks. LHC aastane tegevuskulu on hinnanguliselt 19 miljonit eurot.

8 - Kui palju andmeid loodate LHC-st saada?

Suurte Hadroni kokkupõrkekatsetes on umbes 150 miljonit andurit, mis annavad teavet 40 miljonit korda sekundis. Andmevoog on umbes 700 MB sekundis ehk umbes 15 petabaiti aastas. Kui prooviksite seda kõike CD-del kirjutada, koguneks teile igal aastal 20 km torni. Ja DVD-d poleks palju parem variant, kuna teil oleks vaja umbes 12 000 iga 12 kuu tagant.

Selle infovoo vastuvõtmiseks ehitas CERN LHC World Computing Grid - omamoodi ülikiire era-Interneti, mis ühendab umbes 80 000 arvutit põrkeandmete analüüsimiseks.

9 - kas LHC saab luua musta augu, mis neelab maa alla?

Kui olete kuulnud osakeste kiirenditest (ükskõik mis), olete tõenäoliselt kuulnud apokalüptilisi teooriaid, et need seadmed võivad põhjustada mustade aukude tekke, mis muu hulgas ka meie planeeti kulutaksid.

Isegi kui arvestada, et LHC-l on väike võimalus luua must must auk, oleks tootel nii väike suurus ja mass, et sellel oleks raskusi isegi prootoni imendumisega, rääkimata tervest planeedist. Muud apokalüptilised teesid (näiteks veidruste, magnetiliste monopolide või "mullvaakumi" loomine) on teoreetiliselt minimaalselt võimalikud, kuid teoreetiliselt minimaalsed.

Pildi allikas: Playback / Neatorama

10 - Kas uurimistööst on abi?

Ehkki enam kui 7000 teadlasest koosnev meeskond hoolitseb teaduse eest ise, saab andmetöötlusest abi igaüks, kellel on arvuti ja Interneti-ühendus. Projekt (näiteks „LHC kodus”) võimaldab teil oma arvuti vaba aega panustada põrkerežiimi simulatsioonide arvutamisse. Osalemiseks avage sait, klõpsates siin.