Что такое адронный коллайдер Ютуб

06 : 04 , 29 ноября 2022 г. Фото: ShutterStock

Большой адронный коллайдер остановили на два года. Это известие вызвало двоякое чувство у ученых по всему миру. Европейская организация по ядерным исследованиям объяснила причину такого решения.

Причина остановки Большого адронного коллайдера

28 ноября 2022 года Европейская организация по ядерным исследованиям (ЦЕРН ) остановила работу Большого адронного коллайдера с целью экономии энергии.

Изначально планировалось, что техническое отключение коллайдера произойдет на две недели позже. Однако его перенесли из-за риска нехватки электроэнергии. Также в ЦЕРН сообщили, что в 2023 году эксплуатация ускорительного комплекса будет сокращена на 20 процентов, передает РИА Новости .

ЦЕРН в конце октября анонсировала отключение коллайдера, чтобы справиться с возможным уменьшением энергии в ближайшие месяцы. Остановка работы была согласована с французской компанией Electricite de France , которая поставляет энергию на объект.

▽ Адронный коллайдер. Что нашли с помощью адронного коллайдера

«В свете глобального кризиса с энергоснабжением и ростом цен, а также в рамках своей социальной ответственности ЦЕРН будет осуществлять меры, которые значительно снизят потребление энергии организацией в 2022 и 2023 годах», — такое сообщение было опубликовано пресс-службой организации.

Что известно о Большом адронном коллайдере

Адронный коллайдер — это ускоритель, разгоняющий частицы высокой энергии почти до скорости света с помощью воздействия электромагнитных полей. Такое название устройство получило потому, что работает с определенным классом частиц — адронами (составными частицами, подверженными сильному ядерному взаимодействию) — и в процессе сталкивает их (англ. collider — сталкиватель).

Большой адронный коллайдер является самой крупной экспериментальной установкой в мире — в строительстве, которое длилось почти 10 лет, принимало участие более 10 000 ученых и инженеров из 100 стран. Затраты на создание БАК оцениваются в €4,6 млрд.

Сотрудники ЦЕРН создали онлайн-карту Большого адронного коллайдера , с помощью которой можно увидеть туннель, в котором он находится, и часть ускорительного кольца.

Источник: news.myseldon.com

Для чего построили Большой адронный коллайдер, какие открытия свершились с помощью него?

Каждый человек, независимо от того, интересуется он наукой или нет, наверняка слышал о словосочетание «адронный коллайдер». Однако многие даже примерно не представляют, что делает эта вещь, для чего она нужна и почему считается одним из самых важных открытий мировой физики. В данной статье мы простым и понятным языком расскажем всё, что необходимо знать о самом большом в мире ускорителе частиц.

Для чего изначально было нужно это устройство?

Как известно, весь наш мир, всё, что нас окружает, состоит из мельчайших частиц, которые принято называть элементарными. Среди них – электроны, протоны и нейтроны, которые находятся в постоянном движении и взаимодействии друг с другом.

В зависимости от различных факторов особенности их взаимодействия делят на несколько видов:

1. Электромагнитное;
2. Гравитационное;
3. Сильное;
4. Слабое.

Некоторые из этих видов, а именно первый, третий и четвёртый, объединяются между собой квантовой теорией Стандартной модели. Долгое время она являлась вершиной научной мысли, однако современным учёным этого стало недостаточно. Они решили пойти дальше, и так родилась «теория всего», под которой понимают объединение всех четырёх видов взаимодействий элементарных частиц между собой.

Поначалу эта идея казалась несбыточной и скорее шуткой, чем реальностью. Но позже исследователи заинтересовались мыслью воплотить её в жизнь. Так началась работа над созданием Большого адронного коллайдера.

В этом видео физик Роман Ульянов расскажет, что может произойти, если в БАК возникнет сбой и начнутся неизвестные современной науке процессы:

Как это работает?

Что же представляет собой данная установка? И как она работает?

Чтобы ответить на эти вопросы, для начала расскажем, как выглядит адронный коллайдер и из чего он состоит. Итак, в первую очередь, это огромнейшая машина, которая представляет собой закольцованный тоннель. В длину он достигает 26 659 метров, и находится глубоко под землёй – от 50 до 180 метров вниз.

По всему периметру коллайдера равномерно распределены четыре основных детектора огромных размеров, и несколько вспомогательных поменьше. Они предназначаются для отслеживания результатов столкновения частиц.

Говоря простым языком, основные функции этого устройства описываются так:

• Ускорение небольшой группы, или, как называют это учёные, пучка, тех самых элементарных частиц, протонов, нейтронов и электронов, до околосветовой скорости.
• Когда частицы достигают её и находятся рядом с детектором, их сталкивают с другим таким же пучком, несущемся в противоположном направлении.
• Именно момент столкновения и интересен учёным, ведь в это мгновение могут происходить различные вещи, которые потом станут основой для нового научного открытия.

Таким образом, адронный коллайдер призван ответить на вопрос исследователей «а что будет, если…». Они, используя разные виды частиц и скорости, а также изменяя внешние факторы, проверяют многие из своих теорий для того, чтобы лучше узнать о строении нашего мира.

Какие цели ставят учёные?

Несомненно, нельзя говорить, что адронный коллайдер – просто игрушка в руках сумасшедших людей науки, действующим «методом тыка». Перед ними стоят вполне конкретные цели и задачи, которых они планируют достичь с помощью экспериментов.

Так, основными теориями, над подтверждением или опровержением которых ведётся работа, являются:

1. Стандартная модель строения Вселенной, о которой мы уже писали выше. Она является основной задачей, которую призван решить коллайдер. А именно – доказать её правдивость, либо же найти отклонения от данной версии;
2. Новая физика – теория, неразрывно связанная с предыдущей, так как она вступает в силу, если окажется, что Стандартная модель не способна охватить все аспекты изучаемого окружающего мира;
3. Топ-кварки – самые тяжёлые из открытых ныне элементарных частиц. Их создание, а также детальное изучение откроет учёным новые способы для исследования следующего элемента;
4. Бозон Хиггса, который является основополагающей частицей Стандартной модели;
5. Тёмная материя – самая загадочная составляющая всей нашей Вселенной. На её получение и изучение также направлена большая часть сил.

Кроме того, существуют ещё и множество других задач, которые ставят перед собой исследователи. Многие из них так или иначе непосредственно связаны с вышеперечисленными, а некоторые являются обособленными теориями.

Что открыли с помощью адронного коллайдера?

Впервые запуск ускорителя состоялся в 2008 году. С этого момента и до наших дней он постоянно совершенствовался, достраивался и изменялся. Учёные постепенно увеличивают скорость, с которой движутся в нём частицы, однако, по их словам, до сих пор надлежащий уровень, который будет способствовать новым открытиям, ещё не достигнут.

Несмотря на это, за время работы коллайдера уже было сделано многое.

• самым важным достижением стало доказательство существования бозона Хиггса в 2012 году. Его открытие позволит в дальнейшем изучать хиггсово поле, что является ещё одним шагом на пути к подтверждению теории Стандартной модели;
• возможность воспроизведения кварков. Несмотря на то, что данные частицы были открыты в 20-м веке, и в тот же период было доказано их существование, до сих пор не представлялось возможным создать их искусственно. И только благодаря новым экспериментам их удалось воспроизвести;

Помимо этих достижений было совершено и множество других открытий, не менее значимых для науки.

Где находится адронный коллайдер?

Огромный ускоритель был построен в Европейском Центре ядерных исследований, который находится ровно на границе между Францией и Швейцарией (по этой ссылке можете перейти на виртуальный тур внутри устройства). Ближайший город, который расположен не так далеко от коллайдера, это Женева.

Несомненно, подобная близость к крупному населённому пункту вызывает некоторые опасения, ведь в лаборатории проводятся далеко не самые безопасные опыты. Данная тема многократно освещалась в средствах массовой информации. Основным опасением является то, что при выходе опытов из-под контроля может образоваться цепная реакция, взрыв от которой способен уничтожить всю планету.

Таким образом, адронный коллайдер нужен для того, чтобы ускорять мельчайшие частицы, из которых состоит весь окружающий нас мир, сталкивать их друг с другом и следить за результатами этих столкновений. Именно они способствуют новым открытиям в области физики.

Видео: для чего сделали ускоритель частиц?

В этом ролике физик Борис Денисов расскажет, какова была главная цель создания Большого адронного коллайдера, на какие вопросы удалось ответить с помощью него:

Источник: znay.co

Большой адронный коллайдер — что такое и какие у него задачи

А вы знаете, что такое Большой адронный коллайдер и правда ли, что он может создать чёрную дыру.

Наука, изучающая черные дыры — теоретическая физика, поскольку подобные объекты очень сложно наблюдать и исследовать. Таким образом, основным способом их изучения является создание теоретических и математических моделей, сравнимых с реальностью.

Что такое БАК

Большой адронный коллайдер (БАК) — это ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, разгоняющий протоны и тяжёлые ионы. Их ускорение приводит к столкновениям, а учёные изучают результаты этих ударов и столкновений.

БАК — это крупнейшая экспериментальная установка. Собственно говоря, его название отражает:

• большой размер устройства, где основное кольцо имеет длину 26 659 м;
• адронный, поскольку увеличивает скорость адронов, к которым относятся протоны и тяжёлые ядра атомов;
• коллайдер означает сталкиватель, что и происходит внутри.

Построили коллайдер в Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРНе). Это огромнейшая лаборатория физики высоких энергий находится на границе Швейцарии и Франции, около Женевы.

Бесспорно, это важнейший научный проект начала XXI века. Впервые его запустили 10 сентября 2008 года.

Итак, Большой адронный коллайдер ускоряет заряженные частицы до скорости света. Они ударяются друг об друга и делятся на составные части, а также искажают пространство вокруг точки столкновения. Вот как раз эти элементы и их взаимодействия изучают учёные.

Какие задачи у БАК

Прежде всего, цель — поиск данных и обнаружение отклонений от Стандартной модели, помощь в вопросах, которые она не объясняет.

Стандартная модель — совокупность теорий в физике элементарных частиц, которая описывает элементарные частицы и их взаимодействие. При этом она не описывает тёмную материю, тёмную энергию и гравитацию.

Согласно Стандартной модели наша Вселенная состоит из 12 частиц: половина из них кварки (протоны и нейтроны), а другая половина лептоны (электроны и нейтрино). Вместе с тем во Вселенной есть 4 силы: гравитация, электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие.

Учёные надеются, что эксперименты на БАК подтвердят или опровергнут различные астрономические теории.

Уже в июле 2012 года объявили об обнаружении новой тяжёлой элементарной частицы — бозона Хиггса. Эта новая частица придаёт массу остальным элементам. А вот в 2015 году учёные открыли ещё одну новую мельчайшую частицу — пентакварк.

Правда ли что Большой адронный коллайдер может создать чёрную дыру

Когда стало известно о его запуске и работе, многие пришли в ужас от мысли, что появится новая чёрная дыра и поглотит Землю.

Как считают физики, в результате столкновений протонов возможно рождение квантовой чёрной дыры. Притом она была бы небольшая и очень быстро испарилась.

Хотя если бы её удалось сотворить, удивились бы все — в том числе и сами учёные. В принципе, искусственное формирование в БАК такого объекта подтвердило бы теорию о множественности измерений и пространств.

Однако нет никаких доказательств, что они могут возникнуть при столкновении частиц в ускорителе. По правде говоря, на сегодняшний день не удалось создать даже квантовую дыру.

Стоит отметить, что проводимые в Большом адронном коллайдере эксперименты и опыты по созданию черной дырой не принесли особых результатов.

Поэтому нет причин опасаться за нашу планету, а элементарные частицы постоянно сталкиваются как в природе, так и во время различных физических экспериментах.

На данный момент работа коллайдера приостановлена с целью модернизации, планируется повысить скорость разгона и светимость в 2 раза.

Несмотря на то, что БАК подтвердил ранее выдвинутые теории и модели, а научный мир пополнился новыми открытиями, у учёных возникло ещё больше вопросов.

Источник: kosmosgid.ru