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Perché l'Hadron Collider? Qual è la necessità di un grande collisore adronico?

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Perché l'Hadron Collider? Qual è la necessità di un grande collisore adronico?
Perché l'Hadron Collider? Qual è la necessità di un grande collisore adronico?
Anonim

Molte persone comuni sul pianeta si chiedono perché hanno bisogno di un grande collisore di adroni. Incomprensibile per la maggior parte della ricerca scientifica, che ha speso molti miliardi di euro, causa preoccupazione e apprensione.

Forse questa non è affatto ricerca, ma un prototipo di una macchina del tempo o un portale per teletrasportare creature aliene che possono cambiare il destino dell'umanità? Le voci diventano le più fantastiche e spaventose. Nell'articolo proveremo a capire cos'è il collider di adroni e perché è stato creato.

L'ambizioso progetto dell'umanità

Il Large Hadron Collider è oggi il più potente acceleratore di particelle del pianeta. Si trova al confine tra Svizzera e Francia. Più precisamente, sotto di esso: a una profondità di 100 metri si trova un tunnel acceleratore anulare con una lunghezza di quasi 27 chilometri. Il proprietario del sito di prova del valore di oltre $ 10 miliardi è il Centro europeo per la ricerca nucleare.

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Un'enorme quantità di risorse e migliaia di fisici nucleari sono impegnati nell'accelerare i protoni e gli ioni di piombo pesanti a una velocità vicina alla luce in diverse direzioni, dopo di che si scontrano. I risultati delle interazioni dirette sono attentamente studiati.

La proposta di creare un nuovo acceleratore di particelle è arrivata nel 1984. Per dieci anni, si sono svolte varie discussioni su ciò che sarà il collisore di adroni, perché è necessario un progetto di ricerca su così vasta scala. Solo dopo aver discusso le caratteristiche della soluzione tecnica e i parametri di installazione richiesti, il progetto è stato approvato. La costruzione iniziò solo nel 2001, dopo aver assegnato le comunicazioni sotterranee per l'ex acceleratore di particelle elementare - un grande collettore elettrone-positrone - per il suo posizionamento.

Perché abbiamo bisogno di un grande collisore adronico

L'interazione delle particelle elementari è descritta in diversi modi. La teoria della relatività è in conflitto con la teoria dei campi quantistici. L'anello mancante nel trovare un approccio unificato alla struttura delle particelle elementari è l'impossibilità di creare una teoria della gravità quantistica. Ecco perché è necessario il collider adronico ad alta potenza.

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L'energia totale nella collisione di particelle è di 14 tera-elettroni-volt, il che rende il dispositivo un acceleratore molto più potente di tutto ciò che esiste oggi nel mondo. Dopo aver condotto esperimenti precedentemente impossibili per motivi tecnici, è molto probabile che gli scienziati siano in grado di documentare o confutare le teorie esistenti sul micromondo.

Studiare il plasma di quark-gluone prodotto durante la collisione dei nuclei di piombo ci consentirà di costruire una teoria più avanzata delle interazioni forti che possono cambiare radicalmente la fisica nucleare e i metodi di cognizione dello spazio stellare.

Bosone di Higgs

Nel 1960, un fisico scozzese, Peter Higgs, sviluppò la teoria dei campi di Higgs, secondo la quale le particelle che entrano in questo campo sono soggette ad effetti quantistici, che possono essere osservati nel mondo fisico come la massa di un oggetto.

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Se durante gli esperimenti è possibile confermare la teoria del fisico nucleare scozzese e trovare il bosone di Higgs (quantistico), allora questo evento potrebbe diventare un nuovo punto di partenza per lo sviluppo degli abitanti della Terra.

E le possibilità aperte della persona che controlla la gravità supereranno notevolmente tutte le prospettive visibili per lo sviluppo del progresso tecnologico. Inoltre, gli scienziati avanzati non sono più interessati alla presenza del bosone di Higgs, ma al processo di rottura della simmetria elettrodebole.

Come funziona

Affinché le particelle sperimentali raggiungano una velocità inconcepibile per la superficie, che è quasi uguale alla velocità della luce nel vuoto, vengono accelerate gradualmente, aumentando ogni volta l'energia.

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Innanzitutto, gli acceleratori lineari iniettano ioni e protoni di piombo, che vengono quindi sottoposti ad accelerazione graduale. Le particelle attraverso il booster entrano nel sincrotrone di protoni, dove ottengono una carica di 28 GeV.

Nella fase successiva, le particelle entrano nel super-sincrotrone, dove l'energia della loro carica viene portata a 450 GeV. Avendo raggiunto tali indicatori, le particelle cadono nell'anello principale di molti chilometri, dove in punti di collisione appositamente localizzati, i rivelatori registrano in dettaglio il momento dell'impatto.

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Oltre ai rivelatori in grado di registrare tutti i processi in caso di collisione, vengono utilizzati 1625 magneti con superconduttività per trattenere i gruppi di protoni nell'acceleratore. La loro lunghezza totale supera i 22 chilometri. Una speciale camera criogenica mantiene una temperatura di -271 ° C per ottenere l'effetto della superconduttività. Il costo di ciascuno di questi magneti è stimato in un milione di euro.

Il fine giustifica i mezzi

Per effettuare esperimenti così ambiziosi, fu costruito il più potente collisore di adroni. Perché abbiamo bisogno di un progetto scientifico multimiliardario, a molti scienziati viene detto con entusiasmo non mascherato da molti scienziati. È vero, nel caso di nuove scoperte scientifiche, molto probabilmente, saranno classificate in modo affidabile.

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Puoi persino dirlo con certezza. La conferma di ciò è l'intera storia della civiltà. Quando la ruota fu inventata, apparvero i carri di guerra. Dominava la metallurgia dell'umanità: ciao, pistole e pistole!

Tutti gli sviluppi più moderni oggi stanno diventando proprietà dei complessi militare-industriali dei paesi sviluppati, ma non di tutta l'umanità. Quando gli scienziati hanno imparato a dividere un atomo, cosa è venuto prima? Reattori di energia nucleare, tuttavia, dopo centinaia di migliaia di morti in Giappone. Gli abitanti di Hiroshima erano chiaramente contrari al progresso scientifico che domani e hanno preso da loro e dai loro figli.

Lo sviluppo tecnico sembra una beffa di persone, perché la persona in essa si trasformerà presto nel collegamento più debole. Secondo la teoria dell'evoluzione, il sistema si sviluppa e diventa più forte, eliminando le debolezze. Potrebbe succedere presto che non avremo posto nel mondo del miglioramento della tecnologia. Pertanto, la domanda "perché abbiamo bisogno di un grande collisore di adroni in questo momento" non è in realtà una curiosità inattiva, perché è causata dalla paura per il destino di tutta l'umanità.

Domande a cui non si risponde

Perché abbiamo bisogno di un grande collisore di adroni, se milioni sul pianeta muoiono di fame e malattie incurabili e talvolta curabili? Aiuta a superare questo male? Perché abbiamo bisogno di un collisore di adroni per l'umanità, che, con tutto lo sviluppo della tecnologia, non è stato in grado di imparare a combattere con successo il cancro per cento anni? O forse è solo più redditizio fornire costosi servizi medici piuttosto che trovare un modo per guarire? Dato l'attuale ordine mondiale e lo sviluppo etico, solo una manciata di rappresentanti della razza umana ha bisogno di un grande collisore di adroni. Perché è necessario per l'intera popolazione del pianeta, condurre una battaglia senza sosta per il diritto a vivere in un mondo libero da attacchi alla vita e alla salute di chiunque? La storia non parla di questo …

Paure dei colleghi scientifici

Ci sono altri rappresentanti della comunità scientifica che esprimono serie preoccupazioni sulla sicurezza del progetto. È altamente probabile che il mondo scientifico nei suoi esperimenti, a causa della sua limitata conoscenza, possa perdere il controllo su processi che non sono nemmeno completamente compresi.

Questo approccio ricorda gli esperimenti di laboratorio di giovani chimici: mescola tutto e vedi cosa succede. L'esempio finale potrebbe concludersi in un'esplosione di laboratorio. E se un tale "successo" dovesse colpire il collisore di adroni?

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Perché abbiamo bisogno di un rischio ingiustificato per i terrestri, soprattutto perché gli sperimentatori non possono dire con piena certezza che i processi di collisione delle particelle, che portano alla formazione di temperature che superano la temperatura del nostro luminare di 100 mila volte, non causeranno una reazione a catena di tutta la materia del pianeta ?! Oppure causeranno semplicemente una reazione nucleare a catena in grado di rovinare fatalmente una vacanza nelle montagne della Svizzera o della Costa Azzurra …