Im Herzen Europas, neben der Grenze zwischen Frankreich und der Schweiz, in der Nähe von Genf, befindet sich das Forschungszentrum der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN). Hier wurde der Large Hadron Collider (LHC) gebaut - die weltweit größte experimentelle Einrichtung zur Durchführung von Forschungsarbeiten, um die zahlreichen wissenschaftlichen Hypothesen zu beweisen oder zu widerlegen, die in den letzten Jahren in der theoretischen Physik aufgetaucht sind.
Die letzten Bauarbeiten wurden hier im November 2006 abgeschlossen, der erste offizielle Start erfolgte jedoch erst im September 2008. Natürlich wurde nur ein Teil der Entwurfskapazität genutzt.
Tod in einem schwarzen Loch
Es lief jedoch nicht alles im Betrieb des Geräts sofort reibungslos. Kurz nach dem Start des Colliders ereignete sich im September ein Unfall, der ihn für ein ganzes Jahr behinderte. Viele Journalisten kündigten schnell die mystischen Gründe für den Unfall an: Angeblich höhere Mächte würden eine Einmischung in das Allerheiligste der Natur - seinen Mikrokosmos - nicht tolerieren. Trotzdem gaben die Spezialisten des Instituts ruhig eine völlig irdische Erklärung für das Versagen - die Verkabelung konnte es einfach nicht aushalten.
Diese Erklärung passte nicht zu den Medienvertretern. Viele von ihnen, die jedoch nicht genügend Gründe hatten, sagten schreckliche Konsequenzen für die Welt voraus, wenn die Tests am Collider fortgesetzt wurden. Eine echte Hysterie entfaltete sich um den Collider. Jemand behauptete, Tests würden die Tür zu einer Welt unerforschter dunkler Energie und dunkler Materie öffnen, die das Vakuum des Universums füllt. Und dies wird zu unvorhersehbaren Konsequenzen führen. Jemand rief, dass Experimente unweigerlich zur Entstehung von Schwarzen Löchern führen würden, die mit immer größerer Geschwindigkeit zuerst das Institut selbst und dann unseren gesamten Planeten absorbieren würden. Nichts und niemand wird gerettet, es sei denn, Sie rennen mit einer Geschwindigkeit, die die Lichtgeschwindigkeit überschreitet, von einem Schwarzen Loch weg. Aber wie Sie wissen, kann sich nichts auf der Erde mit einer solchen Geschwindigkeit bewegen. Wie dem auch sei, die Wissenschaftler zeigten echten Mut,nicht den Warnungen der Amateure erliegen, und dennoch den Collider gestartet.
Wundertunnel
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Der LHC ist ein wahres Wunder der modernen Technologie. Stellen Sie sich ein riesiges Gerät von unglaublicher Komplexität vor, das sich in einem Kreis in einem unterirdischen Tunnel befindet. In den Rohren, aus denen der LHC besteht, bewegen sich Strahlen geladener Teilchen mit enormer Geschwindigkeit in entgegengesetzte Richtungen. Der Tunnel ist fast 27 Kilometer lang und befindet sich in einer Tiefe von 50 bis 175 Metern in Richtung Erdoberfläche. Das System umfasst Beschleuniger, mit denen Partikel auf die von Forschern geforderte Geschwindigkeit beschleunigen können, Magnete, die die Partikelströme in die gewünschte Richtung halten, und Sensoren, mit denen die Position von Partikeln und ihre Eigenschaften bestimmt werden können.
Trotz der mikroskopischen Größe der untersuchten Substanz selbst fällt alles im LHC in seiner Größe auf. Zum Beispiel Detektoren 25 Meter hoch, die Betriebstemperatur der Magnete beträgt -271 ° C, der Energieverbrauch entspricht 10% des jährlichen Gesamtverbrauchs eines kleinen Landes, die fantastische Geschwindigkeit der Partikelbündel, die 10.000 Umdrehungen pro Sekunde ermöglicht.
Als Arbeitsmaterial werden Protonen und Kombinationen von Bleiprotonen und Neutronen oder Schwerionen verwendet. Die Teilchen bewegen sich mit einer unglaublichen Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit, die ohne VAK nur möglich wäre, wenn sie auf Millionen Grad Celsius erhitzt würden - unter Bedingungen, die den Bedingungen für die Entstehung des Universums nahe kommen. Während der Bewegung kollidieren die Teilchen miteinander und streuen in verschiedene Richtungen, jedoch in Form von Quarks, die zehntausende Male kleiner als Protonen sind. Daher wurde das Gerät als Collider bezeichnet, vom englischen Wort collide - "to collide". Zwar verbinden sich Quarks fast augenblicklich zu neuen Partikeln - so schnell, dass Wissenschaftler keine Zeit haben, sie zu betrachten. Dies ist jedoch für alle geeignet, da die Untersuchung der Eigenschaften neuer Partikel völlig ausreicht, um Daten über die Eigenschaften von Quarks zu erhalten.
Rätsel werden nie kleiner
Mit Hilfe der VAK hoffen die Wissenschaftler, eine Bestätigung vieler Hypothesen zu erhalten. Zum Beispiel gibt es immer noch hitzige Debatten darüber, woraus Materie besteht, dh über alles, was es gibt, einschließlich uns selbst. Bis vor kurzem glaubte man, dass die sogenannte Theorie des Standardmodells für den Aufbau des Universums gründlich untersucht wurde. Wissenschaftler haben jedoch immer noch nicht alle ihre Fragen beantwortet. Zum Beispiel reflektieren sie, was die Natur der Masse ist, wie sich die Masse nach dem Urknall gebildet hat, der Raum geschaffen hat, wie Materie und Antimaterie entstehen und warum sie nicht miteinander auskommen, was dunkle Energie und dunkle Materie sind, wo, wie und warum sie entstehen.
Gleichzeitig sind in den letzten Jahren neue wissenschaftliche Hypothesen aufgetaucht, die weit über das Standardmodell hinausgehen und versuchen, genau diese Fragen zu beantworten. Nun, zum Beispiel die berühmte Stringtheorie, nach der es eine Vielzahl anderer Dimensionen um uns herum gibt, die so verdreht sind, dass wir einfach nicht einmal ahnen, dass sie existieren. Aber in diesen dünnsten Saiten existieren ganze Welten. Wenn diese Theorie dank der Higher Attestation Commission ihre Bestätigung findet, können wir möglicherweise die Antwort auf viele Geheimnisse unserer Geschichte und Moderne finden. Nun, zum Beispiel, warum vor ungefähr 40.000 Jahren plötzlich Neandertaler verschwanden, die bis dahin viele Jahrtausende ganz friedlich zusammen mit menschlichen Vorfahren - Cro-Magnons - auf unserem Planeten lebten. Oder wo UFOs am Himmel über unseren Köpfen erscheinen,Ihre Bewegung verstößt gegen alle bekannten Gesetze der Physik und verschwindet so plötzlich, wie sie erschienen. Und die Schiffe, die in völliger Ruhe im Bermuda-Dreieck treiben, aber ohne Seele an Bord? Und das berühmte Philadelphia-Experiment? Die Liste mysteriöser Phänomene, die mit dem Erscheinen und Verschwinden von Menschen und Gegenständen verbunden sind, geht weiter und weiter.
Übrigens haben Wissenschaftler während eines der Experimente entdeckt, dass einige der Protonen auf dem Weg zum Detektor … einfach verschwunden sind. Das heißt, die Sache ist verschwunden. Warum ist dies keine Bestätigung der Stringtheorie?
Magische Steine oder über die Vorteile eines Spaziergangs in den Bergen
Darüber hinaus gibt es im Standardmodell noch eine weitere Anhängerkupplung. Es scheint, dass Wissenschaftler den kleinsten sogenannten Elementarteilchen, aus denen das Universum besteht, auf den Grund gegangen sind. Aber nein, es war nicht da! Einfach ausgedrückt wissen wir alle aus dem Schulphysikunterricht, dass jede Substanz aus Molekülen, Molekülen von Atomen und Atomen besteht, die wiederum aus noch kleineren Teilchen bestehen - Protonen und Neutronen, die auch Hadronen genannt werden (daher der Name -). Hadron Collider), die wiederum aus Quarks bestehen. Es stellt sich jedoch heraus, dass es sich um ein noch kleineres Teilchen handelt - das Boson, benannt nach dem berühmten indischen Wissenschaftler Shatyendranath Bose, einem Mitglied der Royal Society of London, der seine Existenz Mitte des letzten Jahrhunderts vermutete.
Einige Jahrzehnte später entwickelte der schottische theoretische Physiker Peter W. Higgs, Professor an der Universität von Edinburgh, Boses Theorie und schlug wiederum vor, dass das Boson das Photon des Feldes in ein Materieteilchen mit Masse umwandelt. Mit anderen Worten, mit Hilfe eines Bosons kommt etwas aus dem Nichts.
Daher sollten die Higgs-Bosonen künftig die Grundlage des Standardmodells werden, der Bausteine, aus denen jedes Naturobjekt mithilfe einer magischen Kraft aufgebaut wird, die von Wissenschaftlern als Supersymmetrie bezeichnet wird. Er wird bereits entweder "ein Teilchen Gottes" oder dann ein "verfluchtes Teilchen" genannt. Und einige Joker nannten es sogar "Boson", eine Flasche Champagner."
Bisher wurde die Existenz des Bosons jedoch nicht experimentell nachgewiesen. Interessanterweise kam Higgs beim Wandern in den Bergen von Edinburgh die Idee der Rolle des Bosons in molekularen Prozessen. Das bedeutet frische Luft kombiniert mit Bewegung!
Eines der Ziele der WAK ist es daher, die Existenz dieses Higgs-Bosons zu bestätigen. Es für Physiker zu finden, ist für Anthropologen wie das wichtigste fehlende Glied in der menschlichen Evolution zu finden. Ich habe es gefunden - und alles auf dem Bild des Universums passt sofort zusammen. Die letzte Zelle des Puzzles ist geschlossen. Wie dem auch sei, die Spezialisten des Zentrums haben in den letzten Monaten bereits viele Entdeckungen gemacht, und nach ihren Prognosen werden in Kürze noch mehr getan. Zum Beispiel haben Wissenschaftler die Existenz des mythischen Neutralinos beinahe bestätigt und sind dabei, eine sensationelle Entdeckung über die Existenz dunkler Materie zu machen.
Wir glauben, dass sie Erfolg haben werden. Wir können ihnen nur viel Glück wünschen!
Magazin: Geheimnisse des 20. Jahrhunderts №3. Verfasser: Sergey Sukhanov