25900 авторів і 91 редактор відповіли на 98952 питання,
розмістивши 129771 посилання на 81900 сайтів, приєднуйтесь!

Реклама партнерів:

Чого чекають від випробування Великого адронного коллайдера?

РедагуватиУ обранеДрук

Великий адронний коллайдер (скор. БАК) - прискорювач заряджених частинок на зустрічних пучках, призначений для розгону протонів і важких іонів (Іонів свинцю) І вивчення продуктів їх зіткнень. Коллайдер побудований в науково-дослідному центрі Європейської ради ядерних досліджень, на кордоні Швейцарії та Франції, недалеко від Женеви. ВАК є найбільшою експериментальною установкою в світі.

Завдяки БАК фізики зможуть проникнути так глибоко всередину матерії, як ніколи раніше. Роботи на колайдері почалися в 2007 році. Їх суть полягає у вивченні зіткнення двох пучків протонів з сумарною енергією 14 ТеВ на один протон. Ця енергія в мільйони разів більше, ніж виділяється в одиничному акті термоядерного синтезу.

Що очікують від Великого адронного коллайдера:

Наукові досягнення:

На думку фахівців у цій галузі, запуск ВАК віщує перехід людства на принципово новий вид енергії, відкриття невідомих досі хімічних елементів, суперсиметрії (теоретична ідея про пристрій нашого світу) і багато іншого.

Вчені розраховують досліджувати результат зіткнення елементарних частинок з небаченою досі енергією - 14 тераелектронвольт (ТеВ). Згідно з їх оцінками, в результаті такого зіткнення утворюються мільйони різних частинок, серед яких можливо будуть виявлені і частинки, існування яких в природі на даний момент є чисто гіпотетичним. У теж час, наслідки зіткнення часток з такими енергіями прогнозуються теоріями, які самі потребують доопрацювань, а отже, є ймовірність того, що природа влаштована "трохи" інакше, ніж це бачиться фізикам і результатом такого експерименту може стати несподіваний феномен.

Основне завдання фізиків полягає в тому, щоб побудувати замкнуту і несуперечливу теорію, в рамках якої можна було б пояснювати і прогнозувати певне коло природних явищ. Наприклад, всі магнітні та електричні явища в природі розглядаються в рамках електромагнітної теорії Максвелла, всі стаціонарні теплові процеси розглядаються в рамках класичної термодинаміки і статистичної фізики, всі процеси руху і взаємодії елементарних частинок (електрона, протона, нейтрона, ... і т.д.) та їх асоціацій (молекул, атомів, ... і т.д.) в масштабах швидкостей набагато менших швидкості світла, розглядаються у квантовій механіці (нерелятівіская квантова механіка), ... і т.д. Саме на основі таких завершених теорій сучасні інженери і фізики розробляють складні технічні пристрої, які стають невід'ємною частиною нашого життя: стільниковий зв'язок, лазери, телебачення, комп'ютери, ядерні реактори, ... і т.д.

У теж час є цілий ряд фізичних явищ для пояснення, яких поки ще не створено задовільних теорій, це напрямки, в яких активно ведуться експериментальні та теоретичні дослідження. Одним з таких напрямків і є фізика елементарних частинок. В даний час у фізиці елементарних частинок розробляються різні теоретичні моделі, найбільш вдалою на сьогоднішній день вважається так звана;

Стандартна модель.

Для того щоб фізики змогли побудувати струнку теорію елементарних часток, потрібен експериментальний матеріал. Деякий такий матеріал стало можливим отримати тільки в наш час, коли рівень техніки і технологій досяг досить високого рівня, щоб можна було робити експерименти "фантастичною" складності. Мова йде про прискорювачах елементарних частинок - ВАК.

Перспективи, які відкриваються перед людством на шляху таких експериментів важко уявити, тому їх результатом стане експериментальний матеріал, який дозволить створити завершення теоретичні моделі, в рамках яких учені зможуть пояснити походження всесвіту, дізнаються справжню розмірність нашого простору, зможуть зрозуміти механізм появи гравітації, ... і т.д. Що це дасть людству? Теж, що і інші завершення теорії, а саме, теоретичну основу для інженерних розробок. Тільки в цьому випадку ми отримаємо теорії, які дозволять нам в майбутньому управляти гравітацією, штучно викривляти простір-час, взаємодіяти з всесвітами в інших вимірах, створювати канали, що дозволяють миттєво обмінюватися інформацією за рахунок квантової телепортації, створювати двигуни для космічних апаратів на принципово нових механізмах дії, ... і т.д.

Загрози:

1) поява чорних дір

Справа в тому, що загальна теорія відносності Ейнштейна і висновок, зроблений за допомогою комп'ютерних обчислень, свідчить про можливість в ході експерименту появи чорних дір з наступною ланцюговою реакцією захоплення навколишнього матерії, що призведе до неминучої загибелі Всесвіту.

Але фізики намагаються переконати весь світ, що проект безпечний. За їх запевненням, чорні діри в тому вигляді, в якому ми їх зараз знаємо, взагалі не можуть народжуватися на ВАК. Практики відгукуються про ідею коллайдера так: "Це лише цікава математична конструкція, але не більше того".

Все ж цей процес не виключений за умови, якщо виявиться вірною одна дуже смілива гіпотеза теоретиків - про те, що гравітація стає сильною при рівні енергії близько 1 ТеВ.

Як повідомляє Чоптуік, заручившись підтримкою Франса Преториуса з Прінстонського університету, їм вдалося відтворити кілька зіткнень на підставі складних математичних формул із загальної теорії відносності. Задіявши сотні комп'ютерів, вчені вирахували гравітаційна взаємодія між зіштовхуються частинок і встановили, що чорна діра з'являється тільки в тому випадку, якщо загальна енергія складе близько 13 Ep (Енергія Планка).

Чи означає це, що коллайдер буде формувати чорні діри? "Не зовсім. Енергія Планка в квінтильйонів разів більше, ніж максимальна енергія ВАК. Коллайдер зможе народжувати чорні діри тільки в тому випадку, якщо замість того, щоб існувати в трьох вимірах, простір матиме більше вимірювань, які замикаються. Якщо чорні діри зможуть народитися на ВАК, то вони повинні з'являтися і при зіткненні космічних променів з небесними тілами. Той факт, що Земля, Сонце, а також компактні зірки існують мільярди років і не перетворилися в чорну діру, означає, що насправді - небезпеки немає "- стверджує Чоптуік.

2) виникнення Дивного Речовини

Ще одна, не менш важлива гіпотеза - загроза виникнення Дивного Речовини. На стику ядерної фізики і фізики елементарних частинок є один напрямок досліджень, яке бурхливо розвивається в останні роки. Це вивчення властивостей ядерної речовини при високих температурах і тиску. Вже встановлено, що залежно від умов ядерна матерія може існувати в різних станах, і ці стани мають різний ступінь стійкості.

Все це розмаїття реалізується лише при дуже високих температурах або тисках. У нормальних же умовах ядерна речовина утворює звичайні ядра, що складаються з протонів і нейтронів.

Проте якийсь час назад у теоретиків закралася підозра (а не доказ!), Що одне з цих станів - так звана дивна матерія (тобто ядерна речовина з великою концентрацією дивних кварків) - може виявитися стабільніше звичайної ядерної матерії.

Якщо це так, то тоді крапелька такої дивної матерії, яку в наукових колах називають "стрейнджлет" (strangelet), або "страпелька", народившись на прискорювачі, буде стабільною. Більш того, вона зможе вступати в реакцію із звичайними ядрами і перетворювати їх теж в дивну матерію. Іншими словами, виникає ще один варіант "сценарію катастрофи", при якому "страпелька" руйнує всю Землю, перетворюючи її в грудку дивної матерії.

Джерела:

ru.wikipedia.org - Великий андронний коллайдер - матеріал з Вікіпедії

webcache.googleusercontent.com - Великий андронний коллайдер - шлях до катастрофи або відкриттям?

pravda.ru - Андронний колайдер: сценарії катастрофи.

Реклама партнерів:

РедагуватиУ обранеДрук

Схожі питання


Увага, тільки СЬОГОДНІ!
«Чого чекають від випробування Великого адронного коллайдера?»

В інших пошукових системах:

GoogleЯndexRamblerВікіпедія

» » Чого чекають від випробування Великого адронного коллайдера?