Коллайдерын байршлыг харуулсан газрын зураг

Суурь харилцан үйлчлэлийг цаашид нэг онолд нэгтгэхийн тулд М-онолоор боловсруулсан мөрийн онол (таврын онол), хэт таталцлын онол, хүрд квант таталцал гэх мэт янз бүрийн аргыг ашигладаг. Тэдгээрийн зарим нь дотоод асуудалтай байдаг бөгөөд тэдгээрийн аль нь ч байхгүй. туршилтын баталгаа. Асуудал нь холбогдох туршилтыг явуулахын тулд орчин үеийн бөөмийн хурдасгуурт хүрэх боломжгүй эрчим хүч шаардлагатай байгаа явдал юм.

LHC нь өмнө нь хийх боломжгүй байсан туршилтуудыг хийх боломжтой болгож, магадгүй эдгээр онолыг батлах эсвэл үгүйсгэх болно. Тиймээс "суперсиметри" байдаг гэдгийг нотлох дөрвөөс их хэмжээтэй физикийн онолууд байдаг - жишээлбэл, утсан онол нь супер тэгш хэмгүйгээр физик утгаа алддаг тул үүнийг супер чавхдаст онол гэж нэрлэдэг. Иймээс хэт тэгш хэм байгаа эсэхийг батлах нь эдгээр онолын үнэнийг шууд бусаар батлах болно.

Топ кваркуудын судалгаа

Барилгын түүх

LHC өдөөгчийг байрлуулах зориулалттай 27 км газар доорх туннель

Том Адрон Коллайдер төслийн санаа 1984 онд төрсөн бөгөөд арван жилийн дараа албан ёсоор батлагдсан. Түүний барилгын ажил 2001 онд өмнөх хурдасгуур болох Том электрон-позитрон коллайдерын ажил дууссаны дараа эхэлсэн.

Хурдасгагч нь нийт 14 ТеВ энергитэй (өөрөөр хэлбэл 14 тераэлектронвольт буюу 14 10 12 электрон вольт) протон, мөн 5.5 ГеВ энергитэй хар тугалганы цөмүүдийг мөргөлдүүлэх ёстой. 5.5 10 9 электрон вольт) мөргөлдөж буй нуклон хос бүрийн хувьд. Ийнхүү LHC нь дэлхийн хамгийн өндөр энергитэй энгийн бөөмсийн хурдасгуур болох бөгөөд эрчим хүчний хувьд хамгийн ойрын өрсөлдөгч болох протон-антипротоны мөргөлдөөгч Теватрон, одоо Үндэсний хурдасгуурын лабораторид ажиллаж байна. Энрико Ферми (АНУ), Брукхавен лабораторийн (АНУ) RHIC харьцангуй хүнд ионы мөргөлдөөн.

Хурдасгуур нь өмнө нь Том электрон-позитрон коллайдер байрладаг хонгилд байрладаг. 26.7 км тойрог бүхий хонгилыг Франц, Швейцарийн газар дор зуу орчим метрийн гүнд тавьжээ. Протоны цацрагийг хадгалах, засахын тулд нийт урт нь 22 км-ээс давсан 1624 хэт дамжуулагч соронзон ашигладаг. Хамгийн сүүлд 2006 оны 11-р сарын 27-нд хонгилд суурилуулсан. Соронзон нь 1.9 К (-271 ° C) температурт ажиллах болно. Соронзыг хөргөх тусгай криоген шугамын барилгын ажил 2006 оны 11-р сарын 19-нд дууссан.

Туршилтууд

Үзүүлэлтүүд

Коллайдер дахь бөөмсийг хурдасгах үйл явц

Мөргөх цацраг дээрх LHC дахь бөөмсийн хурд нь вакуум дахь гэрлийн хурдтай ойролцоо байна. Ийм өндөр хурдтай бөөмсийг хурдасгах нь хэд хэдэн үе шаттайгаар явагддаг. Эхний шатанд бага энергитэй Linac 2 ба Linac 3 шугаман хурдасгуурууд нь цаашдын хурдатгалын тулд протон болон хар тугалганы ионуудыг шахдаг. Дараа нь бөөмс нь PS өдөөгч рүү орж, дараа нь өөрөө PS (протон синхротрон) руу орж, 28 ГэВ энерги авдаг. Үүний дараа бөөмийн эрчим хүч 450 ГэВ хүрдэг SPS (Протон Супер Синхротрон) -д бөөмийн хурдатгал үргэлжилж байна. Дараа нь цацрагийг 26.7 километрийн гол цагираг руу чиглүүлж, мөргөлдөх цэгүүдэд детекторууд болж буй үйл явдлыг бүртгэдэг.

Эрчим хүчний хэрэглээ

Коллайдерыг ажиллуулах явцад тооцоолсон эрчим хүчний хэрэглээ 180 МВт болно. Женевийн бүх кантоны эрчим хүчний тооцоолсон зардал. CERN нь өөрөө эрчим хүч үйлдвэрлэдэггүй, зөвхөн бэлэн дизель генераторуудтай.

Тархсан тооцоолол

LHC хурдасгуур болон илрүүлэгчээс ирэх өгөгдлийг хянах, хадгалах, боловсруулахын тулд LCG тархсан тооцоолох сүлжээг үүсгэж байна. Л HC C тооцоо хийхГ RID ) сүлжээний технологийг ашиглан. Тооцооллын тодорхой ажлуудад хуваарилагдсан тооцооллын төсөл хамрагдана [имэйлээр хамгаалагдсан].

Хяналтгүй физик үйл явц

Зарим шинжээчид болон олон нийтийн гишүүд коллайдер дээр хийсэн туршилтууд хяналтаас гарч, тодорхой нөхцөлд онолын хувьд дэлхийг бүхэлд нь сүйрүүлэх гинжин урвал үүсэх магадлал 0-ээс бага байна гэж санаа зовж байгаагаа илэрхийлж байна. LHC-ийн үйл ажиллагаатай холбоотой сүйрлийн хувилбаруудыг дэмжигчдийн үзэл бодлыг тусдаа вэбсайт дээр толилуулж байна. Эдгээр мэдрэмжийн улмаас LHC-г заримдаа гэж тайлсан байдаг СүүлийнАдрон мөргөлдүүлэгч ( СүүлийнАдрон коллайдер).

Үүнтэй холбогдуулан коллайдерт микроскопийн хар нүх гарч ирэх онолын боломж, түүнчлэн эсрэг бодис, соронзон монополууд үүсэх, дараа нь хүрээлэн буй бодисыг барьж авах гинжин урвал үүсэх онолын боломжийг ихэвчлэн дурддаг.

Эдгээр онолын боломжуудыг CERN-ийн тусгай бүлэг авч үзсэн бөгөөд эдгээр бүх айдсыг үндэслэлгүй гэж хүлээн зөвшөөрсөн холбогдох тайланг гаргажээ. Английн онолын физикч Адриан Кент CERN-ийн баталсан аюулгүй байдлын стандартыг шүүмжилсэн шинжлэх ухааны өгүүлэл нийтлэв, учир нь хүлээгдэж буй хохирол, өөрөөр хэлбэл хохирогчдын тоогоор үйл явдлын магадлалын үржвэр нь түүний бодлоор хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй юм. Гэсэн хэдий ч, LHC-д сүйрлийн хувилбарын магадлалын дээд үнэлгээ нь 10 -31 байна.

Гамшигт сценари нь үндэслэлгүй гэдгийг батлах гол аргументуудын хувьд Дэлхий, Сар болон бусад гаригууд илүү өндөр энерги бүхий сансрын бөөмсийн урсгалаар байнга бөмбөгддөг болохыг иш татдаг. Өмнө нь ашиглалтад оруулсан хурдасгууруудын амжилттай ажиллагаа, тухайлбал Брукхавен дахь харьцангуй хүнд ионы мөргөлдөөн RHIC-ийг дурьдсан. Микроскопийн хар нүх үүсэх боломжийг CERN-ийн мэргэжилтнүүд үгүйсгээгүй ч манай гурван хэмжээст орон зайд ийм объектууд зөвхөн LHC дахь цацрагийн энергиээс 16 дахин их энергитэй үед л гарч ирдэг гэж мэдэгджээ. . Таамаглалаар микроскопийн хар нүхнүүд нь орон зайн нэмэлт хэмжээс бүхий онолын таамаглалд LHC дээр туршилт хийх явцад гарч ирж болно. Ийм онолуудад туршилтын нотолгоо хараахан гараагүй байна. Гэсэн хэдий ч LHC дахь бөөмсийн мөргөлдөөний улмаас хар нүх үүссэн ч Хокингийн цацрагийн нөлөөгөөр туйлын тогтворгүй байх төлөвтэй байгаа бөгөөд энгийн бөөмс хэлбэрээр бараг агшин зуур уурших болно.

2008 оны 3-р сарын 21-нд Уолтер Вагнер Хавайн (АНУ) холбооны дүүргийн шүүхэд нэхэмжлэл гаргасан. Уолтер Л.Вагнер) болон Луис Санчо (англи. Луис Санчо), тэд CERN-ийг дэлхийн төгсгөлийг зохион байгуулах гэж оролдсон гэж буруутгаж, аюулгүй байдал нь баталгаатай болтол коллайдер хөөргөхийг хориглохыг шаардаж байна.

Байгалийн хурд, энергитэй харьцуулах

Хурдасгуур нь адрон, атомын цөм зэрэг бөөмсийг мөргөлдүүлэх зориулалттай. Гэсэн хэдий ч бөөмсийн байгалийн эх үүсвэрүүд байдаг бөгөөд тэдгээрийн хурд, энерги нь коллайдераас хамаагүй өндөр байдаг (Зеватроныг үзнэ үү). Ийм байгалийн тоосонцор сансрын туяанд байдаг. Дэлхий гаригийн гадаргуу нь эдгээр туяанаас хэсэгчлэн хамгаалагдсан боловч агаар мандлыг дайран өнгөрөхөд сансрын цацрагийн хэсгүүд агаарын атом, молекулуудтай мөргөлддөг. Эдгээр байгалийн мөргөлдөөний үр дүнд дэлхийн агаар мандалд тогтвортой, тогтворгүй олон тоосонцор үүсдэг. Үүний үр дүнд байгалийн цацрагийн дэвсгэр дэлхий дээр олон сая жилийн турш байсаар ирсэн. Үүнтэй ижил зүйл (энгийн тоосонцор ба атомуудын мөргөлдөөн) LHC-д бас тохиолдох боловч бага хурд, энергитэй, хамаагүй бага хэмжээгээр тохиолддог.

микроскоп хар нүхнүүд

Хэрэв энгийн тоосонцор мөргөлдөх үед хар нүх үүсч болох юм бол квант механикийн хамгийн үндсэн зарчмуудын нэг болох CPT-ийн өөрчлөгдөөгүй байдлын зарчмын дагуу тэдгээр нь мөн элементар бөөмс болон задрах болно.

Цаашилбал, тогтвортой хар бичил нүх байдаг гэсэн таамаглал зөв байсан бол сансрын элементар бөөмсөөр дэлхийг бөмбөгдсөний үр дүнд тэдгээр нь их хэмжээгээр үүсэх байсан. Гэхдээ сансраас ирж буй өндөр энергитэй энгийн бөөмсүүдийн ихэнх нь цахилгаан цэнэгтэй байдаг тул зарим хар нүхнүүд цахилгаанаар цэнэглэгддэг. Эдгээр цэнэглэгдсэн хар нүхнүүд дэлхийн соронзон орны нөлөөгөөр баригдаж, үнэхээр аюултай байсан бол аль эрт дэлхийг сүйрүүлэх байсан. Хар нүхийг цахилгаанаар саармагжуулдаг Schwimmer механизм нь Хокингийн эффекттэй маш төстэй бөгөөд хэрэв Хокингийн эффект ажиллахгүй бол ажиллах боломжгүй.

Нэмж дурдахад, цэнэгтэй эсвэл цахилгаанаар саармагжсан аливаа хар нүхийг цагаан одой ба нейтрон одод (Дэлхийн нэгэн адил сансрын цацрагаар бөмбөгддөг) барьж аваад устгадаг. Үүний үр дүнд цагаан одой болон нейтрон оддын амьдрах хугацаа бодитоор ажиглагдаж байснаас хамаагүй богино байх болно. Нэмж дурдахад, устгагдах боломжтой цагаан одой ба нейтрон одод нь үнэндээ ажиглагдаагүй нэмэлт цацрагийг ялгаруулдаг.

Эцэст нь микроскопийн хар нүх үүсэхийг урьдчилан таамагласан орон зайн нэмэлт хэмжээс бүхий онолууд нь нэмэлт хэмжээсийн тоо дор хаяж гурваас доошгүй тохиолдолд туршилтын өгөгдөлтэй зөрчилддөггүй. Гэвч маш олон нэмэлт хэмжээсүүд байгаа тул хар нүх Дэлхийд томоохон хор хөнөөл учруулахаас өмнө хэдэн тэрбум жил өнгөрөх ёстой.

Страпелки

Москвагийн Улсын Их Сургуулийн Цөмийн Физикийн Судалгааны Хүрээлэнгийн Физик-математикийн шинжлэх ухааны доктор Эдуард Бус эсрэг тэсрэг байр суурийг баримталж, LHC-д макроскоп хар нүхнүүд, улмаар "өтөнцөр" болон цаг хугацаагаар аялахыг үгүйсгэдэг.

Тэмдэглэл

  1. LHC-ийн эцсийн гарын авлага (Англи хэл) P. 30.
  2. LHC: гол баримтууд. "Том шинжлэх ухааны элементүүд". 2008 оны 9-р сарын 15-нд авсан.
  3. Tevatron Electroweak Ажлын хэсэг, Топ дэд бүлэг
  4. LHC синхрончлолын туршилт амжилттай
  5. Тарилгын системийн хоёр дахь туршилт завсарлагатай байсан ч зорилгодоо хүрсэн. "Том шинжлэх ухааны элементүүд" (2008 оны 8-р сарын 24). 2008 оны 9-р сарын 6-нд авсан.
  6. LHC чухал өдөр хурдан эхэлж байна
  7. LHC - хурдасгах шинжлэх ухааны анхны цацраг .
  8. LHC багийн даалгавар дууссан. physicsworld.com. 2008 оны 9-р сарын 12-нд авсан.
  9. LHC дээр тогтвортой эргэлтийн цацрагийг эхлүүлэв. "Том шинжлэх ухааны элементүүд" (2008 оны 9-р сарын 12). 2008 оны 9-р сарын 12-нд авсан.
  10. Том Адрон Коллайдер дээр гарсан осол туршилтыг тодорхойгүй хугацаагаар хойшлуулав. "Том шинжлэх ухааны элементүүд" (2008 оны 9-р сарын 19). 2008 оны 9-р сарын 21-нд авсан.
  11. Том Адрон Коллайдер хавар хүртэл ажиллахгүй - CERN. РИА Новости (2008 оны 9-р сарын 23). 2008 оны 9-р сарын 25-нд авсан.
  12. http://press.web.cern.ch/Press/PressReleases/Releases2008/PR14.08E.html
  13. https://edms.cern.ch/file/973073/1/Report_on_080919_incident_at_LHC__2_.pdf
  14. https://lhc2008.web.cern.ch/LHC2008/inauguration/index.html
  15. Гэмтсэн соронзыг засах нь урьд өмнө бодож байснаас илүү өргөн хүрээтэй байх болно. "Том шинжлэх ухааны элементүүд" (2008 оны 11-р сарын 09). 2008 оны 11-р сарын 12-нд авсан.
  16. 2009 оны хуваарь. "Том шинжлэх ухааны элементүүд" (2009 оны 1-р сарын 18). 2009 оны 1-р сарын 18-нд авсан.
  17. CERN-ийн хэвлэлийн мэдээ
  18. Том адрон коллайдерын 2009-2010 оны ажлын төлөвлөгөөг баталлаа. "Том шинжлэх ухааны элементүүд" (2009 оны 2-р сарын 6). 2009 оны 4-р сарын 5-нд авсан.
  19. LHC туршилтууд.
  20. Пандорагийн хайрцаг нээгдэнэ. Vesti.ru (2008 оны 9-р сарын 9). 2008 оны 9-р сарын 12-нд авсан.
  21. Бөөмийн мөргөлдөх туршилтын аюулын боломж
  22. Димопулос С., Ландсберг Г. Том адрон коллайдер дахь хар нүхнүүд Физик. Илч. Летт. 87 (2001)
  23. Blaizot J.-P. гэх мэт. LHC-ийн хүнд ионы мөргөлдөөний үеийн аюултай үйл явдлын судалгаа.
  24. LHC-ийн мөргөлдөөний аюулгүй байдлын үнэлгээ LHC Safety Assessment Group
  25. Хурдасгуурын эрсдлийн шүүмжлэлийн тойм. Proza.ru (2008 оны 5-р сарын 23). 2008 оны 9-р сарын 17-нд авсан.
  26. LHC-д сүйрлийн магадлал хэр вэ?
  27. Шүүлтийн өдөр
  28. Шүүгчээс дэлхийг аврахыг хүсэх, магадгүй илүү олон зүйл
  29. LHC яагаад аюулгүй байх тухай тайлбар
  30. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-es.pdf (Испани)
  31. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-de.pdf (Герман)
  32. http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-fr.pdf (fr)
  33. Х.Гейсельберг.Кварк дусал дахь скрининг // Физик тойм D. - 1993. - T. 48. - No 3. - S. 1418-1423. DOI:10.1103/PhysRevD.48.1418
  34. М.Алфорд, К.Ражагопал, С.Рэдди, А.Штайнер.Хачирхалтай оддын царцдас ба хачирхалтайн тогтвортой байдал // Америкийн Физикийн Нийгэмлэг.Физик тойм D. - 2006. - T. 73, 114016.
Нийтэлсэн огноо: 2012.09.17

Том адрон коллайдер гэж юу вэ? Яагаад хэрэгтэй байна вэ? Энэ нь дэлхийн төгсгөлийг үүсгэж чадах уу? Бүгдийг задалж үзье.

BAK гэж юу вэ?

Энэ бол бөөмсийг тараах хоолойтой төстэй асар том цагираг хэлбэрийн хонгил юм. Энэ нь Франц, Швейцарийн нутаг дэвсгэрийн дор 100 орчим метрийн гүнд байрладаг. Түүний бүтээн байгуулалтад дэлхийн өнцөг булан бүрээс эрдэмтэд оролцсон.

LHC нь бөөмсийн массыг өгдөг механизм болох Хиггс бозоныг олохын тулд бүтээгдсэн. Хоёрдогч зорилго бол адроныг бүрдүүлдэг үндсэн бөөмс болох кваркуудыг судлах явдал юм (иймээс "хадрон" мөргөлдүүлэгч гэж нэрлэдэг).

LHC бол дэлхий дээрх цорын ганц бөөмийн хурдасгуур гэдэгт олон хүмүүс гэнэн итгэдэг. Гэсэн хэдий ч 1950-иад оноос хойш дэлхий даяар арав гаруй коллайдер бүтээгдсэн. LHC нь хамгийн томд тооцогддог - урт нь 25.5 км. Нэмж дурдахад түүний бүтцэд өөр нэг, жижиг диаметртэй, хурдасгуур орно.

LHC болон хэвлэл мэдээллийн хэрэгсэл

Барилгын ажил эхэлснээс хойш хурдасгуурын өртөг өндөр, аюулын талаар олон нийтлэл гарсан. Ихэнх хүмүүс энэ мөнгийг дэмий үрсэн гэж үздэг бөгөөд ямар нэг бөөмс олохын тулд яагаад ийм их мөнгө, хүчин чармайлт гаргах шаардлагатай болсныг ойлгодоггүй.

Нэгдүгээрт, LHC нь түүхэн дэх хамгийн үнэтэй шинжлэх ухааны төсөл биш юм. Францын өмнөд хэсэгт үнэтэй термоядролын реактор бүхий Кадарах шинжлэх ухааны төв байдаг. Кадарачийг 6 улсын (Оросыг оруулаад) дэмжлэгтэйгээр барьсан; Одоогоор 20 орчим тэрбум долларын хөрөнгө оруулалт хийгдсэн байна. Хоёрдугаарт, Хиггс бозоныг нээсэн нь олон хувьсгалт технологийг дэлхийд авчрах болно. Үүнээс гадна анхны гар утас зохион бүтээгдэх үед хүмүүс түүний шинэ бүтээлийг бас сөрөгөөр хүлээж авсан ...

BAC хэрхэн ажилладаг вэ?

LHC нь бөөмсийн цацрагийг өндөр хурдтайгаар мөргөлдөж, тэдгээрийн дараагийн зан байдал, харилцан үйлчлэлийг хянадаг. Дүрмээр бол нэг бөөмийн цацрагийг эхлээд туслах цагираг дээр түргэсгэж, дараа нь үндсэн цагираг руу илгээдэг.

Хамгийн хүчтэй соронзуудын ихэнх нь коллайдер доторх бөөмсийг барьдаг. Өндөр нарийвчлалтай багажууд нь бөөмсийн хөдөлгөөнийг бүртгэдэг, учир нь мөргөлдөөн секундын дотор болдог.

Коллайдерын ажлыг зохион байгуулах ажлыг CERN (Цөмийн судалгааны байгууллага) гүйцэтгэдэг.

Үүний үр дүнд асар их хүчин чармайлт, санхүүгийн хөрөнгө оруулалт хийсний дараа 2012 оны 7-р сарын 4-нд CERN Хиггс бозон олдсоныг албан ёсоор зарлав. Мэдээжийн хэрэг, практикт олдсон бозоны зарим шинж чанар нь онолын талаас ялгаатай боловч эрдэмтэд Хиггс бозоны "бодит байдалд" эргэлздэггүй.

Яагаад танд BAC хэрэгтэй байна вэ?

Энгийн хүмүүст LHC хэр ашигтай вэ? Хиггс бозоны нээлт, кваркуудыг судлахтай холбоотой шинжлэх ухааны нээлтүүд ирээдүйд шинжлэх ухаан, технологийн шинэ хувьсгалд хүргэж болзошгүй юм.

Нэгдүгээрт, масс нь тайван байдалд байгаа энерги (ойролцоогоор) тул ирээдүйд бодисыг энерги болгон хувиргах боломжтой. Дараа нь эрчим хүчний асуудал гарахгүй, энэ нь алс холын гаригууд руу аялах боломжтой болно гэсэн үг юм. Мөн энэ бол од хоорондын аялал хийх алхам юм ...

Хоёрдугаарт, квант таталцлыг судлах нь ирээдүйд таталцлыг хянах боломжийг олгоно. Гэсэн хэдий ч энэ нь удахгүй болохгүй, учир нь гравитоныг сайн ойлгоогүй байгаа тул таталцлыг хянадаг төхөөрөмжийг урьдчилан таамаглах аргагүй юм.

Гуравдугаарт, М-онолыг (мөрний онолын дериватив) илүү нарийвчлан ойлгох боломж бий. Энэ онол нь орчлон ертөнц 11 хэмжээсээс бүрддэг гэж үздэг. М-онол нь өөрийгөө "бүх зүйлийн онол" гэж тунхагладаг бөгөөд энэ нь түүнийг судлах нь бидэнд ертөнцийн бүтцийг илүү сайн ойлгох боломжийг олгоно гэсэн үг юм. Хэн мэдлээ, магадгүй ирээдүйд хүн хөдөлж, бусад хэмжээсүүдэд нөлөөлж сурах болно.

LHC ба дэлхийн төгсгөл

LHC-ийн ажил хүн төрөлхтнийг устгаж чадна гэж олон хүн маргаж байна. Дүрмээр бол физикийн талаар муу мэдлэгтэй хүмүүс энэ тухай ярьдаг. LHC-ийн нээлтийг олон удаа хойшлуулсан боловч 2008 оны 9-р сарын 10-нд хөөргөв. Гэсэн хэдий ч LHC хэзээ ч бүрэн хүчин чадлаараа хурдасч байгаагүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Эрдэмтэд 2014 оны 12-р сард LHC-ийг бүрэн хүчин чадлаараа ажиллуулахаар төлөвлөж байна. Дэлхийн төгсгөлийн боломжит шалтгаанууд болон бусад цуу яриаг харцгаая ...

1. Хар нүх үүсгэх

Хар нүх бол матери төдийгүй гэрэл, тэр ч байтугай цаг хугацааг өөртөө татдаг асар том таталцалтай од юм. Хар нүх гэнэт гарч ирэх боломжгүй тул CERN-ийн эрдэмтэд тогтвортой хар нүх гарч ирэх магадлал маш бага гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч энэ нь боломжтой юм. Бөөмүүд мөргөлдөх үед жижиг хар нүх үүсч болох бөгөөд түүний хэмжээ нь манай гарагийг хэдхэн жилийн дотор (эсвэл илүү хурдан) устгахад хангалттай юм. Гэхдээ хүн төрөлхтөн айх хэрэггүй, учир нь Хокингийн цацрагийн ачаар хар нүхнүүд масс, эрчим хүчээ хурдан алддаг. Хэдийгээр коллайдер доторх хүчтэй соронзон орон нь хар нүхийг задрахыг зөвшөөрөхгүй гэж үздэг гутранги үзэлтнүүд эрдэмтдийн дунд байдаг. Үүний үр дүнд гарагийг сүйрүүлэх хар нүх үүсэх магадлал маш бага боловч ийм боломж бий.

2. "Хар бодис" үүсэх

Тэр бас "хачин зүйл", хачирхалтай (хачин дусал), "хачирхалтай" юм. Энэ нь өөр зүйлтэй мөргөлдөхөд түүнийг ижил төстэй зүйл болгон хувиргадаг бодис юм. Тэдгээр. хачирхалтай ба энгийн атом мөргөлдөх үед хоёр хачирхалтай атом үүсч, гинжин урвал үүсдэг. Хэрэв мөргөлдөөнд ийм зүйл гарч ирвэл хүн төрөлхтөн хэдхэн минутын дотор устах болно. Гэсэн хэдий ч ийм зүйл тохиолдох магадлал нь хар нүх үүсэхтэй адил бага юм.

3. Эсрэг бодис

Коллайдер ажиллаж байх үед гарагийг сүйрүүлэх тийм хэмжээний антиматер гарч ирж магадгүй гэсэн хувилбар нь хамгийн төөрөгдөл мэт харагдаж байна. Гол нь эсрэг бодис үүсэх магадлал маш бага байгаадаа ч биш, харин дэлхий дээр таталцлын хүч байхгүй тусгай саванд хадгалагдсан антиматерийн дээжүүд аль хэдийн байгаа юм. Дэлхий дээр ийм хэмжээний антиматер гарч ирэх нь гарагийг сүйрүүлэх магадлал багатай юм.

олдворууд

ОХУ-ын олон оршин суугчид "Том адрон коллайдер" гэсэн хэллэгийг хэрхэн зөв бичихээ мэддэггүй бөгөөд түүний зорилгын талаархи мэдлэгийнхээ талаар юу ч хэлэхгүй. Зарим псевдо эш үзүүлэгчид шинжлэх ухааны дэвшилд хүрсэн соёл иргэншил бүр мөргөлдөөнийг бий болгодог тул орчлон ертөнцөд ухаалаг соёл иргэншил байдаггүй гэж маргадаг. Дараа нь хар нүх үүсч, соёл иргэншлийг устгадаг. Эндээс тэд галактикуудын төвд асар олон тооны хар нүх байдгийг тайлбарлав.

Гэсэн хэдий ч бид аль болох хурдан LHC-ийг хөөргөх хэрэгтэй, эс тэгвээс харь гаригийнхан ирэх үед биднийг зэрлэгүүд гэж үздэг тул тэд биднийг барьж авах болно гэж үзэх хүмүүс бас байдаг.

Эцсийн эцэст, LHC бидэнд юу авчрахыг олж мэдэх цорын ганц боломж бол зүгээр л хүлээх явдал юм. Эрт орой хэзээ нэгэн цагт биднийг юу хүлээж байгааг олж мэдэх болно: сүйрэл эсвэл дэвшил.


Шинжлэх ухаан, технологийн сүүлийн үеийн зөвлөмжүүд:

Энэ зөвлөгөө танд тусалсан уу?Та төслийг хөгжүүлэхэд нь зориулж хүссэн хэмжээгээрээ хандивлаж тусалж болно. Жишээлбэл, 20 рубль. Болон түүнээс дээш:)

Энэ нь GR (таталцлын тухай) ба SM (цахилгаан соронзон, хүчтэй, сул гэсэн гурван үндсэн физик харилцан үйлчлэлийг нэгтгэсэн стандарт загвар) гэсэн хоёр үндсэн онолыг нэгтгэх арга замыг эрэлхийлэх явдал юм. LHC-ийг бүтээхээс өмнө шийдлийг олоход квант таталцлын онолыг бий болгоход бэрхшээлтэй байсан.

Энэхүү таамаглалыг бүтээхэд квант механик ба харьцангуйн ерөнхий онол гэсэн хоёр физик онолыг хослуулсан болно.

Үүний тулд орчин үеийн хэд хэдэн алдартай, зайлшгүй шаардлагатай аргуудыг нэгэн зэрэг ашигласан - мөрний онол, браны онол, хэт таталцлын онол, түүнчлэн квант таталцлын онол. Коллайдерыг бүтээхээс өмнө шаардлагатай туршилтуудыг явуулахад тулгарсан гол асуудал нь бусад орчин үеийн бөөмс хурдасгагчтай ажиллах боломжгүй эрчим хүчний дутагдал байсан.

Женевийн LHC нь эрдэмтдэд урьд өмнө боломжгүй туршилтуудыг хийх боломжийг олгосон. Ойрын ирээдүйд аппаратын тусламжтайгаар олон физик онолыг батлах эсвэл үгүйсгэх болно гэж үздэг. Хамгийн асуудалтай зүйлсийн нэг бол хэт тэгш хэмийн онол буюу утаснуудын онол бөгөөд удаан хугацааны туршид физикийг "утаснууд" ба тэдгээрийн өрсөлдөгчид гэсэн хоёр лагерьт хуваажээ.

LHC-ийн ажлын хүрээнд хийгдсэн бусад үндсэн туршилтууд

Одоогийн байдлаар мэдэгдэж байгаа бүх энгийн бөөмсүүдийн дотроос хамгийн их кварк, хамгийн хүнд (173.1 ± 1.3 ГэВ/c²) нь болох дээд кваркуудыг судлах чиглэлээр эрдэмтдийн хийсэн судалгаа бас сонирхолтой юм.

Энэхүү өмчийн ачаар LHC-ийг бий болгохоос өмнө эрдэмтэд зөвхөн Tevatron хурдасгуур дээр кваркуудыг ажиглаж чаддаг байсан, учир нь бусад төхөөрөмжүүдэд хангалттай хүч, энерги байхгүй байв. Эргээд кваркуудын онол бол Хиггсийн бозоны таамаглалын чухал элемент юм.

Кваркуудын шинж чанарыг бий болгох, судлах шинжлэх ухааны бүх судалгааг LHC-ийн дээд кварк-антикваркийн уурын өрөөнд эрдэмтэд хийдэг.

Женевийн төслийн чухал зорилго бол цахилгаан сул тэгш хэмийн механизмыг судлах үйл явц бөгөөд энэ нь Хиггс бозоны оршин тогтнох туршилтын нотолгоотой холбоотой юм. Хэрэв бид асуудлыг илүү нарийвчлалтай тодорхойлох юм бол судалгааны сэдэв нь бозон өөрөө биш, харин Питер Хиггсийн таамагласан цахилгаан сул харилцан үйлчлэлийн тэгш хэмийг зөрчих механизм юм.

LHC нь хэт тэгш хэмийг хайж олох туршилтуудыг явуулдаг бөгөөд хүссэн үр дүн нь аливаа энгийн бөөмсийг үргэлж хүнд хамтрагч дагалддаг гэсэн онолын нотолгоо, түүнийг үгүйсгэх болно.

Том Адрон Коллайдер, хэрхэн, яагаад бүтээгдсэн, ямар хэрэгцээтэй, хүн төрөлхтөнд ямар аюул учруулж болзошгүй талаар цөөн хэдэн баримт.

1. LHC буюу Том Адрон Коллайдерын бүтээн байгуулалтыг 1984 онд анх санаачилж, дөнгөж 2001 онд эхлүүлсэн. Таван жилийн дараа буюу 2006 онд янз бүрийн орны 10 мянга гаруй инженер, эрдэмтдийн хүчин чармайлтын үр дүнд Том Адрон Коллайдер дууссан.

2. LHC бол дэлхийн хамгийн том туршилтын байгууламж юм.

3. Тэгвэл яагаад том адрон коллайдер гэж?
Хатуу хэмжээтэй тул том гэж нэрлэсэн: хэсгүүдийн дагуух гол цагирагны урт нь 27 км орчим юм.
Хадрон - суурилуулалт нь адроныг хурдасгадаг тул (кваркуудаас бүрдэх бөөмс).
Collider - тусгай цэгүүд дээр бие биетэйгээ мөргөлддөг бөөмийн цацраг эсрэг чиглэлд хурдасдагтай холбоотой.

4. Том адрон коллайдер юунд зориулагдсан бэ? LHC бол эрдэмтэд атом, ион, протоныг хооронд нь асар хурдтайгаар шахаж туршилт хийдэг хэт орчин үеийн судалгааны төв юм. Эрдэмтэд судалгааны тусламжтайгаар орчлон ертөнцийн гадаад төрх байдлын нууцын хөшгийг арилгана гэж найдаж байна.

5. Энэхүү төсөл нь шинжлэх ухааны нийгэмлэгт одон орон судлалын нийлбэр 6 тэрбум доллар зарцуулсан. Дашрамд дурдахад, ОХУ-аас 700 мэргэжилтэнг ХЭҮК-д шилжүүлсэн бөгөөд тэд өнөөдрийг хүртэл ажиллаж байна. LHC-ийн захиалга нь Оросын аж ахуйн нэгжүүдэд ойролцоогоор 120 сая доллар авчирсан.

6. LHC-д хийсэн гол нээлт бол 2012 онд Хиггс бозон буюу үүнийг "Бурхан бөөмс" гэж нэрлэдэг нь эргэлзээгүй юм. Хиггсийн бозон бол стандарт загварын сүүлчийн холбоос юм. Бакийн өөр нэг чухал үйл явдал бол мөргөлдөөний эрчим хүчний дээд амжилтыг 2.36 тераэлектронвольтоор тогтоосон явдал юм.

7. Зарим эрдэмтэд, тэр дундаа Оросын эрдэмтэд CERN-д (Үнэндээ мөргөлдүүлэгч байрладаг Европын цөмийн судалгааны байгууллага) хийсэн томоохон туршилтуудын ачаар эрдэмтэд дэлхийн анхны цагийн машин бүтээх боломжтой болно гэж үзэж байна. Гэсэн хэдий ч ихэнх эрдэмтэд хамтран ажиллагсдынхаа өөдрөг үзлийг хуваалцдаггүй.

8. Дэлхий дээрх хамгийн хүчирхэг хурдасгуурын талаархи хүн төрөлхтний гол айдас нь хүрээлэн буй бодисыг барьж авах чадвартай микроскоп хар нүх үүссэний үр дүнд хүн төрөлхтөнд заналхийлж буй аюул дээр суурилдаг. Өөр нэг боломжит бөгөөд туйлын аюултай аюул байдаг - таамаглалаар атомын цөмтэй мөргөлдөж, бүхэл бүтэн ертөнцийн бодисыг хувиргаж, улам олон шинэ оосор үүсгэх чадвартай strapels (Хачин дусалаас үйлдвэрлэсэн) үүсэх явдал юм. Гэсэн хэдий ч хамгийн нэр хүндтэй эрдэмтдийн ихэнх нь ийм үр дүн гарах магадлал багатай гэж хэлдэг. Гэхдээ онолын хувьд боломжтой

9. 2008 онд Хавай мужийн хоёр оршин суугч CERN-ийг шүүхэд өгчээ. Тэд CERN-ийг хүн төрөлхтнийг хайхрамжгүй байдлаар устгахыг оролдсон гэж буруутгаж, эрдэмтдээс аюулгүй байдлын баталгаа шаардаж байна.

10. Том Адрон Коллайдер нь Швейцарьт Женевийн ойролцоо байрладаг. CERN-д музей байдаг бөгөөд зочдод коллайдерын зарчим, яагаад баригдсан тухай тодорхой тайлбарласан байдаг.

11 . Эцэст нь, жаахан хөгжилтэй баримт. Yandex дахь хүсэлтээс харахад Том Адрон Коллайдерын талаар мэдээлэл хайж буй олон хүмүүс хурдасгуурын нэрийг хэрхэн бичихээ мэдэхгүй байна. Жишээлбэл, тэд "андрон" гэж бичдэг (мөн NTV-ийн андрон коллайдераар мэдээлсэн үнэ цэнийг бичээд зогсохгүй), заримдаа "андроид" гэж бичдэг (Эзэнт гүрэн хариу үйлдэл үзүүлдэг). Хөрөнгөтний сүлжээнд тэд бас хоцрохгүй бөгөөд "хадрон" -ын оронд хайлтын системд "хардон" оруулдаг (Ортодокс англи хэлээр хатуу чанга бол өргөгч юм). Беларусь хэл дээрх сонирхолтой үсэг бол "Вялики адронный паскаральник" бөгөөд үүнийг "Том адрон хурдасгуур" гэж орчуулдаг.

Адрон коллайдер. Зураг

Европын Цөмийн Судалгааны Төв буюу зүгээр л CERN бол физикийн чиглэлээр Нобелийн шагналтан таны хажууд хоолны өрөөнд амархан хооллох боломжтой газар юм. Энэ нь хамгийн хүчирхэг бөөмийн хурдасгуур болох Том адронтой мөргөлдүүлэгч гэдгээрээ дэлхий даяар алдартай. Бараг арван жил ажилласны эцэст дүгнэлт хийх цаг болжээ - энэ үеийн хамгийн амбицтай шинжлэх ухааны төслүүдийн нэг нь эрдэмтдийн итгэл найдварыг зөвтгөж чадсан уу?

2008 онд би аравдугаар ангид сурдаг байлаа. Тэр жилүүдэд би физикийг огт сонирхдоггүй байсан ч сэтгэлийн хөөрлийн давалгаа намайг тойрч чадаагүй: тэд төмөр бүрээс "мөхлийн машин" эхлэх гэж байна гэж бүрээлж байв. Маш чухал захирал шилжүүлэгчийг өргөхөд хар нүх үүсч, бид бүгд дуусна. Том адрон коллайдерыг албан ёсоор хөөргөх өдөр зарим багш нар хичээл дээрээ хэргийн газраас сурвалжлага үзэхийг хүртэл зөвшөөрсөн байна.

Хамгийн муу зүйл болоогүй. Ерөнхийдөө юу ч болоогүй - унтраалга дээшилж, энгийн энгийн хүнд ойлгомжгүй тоонууд компьютерийн дэлгэцэн дээр үсэрч, эрдэмтэд тэмдэглэж эхлэв. Ерөнхийдөө тэд яагаад хөөргөх нь тодорхойгүй байсан.

Эрдэмтэд Том Адрон Коллайдергүйгээр Хиггс бозоны нээлт зэрэг томоохон нээлтүүдийг хийж чадахгүй байсан нь дамжиггүй. Гэхдээ төлөвлөсөн бүх зүйлээ хэрэгжүүлэх боломжтой юу, LHC-ийн хэтийн төлөв байгаа эсэх талаар бид энэ талаар ярих болно.

Том электрон-позитрон коллайдер дээр DELPHI туршилт

Том ах: Том электрон-позитрон коллайдер

XX зууны далаад оны сүүлээр энгийн бөөмсийн физик үсрэнгүй хөгжсөн. Стандарт загварын таамаглалыг шалгахын тулд 1976 онд Европын Цөмийн судалгааны төвд (CERN, Францын CERN-ээс) Том электрон-позитрон коллайдер (BEP эсвэл LEP - Английн том электрон-позитрон коллайдер) төслийг санал болгосон. - Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) . Олон янзын тохиргоонуудын дунд 27 километрийн урттай газар доорх хонгилд ирээдүйн туршилтын байршлыг сонгосон. Тэрээр электрон ба позитроныг хэдэн арван, хэдэн зуун гигаэлектронволтын дарааллын энерги болгон хурдасгах ёстой байсан: мөргөлдөж буй цацрагууд нь ALEPH, DELPHI, OPAL, L3 туршилтуудыг байрлуулсан дөрвөн цэг дээр гаталж байв.

Физикчдийн үзэж байгаагаар эрчим хүч хэзээ ч хангалттай байдаггүй: хэрэгжүүлэхээр сонгосон BEP хувилбар нь зардал, хүч чадлын хооронд буулт хийсэн; бөөмсийг илүү хүчтэй хурдасгах чадвартай илүү урт хонгилуудыг мөн авч үзсэн. Үүссэн энерги нь Стандарт загварыг туршихад ашиглагдаж болох боловч "шинэ физик" гэж нэрлэгддэг, түүний хуулиудад урьдчилан таамаглаагүй үзэгдлүүдийг хайхад хэтэрхий бага байсан. Протон, нейтрон, атомын цөм гэх мэт нийлмэл хэсгүүдийн хурдасгагч зэрэгт адрон коллайдерууд илүү тохиромжтой. 1977 онд, BEP-ийг хэлэлцэх үед тэр үеийн CERN-ийн захирал Жон Адамс хонгилыг илүү өргөн болгож, хоёр хурдасгуурыг нэг дор байрлуулахыг санал болгов - электрон-позитрон ба адрон хурдасгуур. Гэсэн хэдий ч эцсийн шийдвэрийг гаргадаг зөвлөл энэ санааг үгүйсгэж, 1981 онд Том электрон-позитрон коллайдерын төслийг баталжээ.

Том адрон коллайдерын туннель

LHC-ээр сольсон

BEP арав гаруй жил ажилласан: 1989-2000 он хүртэл. Сул харилцан үйлчлэлийн тээгч W- ба Z-бозонуудын урьдчилан тооцоолсон массыг баталгаажуулах, Стандарт загварын янз бүрийн параметрүүдийг урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй нарийвчлалтайгаар хэмжих зэрэг хэд хэдэн чухал туршилтууд энэ цаг үед хамаарах болно. Мөн аль хэдийн 1984 онд "LEP туннел дэх том адрон коллайдер" бага хурал болж, өмнөх үеийнх нь ажил зогссоны дараа шинэ коллайдер барих асуудалд зориулагдсан юм.

1991 онд Том Адрон Коллайдер (LHC эсвэл LHC - Английн Том Адрон Коллайдер) төслийг эцэслэн баталж, түүний тусламжтайгаар 14 тераэлектронвольттой мөргөлдөх бөөмсийн нийт энергид хүрэхээр төлөвлөжээ. Том электрон-позитрон коллайдерын бүтээсэн хэмжээнээс зуу дахин их.

1992 онд Том адрон коллайдерын шинжлэх ухааны хөтөлбөрийн талаар хурал болов: дөрвөн цацрагийн мөргөлдөөний цэг дээр барьж болох янз бүрийн туршилтуудад зориулж нийт арван хоёр өргөдөл хүлээн авсан. Дараагийн жилүүдэд хоёр ерөнхий туршилтыг баталсан - ATLAS ба CMS, хүнд ион ба LHCb-ийн судалгаанд зориулсан ALICE туршилт нь b-кварк агуулсан бөөмсийн физикт зориулагдсан. Том адрон коллайдерын бүтээн байгуулалт 2000 онд эхэлсэн бөгөөд анхны цацрагуудыг аль хэдийн 2008 онд хүлээн авсан: тэр цагаас хойш өнөөдрийг хүртэл хуваарьт унтрахаас гадна LHC тоосонцорыг хурдасгаж, ажлын горимд мэдээлэл цуглуулж байна.

Орос CERN-д

ОХУ нь 1993 оноос хойш CERN-ийн ажиглагч орон бөгөөд төлөөлөгчдөдөө хуралд оролцох эрхийг олгодог ч чухал шийдвэр гаргахад санал өгөх эрх өгдөггүй. 2012 онд ОХУ-ын Засгийн газрын нэрийн өмнөөс ОХУ-ыг CERN-ийн гишүүнээр элсэх хүсэлтэй байгаа тухай мэдэгдэл хийсэн боловч одоогоор дэмжигдээгүй байна.

Цөмийн судалгааны нэгдсэн хүрээлэн, Оросын судалгааны төв Курчатовын хүрээлэн, Оросын ШУА-ийн Цөмийн судалгааны хүрээлэн, М.В. Ломоносов.

Том адрон коллайдерын тарилгын хэлхээ

Бөөмүүдийг хурдасгах нь ямар давуу талтай вэ?

Том адрон коллайдерын ажлын схем нь олон үе шатаас бүрдэнэ. LHC руу шууд орохоосоо өмнө бөөмс нь хурдатгалын өмнөх хэд хэдэн үе шатыг дамждаг: ийм байдлаар тэд илүү хурдан хурдтай, нэгэн зэрэг бага энерги зарцуулдаг. Нэгдүгээрт, шугаман хурдасгуур LINAC2-д протонууд эсвэл цөмүүд нь 50 мегаэлектронволтын энергид хүрдэг; дараа нь тэд ээлжлэн Өргөлтийн синхротрон (PSB), протон синхротрон (PS) болон протоны супер синхротрон (SPS) руу ордог бөгөөд коллайдер руу шахах үед бөөмийн нийт энерги нь 450 гигаэлектронвольт болно.

Том адрон коллайдерын хонгилд хийсэн үндсэн дөрвөн туршилтаас гадна хурдасгуурын өмнөх систем нь ийм том бөөмсийн энерги шаарддаггүй арав гаруй туршилт хийх талбар юм. Үүнд, ялангуяа хүнд ионуудын тогтсон зорилттой харилцан үйлчлэлийн параметрүүдийг судалдаг NA61/SHINE туршилт; атомын цөмийн шинж чанарыг судалдаг ISOLDE туршилт, антиустөрөгч ашиглан дэлхийн таталцлын хурдатгалыг судалдаг AEGIS.

Бурханы бөөм ба шинэ физикийн эрэл

Хамгийн эхэнд, хөгжлийн шатандаа том адрон коллайдерын шинжлэх ухааны том хөтөлбөрийг зарласан. Юуны өмнө, BEP-д хүлээн авсан шинж тэмдгүүдийн улмаас бүх бөөмсийн массыг хариуцдаг тухайн үеийн Стандарт загварын таамаглалтай бүрэлдэхүүн хэсэг болох Хиггс бозоныг хайхаар төлөвлөж байсан. Эрдэмтдийн төлөвлөгөөнд Стандарт загварын хамгийн бага хэт тэгш хэмийн өргөтгөлд багтсан хэт тэгш хэмтэй Хиггс бозон ба түүний супер түншүүдийг хайх ажлыг багтаасан болно.

Ерөнхийдөө тусдаа чиглэл болгон "шинэ физик" -ийн загварыг хайж, туршихаар төлөвлөж байсан. Бозон бүр нь фермионтой холбоотой байдаг супер тэгш хэмийг шалгахын тулд стандарт загварт хамаарах хэсгүүдийн холбогдох түншүүдийг хайх ёстой байв. Утасны онол эсвэл М-онол гэх мэт нэмэлт орон зайн хэмжигдэхүүн бүхий онолыг туршихын тулд манай ертөнцөд хэмжээсийн тоонд хязгаарлалт тавих боломжийг зарласан. Энэ бол стандарт загвараас хазайхыг эрэлхийлэх нь LHC-ийн үндсэн ажлуудын нэг гэж үзэж байсан бөгөөд одоо ч хэвээр байна.

Бага зэрэг чухал асуудал: кварк-глюоны сийвэнгийн судалгаа, CP-ийн өөрчлөлтгүй байдал

Стандарт загварын зургаан кваркийн хамгийн хүнд нь болох дээд кварк нь 173 гигаэлектронвольт асар том масстай учир АНУ-ын Энрико Фермигийн үндэсний хурдасгуурын лабораторийн Теватрон хурдасгуур дахь Том адрон коллайдерын өмнө л ажиглагдсан. LHC-ийн мөргөлдөөний үеэр түүний хүч чадлын улмаас олон тооны дээд кваркууд гарч ирэх төлөвтэй байсан нь эрдэмтдийн сонирхлыг хоёр талаас нь татав. Эхнийх нь бөөмсийн шатлалыг судлахтай холбоотой байсан: одоогийн байдлаар кваркуудын гурван үе байдаг (дээд кварк нь гурав дахь үеийг дуусгасан), гэхдээ тэдгээрээс илүү олон байдаг. Нөгөөтэйгүүр, дээд кваркийн задралын үед Хиггс бозоныг үйлдвэрлэх нь түүнийг туршилтаар илрүүлэх гол арга гэж тооцогддог.

1964 онд бүх бөөмсийг харгалзах эсрэг бөөмсөөр бүрэн солих замаар манай ертөнцийн толин тусгал дүрстэй тохирч байгаа (англи хэлнээс "цэнэг" - цэнэг ба "паритет" - паритет) хосолсон CP-ийн өөрчлөлтийг илрүүлсэн. Энэ баримт нь Орчлон ертөнц үүсэх онолуудад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд бидний бүх бодис яагаад эсрэг бодисоос биш, материас бүрддэгийг тайлбарлахыг оролддог. Бусад зүйлсийн дотор CP-паритетийн зөрчил нь LHC-ийн мөргөлдөөний явцад идэвхтэй үйлдвэрлэгдэж байсан В-мезон - бөөмсүүдийн зан төлөвт илэрдэг бөгөөд тэдгээрийн тусламжтайгаар эрдэмтэд түүний шалтгааныг тодруулна гэж найдаж байна. энэ үзэгдэл.

Том адрон коллайдерын хүнд цөмүүдийн мөргөлдөх горимд ажиллах нь орчин үеийн үзэл баримтлалын дагуу Их тэсрэлтийн дараа 10-5 секундын дараа ажиглагддаг кварк-глюоны плазмын төлөв байдлыг сэргээхэд хүргэсэн байх ёстой. "халуун" тул кварк ба глюонууд хоорондоо харилцан үйлчлэлцдэггүй, нөгөө нь хэвийн төлөвт тохиолддог шиг бөөмс, цөм үүсгэдэггүй. Кварк-глюоны плазмын гарал үүсэл, хөргөлтийн процессыг ойлгох нь хүчтэй харилцан үйлчлэлийг тодорхойлох үүрэгтэй физикийн салбар болох квант хромодинамикийн үйл явцыг судлахад зайлшгүй шаардлагатай.

ATLAS туршилтаар Хиггс бозоны нээлтийн схем

LHC дээр шинэ тоосонцоруудын нээлт

Тэгвэл том адрон коллайдер бүтэн арван жилийн турш юугаараа сайрхаж чадах вэ?

Мэдээжийн хэрэг нэгдүгээрт, нээлтүүдээс хамгийн алдартай нь 2012 оны 7-р сард 126 гигаэлектронволтын масстай Хиггс бозоны нээлт юм. Ердөө нэг жилийн дараа Питер Хиггс, Франсуа Энглер нар орчлон ертөнцийн бүх материйн массыг хариуцдаг "Бурхан бөөмс" байдаг гэдгийг онолын хувьд таамаглаж байснаараа Физикийн салбарт Нобелийн шагнал хүртжээ. Харин одоо физикчид шинэ даалгавартай тулгарч байна - яагаад хүссэн бозон ийм масстай болохыг ойлгох; Хиггс бозоны хэт тэгш хэмт түншүүдийг хайх ажил мөн үргэлжилж байна.

2015 онд LHCb туршилтаар тогтвортой пентакваркууд - таван кваркаас бүрдэх бөөмс, жилийн дараа - тетракваркуудын үүрэг гүйцэтгэх нэр дэвшигчид - хоёр кварк, хоёр антикваркаас бүрдсэн бөөмсийг нээсэн. Өнөөг хүртэл ажиглагдсан бөөмс нь гурваас илүүгүй кваркаас бүрддэг гэж үздэг байсан бөгөөд физикчид ийм төлөвийг дүрслэх онолын загварыг хараахан боловсронгуй болгож чадаагүй байна.

Стандарт загварт багтсан хэвээр байна

Физикчид LHC нь хэт тэгш хэмийн асуудлыг шийдэж чадна гэж найдаж байсан - үүнийг бүрэн няцаах эсвэл аль чиглэлд шилжих нь зүйтэйг тодруулах, учир нь Стандарт загварыг ийм өргөтгөл хийх олон тооны сонголтууд байдаг. Одоогийн байдлаар аль нэгийг нь ч хийх боломжгүй байсан: эрдэмтэд супер тэгш хэмтэй загваруудын параметрүүдэд янз бүрийн хязгаарлалт тавьдаг бөгөөд энэ нь хамгийн энгийн хувилбаруудыг ялгаж салгах боломжтой боловч дэлхийн асуудлыг шийдэж чадахгүй нь гарцаагүй.

Ихэнх эрдэмтэд найдаж байсан Стандарт загвараас гадуурх физик үйл явцын тодорхой заалт байхгүй байв. Гэсэн хэдий ч LHCb-ийн туршилт нь b-кварк агуулсан хүнд бөөмс болох В-мезон нь Стандарт Загварын таамаглаж буй байдлаар мууддаггүй болохыг харуулсан гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Ийм зан үйл нь жишээлбэл, сул харилцан үйлчлэлийн өөр нэг төвийг сахисан тээвэрлэгч болох Z' бозоны оршин тогтнох шинж тэмдэг болдог. Одоогоор эрдэмтэд янз бүрийн чамин хувилбаруудыг хязгаарлах туршилтын багц мэдээлэл дээр ажиллаж байна.

Ирээдүйн 100 километрийн мөргөлдүүлэгчийн боломжит схем

Шинэ хонгил ухаж эхлэх цаг болов уу?

Том адрон коллайдер нь түүнд оруулсан хүчин чармайлт, хөрөнгө оруулалтыг зөвтгөж чадах уу? Арван жилд дэвшүүлсэн бүх зорилтууд өнөөг хүртэл биелээгүй байгаа нь дамжиггүй. Одоогоор хурдасгуурын 2-р үе шат хийгдэж байгаа бөгөөд үүний дараа төлөвлөсөн суурилуулалт хийгдэж, мэдээлэл цуглуулах 3-р үе шат эхэлнэ.

Эрдэмтэд дараагийн гайхалтай нээлтүүдийг хийх итгэл найдвараа алдахгүй байгаа бөгөөд жишээлбэл, 100 километрийн урттай хонгилтой шинэ мөргөлдүүлэгчийг аль хэдийн төлөвлөж байна.