Znajdź zawartość

Pod ziemią, przy granicy francusko-szwajcarskiej uruchomiono największy akcelerator cząstek na świecie - Wielki Zderzacz Hadronów. Dzięki niemu uczeni chcą odpowiedzieć na wiele podstawowych pytań dotyczących materii i Wszechświata. Zanim jednak do tego dojdzie, zapoznajmy się z kilkoma ciekawostkami dotyczącymi LHC, a później polecamy przeczytanie naszego artykułu na temat Zderzacza. Gdy kopano długi na 27 kilometrów tunel, w których obecnie mieści się akcelerator, jego oba końce spotkały się w określonym punkcie z dokładnością do 1 centymetra. Każdy z niobowo-tytanowych kabli tworzących uzwojenie niezwykłych magnesów LHC składa się z 6400 kabelków o grubości zaledwie 0,007 milimetra. Protony wykorzystywane w LHC pozyskiwane są z wodoru. Każdego dnia akcelerator korzysta zaledwie z 2 nanogramów tego pierwiastka. Wewnątrz rur, którymi biegną wiązki panuje ciśnienie dziesięciokrotnie mniejsze niż na powierzchni Księżyca. Każdego roku w LHC powstanie tak olbrzymia ilość danych, że do ich zapisania trzeba by zużyć 100 000 płyt DVD. Wiązki protonów przyspieszane w Wielkim Zderzaczu Hadronów będą miały energię porównywalną z energią 400-tonowego pociągu pędzącego z prędkością 150 kilometrów na godzinę. Taka ilość energii wystarczy, by stopić 500 kilogramów miedzi. Niezwykłe urządzenie, jakim jest LHC może potwierdzić wiele obecnych teorii fizycznych. Może też je obalić, a wówczas uczeni będą musieli szukać innych wyjaśnień budowy materii i kosmosu. Zapraszamy też do zapoznania się z artykułem na temat Wielkiego Zderzacza Hadronów.

Amerykańskie Fermilab (Fermi National Accelerator Laboratory) poinformowało o zaobserwowaniu nowej subatomowej cząstki. Uczonym udało się odkryć barion Omega b. Składa się on z trzech kwarków, dwóch dziwnych i jednego spodniego. Istnienie barionów Omega b przewidziano teoretycznie już znacznie wcześniej. Z teorii tej wynika,że masa barionu powinna wynosić od 5,9 do 6,1 GeV/c2. W Fermilab określono masę uzyskanej cząstki na 6,149 do 6,181 GeV/c2. Cząstka ma taki sam ładunek jak elektron, a jej spin wynosi 1/2. Barion Omega b to daleki kuzyn protonu i neutronu - wyjaśnia profesor Jianming Qian. Dodaje, że Omega b jest sześciokrotnie cięższa od protonu. Bariony są hadronami, czyli silnie oddziałującymi cząstkami składającymi się z kwarków. Bariony Omega b rozpadają się już po 10-12 sekundy. W amerykańskim akceleratorze, od momentu powstania do zniknięcia zdążyły przebyć zaledwie 1 milimetr, a uczeni, by je znaleźć sprawdzili dane ze zderzenia ponad 100 bilionów cząstek i w 18 przypadkach stwierdzili inny wzorzec rozpadu, co potwierdziło uzyskanie barionów Omega b. Główny cel Fermilab i prowadzonego przezeń projektu DZero jest taki sam jak Wielkiego Zderzacza Hadronów - znalezienie "boskiej cząstki" czyli bozonów Higgsa. LHC wykorzystuje do tego celu wiązki protonów, a Fermilab - protonów i antyprotonów.

Już za dwa tygodnie, 10 września, pracę rozpocznie jedno z najbardziej niezwykłych urządzeń naukowych w dziejach ludzkości - Wielki Zderzacz Hadronów (LHC - Large Hadron Collider). Być może dzięki niemu naukowcy udowodnią istnienie bozonów Higgsa, tzw. boskich cząsteczek i zbadają antymaterię. Uruchomienie LHC jest od lat wyczekiwane przez naukowców. Jednak nie tylko ich interesuje to niezwykłe urządzenie. Wielki Zderzacz Hadronów wywołał też duże poruszenie w serwisie YouTube. A raczej wywołała go piosenka o nim. Dwudziestotrzyletnia Kate McAlpine napisała utwór o LHC podczas jazdy komunikacją miejską z Genewy do Europejskiego Ośrodka Badań Nuklearnych (CERN), który jest jednym z autorów LHC. Warto obejrzeć jeden z pierwszych, jeśli nie pierwszy w historii, utwór raperski o przyrządzie naukowym.

Zaczątkiem sieci komputerowych był wojskowy Arpanet, jednak współczesny Internet powstał w Europejskim Ośrodku Badań Nuklearnych (CERN). Teraz powstaje w nim Internet przyszłości - sieć, która zapewni transmisję nawet 10 000 razy szybszą, niż współczesne sieci szerokopasmowe. Wszystko to dzięki projektowi Grid, który powstaje przy okazji Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC). Urządzenie to wymaga olbrzymich mocy obliczeniowych, a jego zdaniem jest znalezienie bozonów Higgsa - teoretycznie przewidzianych cząstek elementarnych, zwanych też "boskimi cząsteczkami". LHC będzie generował olbrzymie ilości danych, które trzeba będzie przetwarzać i przechowywać. Dlatego też konieczne było wdrożenie projektu Grid. Jak wyjaśnił profesor Tony Doyle, dyrektor techniczny projektu, Wielki Zderzacz potrzebuje tak olbrzymiej mocy obliczeniowej, że gdyby nawet w CERN-ie ustawić odpowiednią liczbę komputerów, to ośrodek nie byłby w stanie zapewnić im energii elektrycznej. Jedynym rozwiązaniem jest więc korzystanie z mocy obliczeniowych innych centrów naukowych. Ze względu na olbrzymią ilość danych, które trzeba będzie przesyłać, musi powstać superszybka sieć obsługiwana przez bardzo wydajne maszyny. Obecnie wykorzystywane łącza nie poradziłyby sobie z tym zadaniem, konieczne więc jest tworzenie osobnej dedykowanej sieci komputerowej. LHC zostanie uruchomiony latem bieżącego roku i wówczas też pełną parą ruszy Grid. Obecnie w jego skład wchodzi 55 000 serwerów, a w ciągu dwóch lat ich liczba na całym świecie wzrośnie do 200 000. Sieć korzysta z nowoczesnych światłowodów i centrów routingu. Jest tak wydajna, że np. przesłanie filmu HD pomiędzy Wielką Brytanią a Japonią trwa krócej niż 2 sekundy. David Britton, profesor fizyki z Glasgow University uważa, że Grid zrewolucjonizuje całe społeczeństwo. Przy tak olbrzymiej mocy obliczeniowej, przyszłe pokolenia będą mogły komunikować się w współpracować w sposób, którego starsi ludzie, tacy jak ja, nie potrafią sobie nawet wyobrazić - mówi Britton. W tej chwili CERN jest połączony za pomocą Grida z 11 centrami naukowymi w USA, Wielkiej Brytanii, Kanadzie, Europie, Azji i w innych częściach świata. Każde z tych centrów rozbudowuje swoją własną sieć, czyniąc Grid jeszcze bardziej rozległym. Nowa sieć jest tak potężna, że niektórzy uważają, iż z czasem ludzie zrezygnują z komputerów stacjonarnych i będą przechowywali wszystkie informacje w Internecie przyszłości. O mocy obliczeniowej nowej sieci może świadczyć chociażby fakt, że na potrzeby medycyny przeanalizowano dzięki niemu już 140 milionów różnych związków chemicznych. Jeśli uczeni chcieliby do tego samego celu wykorzystać współczesny Internet, analiza tej samej ilości danych trwałaby 420 lat.

We wtorek (6 listopada) zakończyły się przygotowania do zaplanowanego zrozmachem eksperymentu naukowego. Zamiarem badaczy było skonstruowanie układu chłodzącego, który wytwarzałby temperatury niższe od tych z przestrzeni kosmicznej. Udało się zejść w pobliże zera absolutnego, do temperatury -271,1°C. System chłodzi Wielki Zderzacz Hadronów (ang. Large Hadron Collider, LHC), czyli zlokalizowany w CERN pod Genewą akcelerator cząstek. Jest to największe tego typu urządzenie na świecie. Ma średnicę 8, a obwód ok. 27 kilometrów! Ukończony właśnie układ zużywa ponad 10 tysięcy ton ciekłego azotu i 130 t ciekłego helu. To duże osiągnięcie. [...] Teraz możemy się skupić na chłodzeniu maszyny i fizyce – opowiada Lyn Evans, szef projektu LHC. Akcelerator ma zacząć działać w maju przyszłego roku.