Zakończono prace projektowe nad nowym zderzaczem cząstek

[KopalniaWiedzy.pl 358]

Organizacja Linear Collider Collaboration zaprezentowała szczegółowy raport techniczny (Technical Desing Report) dotyczący projektu International Linear Collider, 31-kilometrowego liniowego zderzacza elektronów i pozytonów. Podczas ceremonii w Azji, Europie i Ameryce raport został przekazany rządom biorącym udział w projekcie. Pojawienie się tego dokumentu oznacza, że mogą rozpocząć się prace nad budową zderzacza. TDR to całościowa dokumentacja obejmująca zarówno szczegóły techniczne urządzenia, opis zjawisk fizycznych, jak i wyliczenie kosztów oraz propozycje zarządzania zderzaczem.

W ILC elektrony i pozytony będą rozpędzane do prędkości bliskich prędkości światła i zderzane 14 000 razy na sekundę. Energia zderzeń będzie wynosiła 500 gigaelektronovoltów (GeV). ILC został zaprojektowany tak, by w przyszłości można było go rozbudować do długości 50 kilometrów, zwiększając energię zderzeń do 1 teraelektronowolta (TeV). To wielokrotnie mniej niż energia uzyskiwana w Wielkim Zderzaczu Hadronów (Large Hadron Collider - LHC). Po co zatem budować ILC?

Odpowiedzią na to pytanie są różnice w kształcie akceleratorów. W LHC przyspieszane cząstki wędrują po okręgu. Dzięki temu mogą być przyspieszane do znacznie wyższych energii, te, które się nie zderzą, nadal krążą i można je wykorzystać podczas kolejnych zderzeń. Jednak cząstki poruszające się po zakrzywionych torach emitują promieniowanie elektromagnetyczne zwane promieniowaniem synchrotronowym. Tracą w ten sposób energię. Dlatego też w akceleratorach kołowych przyspiesza się ciężkie cząstki. Z kolei w akceleratorach liniowych te cząstki, które nie brały udziału w zderzeniu są tracone, przyspiesza się je na znacznie krótszych dystansach, dlatego też mają mniejszą energię. Z drugiej jednak strony w tego typu akceleratorach można wykorzystywać lekkie cząstki. A z ich zderzeń uzyskuje się znacznie bardziej szczegółowe informacje, które jest łatwiej analizować niż dane z akceleratorów kołowych. Dlatego też ILC może stanowić uzupełnienie LHC i mimo pracy z niższymi energiami, dostarczy danych, których nie uzyskamy z LHC.

Ewentualne zbudowanie ILC przyniesie korzyści nie tylko fizykom. Już teraz można zakładać, że nowe technologie, które powstaną na potrzeby akceleratora udoskonalą np. obrazowanie medyczne, pozwalając na zminiaturyzowanie tomografów pozytonowych i przyczynią się do stworzenia nowych mniej szkodliwych technik radioterapii. Nowoczesne rozwiązania informatyczne konieczne do przekazywania danych z akceleratorów z czasem trafią też do sieci używanych w innych dziedzinach życia, nowe źródła promieniowania gamma pozwolą np. na szczegółowe badanie składu odpadów jądrowych, co z kolei może pozwolić na szybkie przetwarzanie ich w bezpieczne i stabilne.

Organizacja Linear Collider Collaboration prowadzi jednocześnie prace nad projektem konkurencyjnym dla ILC. To Compact Linear Collider (CLIC), który również ma być zderzaczem przyszłej generacji, uzupełniającym LHC i wychodzącym poza to, co można osiągnąć dzięki Wielkiemu Zderzaczowi Hadronów.

W pracach nad oboma projektami biorą udział kraje z całego świata, najbardziej znane jednostki badawcze i uniwersytety. Nie zapadła jeszcze decyzja, który ze zderzaczy będzie budowany i gdzie. Duże szanse na ILC ma Japonia, która jest skłonna sfinansować 50% kosztów budowy. Prace konstrukcyjne mogłyby rozpocząć się już w 2015 lub 2016 roku. Zderzacz, jeśli powstanie, nie zostanie uruchomiony przed rokiem 2026.

[antykwant 7]

Kocham naukę

[Andrzej Patyk 0]

Ciekawa informacja.

 

LHC też ma być w przyszłości rozbudowany do 80 km obwodu. Decyzja już zapadła- niedawno zresztą.

[pogo 102]

Ciekawy jestem w jaki sposób można zmieniać obwód zderzacza kołowego. W "ósemkę" go zawiną?

[radar 104]

Ciekawy jestem w jaki sposób można zmieniać obwód zderzacza kołowego. W "ósemkę" go zawiną?

Żeby było taniej dobudują drugie koło styczne do pierwszego

[tommy2804 1]

Bardzo dobrze, że planowana jest budowa kolejnych, nowych akceleratorów cząsteczek będących swoistymi świątyniami nauki. Niech politycy, decydenci wbiją sobie w swoje łepetyny, że tylko inwestowanie w urządzenia badawcze oznacza postęp.

[szalony_fizyk 0]

No tak, tylko żeby zbudować takie urządzenia potrzeba ogromnego budżetu. Nawet dla państw wysoko rozwiniętych stanowi to problem. Ale uważam, że wszystkie państwa świata (albo przynajmniej Unia Europejska) powinny tworzyć więcej takich przedsięwzięć. To na pewno poskutkuje wynikami, w końcu tak naprawdę to udało nam się odkryć tylko trochę tajemnic wszechświata. Im więcej ich odkrywamy, tym więcej pytań sobie zadajemy. Może kiedyś nastąpi kres tego błędnego koła?

 

PS Jeżeli ktoś interesuję się trochę fizyką, polecam mojego bloga: szalonyfizyk.blogspot.pl

[pogo 102]

Był kiedyś artykuł na KW, że akcelerator cząstek przynosi wymierne korzyści ekonomiczne:

1. wymusza rozwój technologii, która jest potrzebna do jego budowy (w komputerach teraz mamy jakieś wynalazki powstałe podczas prac nad LHC)

2. kształci doktorów, których patenty i inne wynalazki potem się sprzedają.

W sumie chyba wychodziło, że koszt budowy się zwraca z nawiązką.

[Grzegorz Kraszewski 8]

No tak, tylko żeby zbudować takie urządzenia potrzeba ogromnego budżetu. Nawet dla państw wysoko rozwiniętych stanowi to problem.

Bez przesady. Zderzacz LHC kosztował (podaję za angielską Wikipedią) 7,5 miliarda euro, czyli jakieś 10 miliardów dolarów. Wliczając w to wymianę elementów uszkodzonych w trakcie incydentu z 2008 roku. Dla porównania tylko bezpośrednie wydatki Stanów Zjednoczonych na wojnę w Iraku (czyli broń, amunicja, paliwo, logistyka) szacuje się na 750 miliardów dolarów. Tak, można by siedemdziesiąt pięć takich LHC postawić. To dobitnie pokazuje jak tragicznym nonsensem są wojny z punktu widzenia całej ludzkości.

[romero 25]

Jasne wojny są nonsensowne, ale są ludzie lub narody które je wywołują, więc trzeba wydawać pieniądze na wojsko i zbrojenia w celach obronnych.

Ale też dzięki zbrojeniom mamy szybki rozwój technologiczny, więc można przyjąć że nie są do końca to pieniądze zmarnowane.

Może nie mają takiej "rentowności" jak wydane bezpośrdnio na naukę, ale jednak technologie wojskowe idą z czasem do cywila. Trzeba więc dopatrywać się pozytywów z tej sytuacji, jeśli z geopolitycznego punktu widzenia nie można pozwolić sobie na neutralność bądź w ogóle nie być zmilitaryzowanym.

[Flaku 26]

Był kiedyś artykuł na KW, że akcelerator cząstek przynosi wymierne korzyści ekonomiczne: 1. wymusza rozwój technologii, która jest potrzebna do jego budowy (w komputerach teraz mamy jakieś wynalazki powstałe podczas prac nad LHC

Dobra, tylko skąd wiadomo że to korzyść ekonomiczna, a nie strata, bo na przykład ludzie woleliby aby za to powstały nowe tony stali?

[Grzegorz Kraszewski 8]

ale są ludzie lub narody które je wywołują, więc trzeba wydawać pieniądze na wojsko i zbrojenia w celach obronnych

Ale USA same wojnę iracką wywołały i nawet przy ogromie dobrej woli trudno nazwać ją wojną obronną Stanów Zjednoczonych... A że zbrojenia dają postęp techniczny? Owszem, ale czy to oznacza, że bez zbrojeń ten postęp byłby mniejszy? Zwłaszcza, gdy część zaoszczędzonych pieniędzy mogłaby być wydana na badania? Przykładowo załogowa i bezzałogowa eksploracja kosmosu również daje duży postęp techniczny i wiele "kosmicznych" technologii przechodzi do codziennego życia (klasyczny przykład - zapięcia na rzepy). Jeżeli traktujemy ludzkość jako całość, to wojny moim zdaniem nie dają dodatniego bilansu. Inna sprawa, że póki co wydają się być nieodłączną częścią naszej cywilizacji...

[pogo 102]

Dobra, tylko skąd wiadomo że to korzyść ekonomiczna, a nie strata, bo na przykład ludzie woleliby aby za to powstały nowe tony stali?

Twój tok myślenia chyba jest błędny... wyobraź sobie taką sytuację (ceny podaję z kosmosu, więc się nie czepiać, że nie mają nic wspólnego z rzeczywistością):

Masz do wydania 1mln dolarów i do wyboru jest: zrobić za to milion ton stali... albo:

Przeprowadzić badania, które obniżą o 10% koszt produkcji stali, więc ostatecznie po wyprodukowaniu 10mln ton stali zaczynasz zarabiać dodatkową kasę na tym, że robisz taniej (a zapotrzebowanie na stal na pewno się nie skończy)

 

Albo inny przykład:

Wydajesz na badania nad stalą 1mln dolarów i dzięki temu uzyskujesz stal lepszej jakości w tej samej cenie.

Teraz ktoś z tej lepszej stali buduje most, który się nie zawalił i kilkanaście samochodów nie wpadło do wody i nie zginęło kilkanaście osób... Podpowiem, że koszt każdego trupa na drodze nasze państwo szacuje na 1mln zł (służby, zapomogi, renty, naprawienie uszkodzonej infrastruktury i inne takie)

[Flaku 26]

Pytanie brzmi: Od ilu % obniżki kosztów produkcji stali(przy danym koszcie alternatywnym wyrażonym w tonach stali) opłaca się taka inwestycja i co również ważne jak uwzględnić w tym czas poświęcony na badania(stal byłaby natychmiast, badania dadzą efekt dopiero w przyszłości)? Aby to rozstrzygnąć potrzebujemy przeanalizować rynkową preferencję czasową, której analiza jest jednak niemożliwa w przypadku pieniędzy zabranych obywatelom w podatkach(nie wydawanych dobrowolnie). To tylko problemy porównania opłacalności badań nad obniżeniem kosztów produkcji stali oraz wyprodukowania większej ilości stali. Pamiętaj jednak, że w realnym świecie nie stoimy przed wyborem pomiędzy tymi dwoma możliwościami, ale ich nieskończoną ilością. Kapitał zaangażowany w badania może być zużyty na stal, wózki dziecięce, paralotnie, płyny do chłodnic, wydarzenia kulturalne, badania kosmosu, leki i każde inne dobro dostępne, lub dopiero możliwe do wprowadzenia na rynek dzięki tym środkom. Teraz jak porównać korzyści z 10% obniżki cen stali z wyhodowaniem nowej rasy krów lub wybudowaniem określonej ilości budynków. Uwzględnić musimy także wszystkie kombinacje(np 2 budynki, 30 samochodów, samolot, 20 ton mięsa z konia oraz wynalezienie mieszanki do paliwa pozwalającej na przedłużenie czasu życia silnika o 10%). W końcu po wyprodukowaniu 10mln ton stali zaczynasz zarabiać, ale skąd wiesz, czy ludzie, którym zabrałeś te pieniądze w podatkach nie zarobiliby więcej od Ciebie? Takie rozumowanie jest prawidłowe przy dysponowaniu własnym kapitałem, nie kapitałem zabranym pod przymusem podatnikom i inwestowaniem w ich imieniu, bo nie masz pojęcia co oni wolą. W końcu skąd wiesz, że ludzie będą wyżej cenić usługi zapewnione im przez zarabiające na takich badaniach państwo niż dobra, w które mogliby się zaopatrzyć mając te pieniądze w portfelu?