Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy

Rekomendowane odpowiedzi

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.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Może wytworzą pierwiastek z którego powstał uran czy tor albo jakiś super magnetyk (taki odpowiednik żelaza tyle że cięższy i zrobi sie z niego drugi księżyc) . 8)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Z niecierpliwością czekam na wyniki badań. Zapowiada się fascynujące odkrycia. A ile tam Nobli dostaną ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

A dla tych, co obawiają się, że LHC zapoczątkuje koniec ludzkości (i nie tylko ;) ), polecam na bieżąco aktualizowaną stronę z aktualnym stanem sytuacji :( www.HasTheLargeHadronColliderDestroyedTheWorldYet.com

 

EDIT:

Polecam także ładne zdjęcia w dobrej rozdzielczości: http://www.boston.com/bigpicture/2008/08/the_large_hadron_collider.html

 

I mam takie małe, teoretyczne pytanie - coś, co rozważam z kolegą i nie jesteśmy w stanie dojść do porozumienia. Co by się stało z człowiekiem, w ciało którego uderzyłaby rozpędzona wiązka protonów? :)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Samym akceleratorem LHC nie ma co się aż tak podniecać, najważniejsze i tak są precyzyjnie skalibrowane detektory i ta specjalnie opracowana na potrzeby tego projektu sieć informatyczna. Poza tym LHC nie byłby aż tak mocny (2*7TeV), gdyby powstał SSC (Superconducting Super Collider) w USA o mocy 2*20TeV, nad którym prace zarzucono z uwagi na zbyt wysokie koszty (LHC powstał w istniejącym już tunelu LEP).

 

Zaś dla tych wyrażających obawy o to, że LHC może stworzyć osobliwość w stylu czarnej dziury czy jakieś dziwadełko: http://hasthelargehadroncolliderdestroyedtheworldyet.com/ ;) (polecam zajrzenie w komentarz w kodzie stronki ;])

 

edit: Uch, widzę, że nie zdązyłem z linkiem :]

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Heh, dobra stronka ;D AntyCERN'owska propaganda przybrała na sile, na youtube pojawiły sie filmiki (np. powstaje czarna dziura i pochłania całą Ziemię...).

;D

 

Chyba że Hawking się mylił i czarne dziury nie parują ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Miałem napisać dokładnie to samo ;) Z jednej strony głupoty głoszone przez media, z drugiej łatwowierność dziewczyny. Szkoda.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
I mam takie małe, teoretyczne pytanie - coś, co rozważam z kolegą i nie jesteśmy w stanie dojść do porozumienia. Co by się stało z człowiekiem, w ciało którego uderzyłaby rozpędzona wiązka protonów?

 

To zależy ile tych protonów w (kilogramach) ;D  Proton to dodatni jon wodoru zostałby wyhamowany trochę głębiej niż cząstka alfa .

 

Ciekawostka: na sek. 5 mionów (z kosmosu) (masa 200 elektronów) przestrzeliwuje ci głowę na wylot czy coś czujesz?? nie?? to dobrze, bo gdybyś takiego gościa zatrzymał to jego pęd (dwie płytki chodnikowe ) urwała by ci głowę  ;D

 

http://pl.wikipedia.org/wiki/Wielki_p%C4%99k_atmosferyczny

 

Pytanie : dlaczego moja karma nie jest 0 ??.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

moze sie wydac zabawne ale: tak sobie liczylem ile ten proton przybedize na masie w wyniku predkosci relatywistycznych i wyszlo ze 664 z malym hakiem , prawie jak 666 zreszta przy pewnych niedociaglosciach pomiarowych pewnie i bedzie to 666.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Pojawiła się już pierwsza "ofiara LHC"

 

Jednostki depresyjne i samobójcze same wyszukują informacji odnoszących się względem siebie. Podobne zjawisko działa, kiedy jedna osoba popełni samobójstwo i pokażą to w telewizji - od tego momentu można przez krótki czas obserwować wzrost samobójstw. Myślę, że problem tkwi w złej interpretacji świata, która w tym aspekcie została zakłócona na poziomie homrmonalnym i neurotransmiterów.

 

Uruchomienie LHC dla zdrowego człowieka oznacza potencjalne odatajnienie tajemnic nurtujących ludzi i weryfikację teorii, których nie sposób inaczej sprawdzić. Oznacza wreszcie zrozumienie coraz większej ilości informacji.

Wczoraj w CERN live odpowiadali na ogromną ilość pytań. Łatwo było załważyć, że mają ogromne nadzieje na poznanie odpowiedzi wieeelu pytań. Obserwujmy niedługo efekty.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

strasznie mi sie podoba jak ktoś naczyta się fantastyki naukowej o rurkach i twierdzi że zjadł wszystkie rozumy, ja wiem lepiej niż największe mózgi na świecie i nie czarnych dziur nie ma, eh

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Na szczęście dzięki fluktuacjom kwantowym czarne dziury parują - według obliczeń ponoć w czasie proporcjonalnym do M^3 - czyli takie mikroskopowe natychmiast...

 

Swoją drogą to może podobnie jest np. z anihilacją: taki elektron i pozyton się przyciągają, tworzą mikrodziurę, a te dwa fotony które obserwujemy to po prostu coś w stylu promieniowania Hawkinga?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
strasznie mi sie podoba jak ktoś naczyta się fantastyki naukowej o rurkach

 

Rurki Croksa istnieją 100lat i są elementarną podstawą elkroniki w orużnieniu od fikcji czarno dziurowej. 8)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Rurki Croksa istnieją 100lat i są elementarną podstawą elkroniki w orużnieniu od fikcji czarno dziurowej. 8)

 

jak juz 'Crookesa', nie mam pytan jak poprawnie nie umiesz nawet jego nazwiska napisac.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ja tam nie jestem żadnym naukowcem i w tym wszystkim za bardzo się nie orientuję. Jednak wiadomości podawane w mediach wydają mi się dosyć niepokojące. Z tego, jak to odebrałem, to idea eksperymentu jest mniej wiecej taka: "zderzymy ze sobą protony poruszające się z prędkością światła i... zobaczymy co się stanie". Czy tak powinno się pracować nad tak kosztownymi i być może niebezpiecznymi badaniami? Wielu naukowców liczy na odkrycie jakichś nowych nieznanych cząsteczek. Wczoraj czytałem, że Stephen Hawking zakłada się, że do niczego takiego nie dojdzie. Podobno ten eksperyment ma symulować sytuację powstania Wszechświata. Zgodnie z obowiązującą teorią Wielki Wybuch powstał z jednego punktu. Czy tutaj ma dojść do Wielkiego Wybuchu w "probówce"? Czy naukowcy myślą, że są już w stanie kontrolować takie siły? Pewnie bomba atomowa była dla kogoś za mała?

Mam jednak nadzieję, że mocno się mylę co do tego wszystkiego z powodu niedoinformowania. Jak powiedziałem nie jestem naukowcem, tak jak i dziennikarze relacjonujący sprawę i może dlatego stąd ta cała wrzawa.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Przede wszystkim: to nie jest tak, że ktoś sobie zbudował akcelerator i "zobaczymy, jak będzie". Są przecież różne hipotezy i pomysły na to, co może się stać, ale trzeba potwierdzić którąś z nich i odrzucić pozostałe. Jak to zrobić, jeśli nie doświadczalnie? Ja nie mam pomysłu.

 

Poza tym, na moje spojrzenie, zasada zachowania energii raczej nie pozwala na to, żeby powstały nie wiadomo jakie siły. Jeżeli poruszające się protony mają energię pozwalającą na stopienie 500 kg miedzi, to mało prawdopodobne jest, by wygenerować znikąd większą energię. No, może dojść teoretycznei do anihilacji i konwersji w masy w energię cieplną, ale to też nie będzie energia zdolna do unicestwienia ludzkości. Moim zdaniem, choć nie jestem przekonany co do słuszności ponoszenia tak ogromnych kosztów, nie ma się czego bać. Idioci nad tym nie siedzą.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
napisac

 

Przeczytałeś coś więcej czy tylko google ci podpowiedziało co chciałeś wyszukać?? 8)

 

Jeżeli poruszające się protony mają energię pozwalającą na stopienie 500 kg miedzi

 

A ile lodu ??

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

w tym akceleratorze będą powstawać cząstki wielkosci 10-18metra, natomiast wielki wybuch to rozmiary rzędu 10-33 cm! energia pojedynczego protonu rozpędzonego do prędkości bliskiej prędkości światła będzie porównywalna z energią kinetyczną lecącego komara! bezwzględnie nie jest to wysoka energia, tu chodzi o gęstość tej energii jednak mimo wszystko nie wdając się w szczegóły żadnej katastrofy raczej nie będzie! :)

 

pozdro ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
energia pojedynczego protonu rozpędzonego do prędkości bliskiej prędkości światła będzie porównywalna z energią kinetyczną lecącego komara!

No, nie do końca. Napisano powyżej, że energia ta odpowiada energii rozpędzonego pociągu i wystarczyłoby na stopienie 500 kg miedzi. To z kolei nie tak znowu mało ;) Ale raczej nie wygląda na to, żeby powstała tam czarna dziura.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

A z jakiej przyczyny miałaby powstać czarna dziura? Tylko z tego faktu, że będzie dużo energii? Tak intuicyjnie wydaje mi się, że powstawanie czarnej dziury to bardziej długotrwały proces i niż jakieś ułamki sekund i o wiele więcej masy biorącej w tym udział

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ja nie wiem, z jakiej przyczyny, i nikt dotąd nie podał rozsądnego, merytorycznego uzasadnienia ;D Jedyna przesłanka to to, że robimy coś nowego i "nie wiadomo".

 

Aż strach podnosić się z łóżka - nigdy wcześniej nie wstawało się tego dnia i może się komuś z tego powodu otworzyć zapadnia w podłodze ;D

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
;) Bez sensu, więc dlaczego czarne dziury? Założę się, że we wszechświecie istnieje o wiele więcej równie niebezpiecznych zjawisk.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

co wy macie z tymi czarnymi dziurami? nie wiem kto wprowadził takie zamieszanie, ale aby stworzyć wszechświat czy też czarną dziurę potrzebna jest energia setki milionów razy większa niż wszystka energia jaką potrafimy wytworzyć w jednym momencie na całej planecie!

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Po raz pierwszy udało się bezpośrednio zaobserwować wpływ grawitacji na antymaterię. Fizycy z CERN eksperymentalnie wykazali, że grawitacja działa na antymaterię tak, jak i na materię – antyatomy opadają na źródło grawitacji. Nie jest to niczym niespodziewanym, różnica w oddziaływaniu grawitacji na materię i antymaterię miałaby bardzo poważne implikacje dla fizyki. Jednak bezpośrednia obserwacja tego zjawiska jest czymś, czego fizycy oczekiwali od dziesięcioleci. Oddziaływanie grawitacyjne jest bowiem niezwykle słabe, zatem łatwo może zostać zakłócone.
      Naukowcy z CERN pracujący przy eksperymencie ALPHA wykorzystali atomy antywodoru, które są stabilne i elektrycznie obojętne, do badania wpływu grawitacji na antymaterię. Uczeni utworzyli antywodór łącząc antyprotony – uzyskane w urządzeniach AD i ELENA pracujących w Antimatter Factory – z pozytonami (antyelektronami) z radioaktywnego sodu-22. Atomy antywodoru umieszczono następnie w pułapce magnetycznej, która chroniła je przed wejściem w kontakt z materią i anihilacją. Całość umieszczono w niedawno skonstruowanym, specjalnym urządzeniu o nazwie ALPHA-g, które pozwala na śledzenie losu atomów po wyłączeniu pułapki.
      Symulacje komputerowe wykazywały, że – w przypadku materii – około 20% atomów powinno opuścić pułapkę przez górną jej część, a około 80% – przez dolną. Naukowcy wielokrotnie przeprowadzili eksperymenty z użyciem antymaterii, uwzględniając przy tym różne ustawienia pułapki i różne możliwe oddziaływania poza oddziaływaniami grawitacyjnymi. Po uśrednieniu wyników eksperymentów okazało się, że antymateria zachowuje się tak, jak materia. Około 20% atomów antywodoru uleciało z pułapki górą, a około 80% – dołem.
      Potrzebowaliśmy 30 lat by nauczyć się, jak stworzyć antyatomy, jak utrzymać je w pułapce, jak je kontrolować i jak je uwalniać z pułapki, by oddziaływała na nie grawitacja. Następnym etapem naszych badań będą jak najbardziej precyzyjne pomiary przyspieszenia opadających antyatomów. Chcemy sprawdzić, czy rzeczywiście atomy i antyatomy opadają w taki sam sposób, mówi Jeffrey Hangst, rzecznik prasowy eksperymentu ALPHA.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      CERN poinformował, że w przyszłym roku przeprowadzi o 20% mniej eksperymentów, a w roku bieżącym akcelerator zostanie wyłączony 28 listopada, 2 tygodnie wcześniej, niż planowano. Zmiany mają związek z niedoborami energii i rosnącymi jej kosztami. W ten sposób CERN chce pomóc Francji w poradzeniu sobie z problemami z dostępnością energii.
      CERN kupuje 70–75% energii z Francji. Gdy wszystkie akceleratory w laboratorium pracują, zużycie energii wynosi aż 185 MW. Sama infrastruktura Wielkiego Zderzacza Hadronów potrzebuje do pracy 100 MW.
      W związku ze zbliżającą się zimą we Francji wprowadzono plan zredukowania zużycia energii o 10%. Ma to pomóc w uniknięciu wyłączeń prądu. Stąd też pomysł kierownictwa CERN, by pomóc w realizacji tego planu. Ponadto rozpoczęto też prace nad zmniejszeniem zapotrzebowania laboratorium na energię. Podjęto decyzję m.in. o wyłączaniu na noc oświetlenia ulicznego, rozpoczęcia sezonu grzewczego o tydzień później niż zwykle oraz zoptymalizowania ogrzewania pomieszczeń przez całą zimę.
      Działania na rzecz oszczędności energii nie są w CERN niczym niezwykłym. Laboratorium od wielu lat pracuje nad zmniejszeniem swojego zapotrzebowania i w ciągu ostatniej dekady konsumpcję energii udało się ograniczyć o 10%. Było to możliwe między innymi dzięki zoptymalizowaniu systemów chłodzenia w centrum bazodanowym, zoptymalizowaniu pracy akceleratorów, w tym zmniejszenie w nich strat energii.
      W CERN budowane jest właśnie nowe centrum bazodanowe, które ma ruszyć pod koniec przyszłego roku. Od początku zostało ono zaprojektowane z myślą o oszczędności energii. Znajdą się tam m.in. systemy odzyskiwania ciepła generowanego przez serwery. Będzie ono wykorzystywane do ogrzewania innych budynków laboratorium. Zresztą już teraz ciepło generowane w jednym z laboratoriów CERN jest używane do ogrzewania budynków w pobliskiej miejscowości Ferney-Voltaire. Trwają też prace nad optymalizacją systemu klimatyzacji i wentylacji oraz nad wykorzystaniem energii fotowoltaicznej.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Rada CERN jednogłośnie przyjęła dzisiaj plan dotyczący strategii rozwoju badań nad fizyką cząstek w Europie. Plan zakłada m.in. wybudowanie 100-kilometrowego akceleratora cząstek. O stworzeniu wstępnego raportu projektowego budowy Future Circular Collider (FCC) informowaliśmy na początku ubiegłego roku.
      The European Strategy for Particle Physics został po raz pierwszy przyjęty w 2006 roku, a w roku 2013 doczekał się pierwszej aktualizacji. Prace nad jego obecną wersją rozpoczęły się w 2018 roku, a w styczniu ostateczna propozycja została przedstawiona podczas spotkania w Niemczech. Teraz projekt zyskał formalną akceptację.
      CERN będzie potrzebował znaczniej międzynarodowej pomocy, by zrealizować swoje ambitne plany. Stąd też w przyjętym dokumencie czytamy, że Europa i CERN, za pośrednictwem Neutrino Platform, powinny kontynuować wsparcie dla eksperymentów w Japonii i USA. W szczególności zaś, należy kontynuować współpracę ze Stanami Zjednoczonymi i innymi międzynarodowymi partnerami nad Long-Baseline Neutriono Facility (LBNF) oraz Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE).
      Obecnie szacuje się, że budowa nowego akceleratora, który byłby następcą Wielkiego Zderzacza Hadronów, pochłonie co najmniej 21 miliardów euro. Instalacja, w której dochodziłoby do zderzeń elektronów z pozytonami, miała by zostać uruchomiona przed rokiem 2050.
      Zatwierdzenie planów przez Radę CERN nie oznacza jednak, że na pewno zostaną one zrealizowane. Jednak decyzja taka oznacza, że CERN może teraz rozpocząć pracę nad projektem takiego akceleratora, jego wykonalnością, a jednocześnie rozważać inne konkurencyjne projekty dla następcy LHC. Myślę, że to historyczny dzień dla CERN i fizyki cząstek, zarówno w Europie jak i poza nią, powiedziała dyrektor generalna CERN Fabiola Gianotti po przyjęciu proponowanej strategii.
      Z opinią taką zgadzają się inni specjaliści. Dotychczas bowiem CERN rozważał wiele różnych propozycji. Teraz wiadomo, że skupi się przede wszystkim na tej jednej.
      Przyjęta właśnie strategia zakłada dwuetapowe zwiększanie możliwości badawczych CERN. W pierwszym etapie CERN wybuduje zderzacz elektronów i pozytonów, którego energia zostanie tak dobrana, by zmaksymalizować produkcję bozonów Higgsa i lepiej zrozumieć ich właściwości.
      Później instalacja ta zostanie rozebrana, a w jej miejscu powstanie potężny zderzacz protonów. Urządzenie będzie pracowało z energiami rzędu 100 teraelektronowoltów (TeV). Dla porównania, LHC osiąga energie rzędu 16 TeV.
      Zadaniem nowego zderzacza będzie poszukiwanie nowych cząstek i sił natury. Większość technologii potrzebna do jego zbudowania jeszcze nie istnieje. Będą one opracowywane w najbliższych dekadach.
      Co ważne, mimo ambitnych planów budowy 100-kilometrowego zderzacza, nowo przyjęta strategia zobowiązuje CERN do rozważenia udziału w International Linear Collider, którego projekt jest od lat forsowany przez japońskich fizyków. Japończycy są zadowoleni z takiego stanowiska, gdyż może pozwoli to na przekonanie rządu w Tokio do ich projektu.
      W przyjętej właśnie strategii czytamy, że CERN będzie kontynuował rozpoczęte już prace nad High Luminosity LHC (HL-LHC), czyli udoskonaloną wersją obecnego zderzacza. Budowa 100-kilometrowego tunelu i zderzacza elektronów i pozytonów ma rozpocząć się w roku 2038. Jednak zanim ona wystartuje, CERN musi poszukać pieniędzy na realizację swoich zamierzeń. Chris Llewellyn-Smith, były dyrektor generalny CERN, uważa, że do europejskiej organizacji mogłyby dołączyć Stany Zjednoczone, Japonia i Chiny, by powołać nową globalną organizację fizyczną.
      Nie wszyscy eksperci entuzjastycznie podchodzą do planów CERN. Sabine Hossenfelder, fizyk teoretyczna z Frankfurckiego Instytutu Zaawansowanych Badań krytykuje wydawanie olbrzymich kwot w sytuacji, gdy nie wiemy, czy zwiększanie energii zderzeń cząstek przyniesie jakiekolwiek korzyści naukowe poza pomiarami właściwości już znanych cząstek. Z opinią tą zgadza się Tara Shears z University of Liverpool. Uczona zauważa, że o ile powodem, dla którego budowano LHC było poszukiwanie bozonu Higgsa i urządzenie spełniło stawiane przed nim zadanie, to obecnie brak dobrze umotywowanych powodów naukowych, by budować jeszcze potężniejszy akcelerator. Nie mamy obecnie żadnych solidnych podstaw. A to oznacza, że cały projekt obarczony jest jeszcze większym ryzykiem, mówi. Dodaje jednak, że jednocześnie wiemy, że jedynym sposobem na znalezienie odpowiedzi są eksperymenty, a jedynymi miejscami, gdzie możemy je znaleźć są te miejsca, w które jeszcze nie zaglądaliśmy.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Dzisiaj, po trzech latach przerwy, Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) ponownie podejmuje badania naukowe. Największy na świecie akcelerator cząstek będzie zderzał protony przy rekordowo wysokiej energii wynoszącej 13,6 teraelektronowoltów (TeV). To trzecia kampania naukowa od czasu uruchomienia LHC.
      Przez trzy ostatnie lata akcelerator był wyłączony. Trwały w nim prace konserwatorskie i rozbudowywano jego możliwości. Od kwietnia w akceleratorze znowu krążą strumienie cząstek, a naukowcy przez ostatnich kilka tygodni sprawdzali i dostrajali sprzęt. Teraz uznali, że wszystko działa, jak należy, uzyskano stabilne strumienie i uznali, że LHC może rozpocząć badania naukowe.
      W ramach rozpoczynającej się właśnie trzeciej kampanii naukowej LHC będzie pracował bez przerwy przez cztery lata. Rekordowo wysoka energia strumieni cząstek pozwoli na uzyskanie bardziej precyzyjnych danych i daje szanse na dokonanie nowych odkryć.
      Szerokość wiązek protonów w miejscu ich kolizji będzie mniejsza niż 10 mikrometrów, co zwiększy liczbę zderzeń, mówi dyrektor akceleratorów i technologii w CERN, Mike Lamont. Uczony przypomina, że gdy podczas 1. kampanii naukowej odkryto bozon Higgsa, LHC pracował przy 12 odwrotnych femtobarnach. Teraz naukowcy chcą osiągnąć 280 odwrotnych femtobarnów. Odwrotny femtobarn to miara liczby zderzeń cząstek, odpowiadająca około 100 bilionom zderzeń proton-proton.
      W czasie przestoju wszystkie cztery główne urządzenia LHC poddano gruntowym remontom oraz udoskonaleniom ich systemów rejestracji i gromadzeniach danych. Dzięki temu mogą obecnie zebrać więcej informacji o wyższej jakości. Dzięki temu ATLAS i CMS powinny zarejestrować w obecnej kampanii więcej kolizji niż podczas dwóch poprzednich kampanii łącznie. Całkowicie przebudowany LHCb będzie zbierał dane 10-krotnie szybciej niż wcześniej, a możliwości gromadzenia danych przez ALICE zwiększono aż 55-krotnie.
      Dzięki tym wszystkim udoskonaleniom można będzie zwiększyć zakres badań prowadzonych za pomocą LHC. Naukowcy będą mogli badać bozon Higgsa z niedostępną wcześniej precyzją, mogą zaobserwować procesy, których wcześniej nie obserwowano, poprawią precyzję pomiarów wielu procesów, które mają fundamentalne znaczenie dla zrozumienia fizyki, asymetrii materii i antymaterii. Można będzie badać właściwości materii w ekstremalnych warunkach temperatury i gęstości, eksperci zyskają nowe możliwości poszukiwania ciemnej materii.
      Fizycy z niecierpliwością czekają na rozpoczęcie badań nad różnicami pomiędzy elektronami a mionami. Z kolei program zderzeń ciężkich jonów pozwoli na precyzyjne badanie plazmy kwarkowo-gluonowej, stanu materii, który istniał przez pierwszych 10 mikrosekund po Wielkim Wybuchu. Będziemy mogli przejść z obserwacji interesujących właściwości plazmy kwarkowo-gluonowej do fazy precyzyjnego opisu tych właściwości i powiązania ich z dynamiką ich części składowych, mówi Luciano Musa, rzecznik prasowy eksperymentu ALICE.
      Udoskonalono nie tylko cztery zasadnicze elementy LHC. Również mniejsze eksperymenty – TOTEM, LHCf, MoEDAL czy niedawno zainstalowane FASER i SND@LHC – pozwolą na badanie zjawisk opisywanych przez Model Standardowy oraz wykraczających poza niego, takich jak monopole magnetyczne, neutrina czy promieniowanie kosmiczne.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      W CERN zakończono najbardziej precyzyjne w historii eksperymenty, których celem było sprawdzenie czy materia i antymateria reagują tak samo na oddziaływanie grawitacji. Trwające 1,5 roku badania z wykorzystaniem protonów i antyprotonów przeprowadzili specjaliści z eksperymentu BASE (Baryon Antibaryon Symmetry Experiment).
      Naukowcy zmierzyli stosunek ładunku do masy protonu i antyprotonu z dokładnością 16 części na bilion. To najbardziej precyzyjny ze wszystkich testów symetrii materii i antymaterii przeprowadzony na cząstkach złożonych z trzech kwarków, zwanych barionami, i ich antycząstkach, mówi Stefan Ulmer, rzecznik prasowy BASE.
      Zgodnie z Modelem Standardowym cząstki i antycząstki mogą się od siebie różnić, jednak większość właściwości, szczególnie ich masa, powinno być identycznych. Znalezienie różnicy masy pomiędzy protonami a antyprotonami lub też różnicy w ich stosunku ładunku do masy, oznaczałoby złamanie podstawowej symetrii Modelu Standardowego, symetrii CPT. Byłby to również dowód na znalezienie fizyki wykraczającej poza opisaną Modelem Standardowym.
      Istnienie takiej różnicy mogłoby doprowadzić do wyjaśnienia, dlaczego wszechświat składa się głównie z materii, mimo że podczas Wielkiego Wybuchu powinny powstać takie same ilości materii i antymaterii. Różnice pomiędzy cząstkami materii i antymaterii zgodne z Modelem Standardowym, są o rzędy wielkości zbyt małe, by wyjaśnić obserwowaną nierównowagę.
      Naukowcy z BASE wykorzystali podczas swoich pomiarów antyprotony i jony wodoru, które służyły jako ujemnie naładowane przybliżenia protonów. Umieszczono je w tzw. pułapce Penninga. Badania prowadzono pomiędzy grudniem 2017 roku a majem 2019. Później przystąpiono do opracowywania wyników, a po zakończeniu prac w najnowszym numerze Nature poinformowano o rezultatach.
      Po uwzględnieniu różnic pomiędzy jonami wodoru a protonami okazało się, że stosunek ładunku do masy protonu jest z dokładnością do 16 części na miliard identyczny ze stosunkiem ładunku do masy antyprotonu. To czterokrotnie bardziej dokładne obliczenia niż wszystko, co udało się wcześniej uzyskać, mówi Stefan Ulmer. Aby dokonać tak precyzyjnych pomiarów musieliśmy najpierw znacznie udoskonalić nasze narzędzia. Badania przeprowadziliśmy w czasie, gdy urządzenia wytwarzające antymaterię były nieczynne. Wykorzystaliśmy więc magazyn antyprotonów, w którym mogą być one przechowywane przez lata, dodaje.
      Prowadzenie eksperymentów w pułapce Penninga w czasie, gdy urządzenia wytwarzające antymaterię nie działają, pozwala na uzyskanie idealnych warunków, gdyż nie występują zakłócające badania pola magnetyczne generowane przez „fabrykę antymaterii”.
      Naukowcy z BASE nie ograniczyli się tylko do niespotykanie precyzyjnego porównania protonów i antyprotonów. Przeprowadzili też testy słabej zasady równoważności. Wynika ona z teorii względności i głosi, że zachowanie wszystkich obiektów w polu grawitacyjnym jest niezależne od ich właściwości, w tym masy. Oznacza to, że jeśli pominiemy inne siły – jak np. siłę tarcia – reakcja wszystkich obiektów na oddziaływanie grawitacji jest taka sama. Przykładem może być tutaj piórko i młotek, które w próżni powinny opadać z tym samym przyspieszeniem.
      Orbita Ziemi wokół Słońca ma kształt elipsy, co oznacza, że obiekty uwięzione w pułapce Penninga będą odczuwały niewielkie zmiany oddziaływania grawitacyjnego. Okazało się, że zarówno proton i antyproton identycznie reagują na te zmiany. Uczeni z BASE potwierdzili, że słaba zasada równoważności odnosi się zarówno do materii jak i antymaterii z dokładnością około 3 części na 100.
      Ulmer podkreśla, że uzyskana w tym eksperymencie precyzja jest podobna do założeń eksperymentu, w ramach których CERN chce badać antywodór podczas spadku swobodnego w polu grawitacyjnym Ziemi. BASE nie prowadziło eksperymentu ze swobodnym spadkiem antymaterii w polu grawitacyjnym Ziemi, ale nasze pomiary wpływu grawitacji na antymaterię barionową są co do założeń bardzo podobne do planowanego eksperymentu. To wskazuje, że w dopuszczonym zakresie niepewności nie znaleźliśmy żadnych anomalii w interakcjach pomiędzy antymaterią a grawitacją.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...