Hadron Collider: Start. Déi grouss Hadron Collider firwat? Wou ass?

Geschicht vun den héijen, wat mir wëssen haut als de Large Hadron Collider méi zënter 2007 fänkt. Ufank huet et mat der Chronologie vun den héijen vun der cyclotron. D'Apparat war e klengen Apparat, datt op den Dësch einfach passt. Dann d'Geschicht vun Kuerzbefehler huet stänneg entwéckelt. Si wossten Stralung ka an Stralung ka.

An der Geschicht vun vläicht déi Volleksfest huet sech d'Period vun 1956 bis 1957 Joer. An der Zäit, sowjetesch Wëssenschaft, besonnesch Physik, huet hannert auslännesch Bridder net kënne. Mat de cumuléierten Joer Erfahrung, der Sowjetunioun Physiker genannt Vladimir Veksler huet eng Chance an der Wëssenschaft. Si sinn déi mächteg Stralung ka bei der Zäit gegrënnt gouf. Seng schaffen Muecht war 10 Gev (10 Milliarden Elektronen volts). Grousser Elektronen-Positron Collider, en héijen Schwäiz, Däitschland, d'USA: No dëser Entdeckung huet schonn grave Beispiller vun Kuerzbefehler geschaf. Si all hunn eng gemeinsam Zil - d'Etude vun fundamental Deelchen vun quarks.

Déi grouss Hadron Collider war an der éischter Plaz merci fir d'Efforten vun den italienesche Physiker geschaf. A sengem Numm war Carlo Rubbia, Nobelpräis ausgezeechent ginn. Während hirer Aktivitéit geschafft Rubbia als Direkter vun der europäescher Associatioun fir Nuclear Fuerschung. Et war sech den LHC ass op-Site Fuerschung Zentrum ze bauen an bedreiwen.

Wou Hadron Collider?

Collider Faarwe op der Grenz tëscht der Schwäiz a Frankräich. Längt vu sengem gespaant ass 27 Kilometer, an sou ass et grouss genannt. héijen Ring geet zréck 50 bis 175 Meter. D'Magnéit 1232 ass Formatioun collider. Si superconducting, dat heescht eng maximal Terrain fir Beschleunegung entwéckele kann, well d'Energie Käschte vun esou Mag- quasi do sinn. Den Total Gewiicht vun all Magnéit ass 3,5 Tonnen op enger Längt vu 14,3 Meter.

Wéi all kierperlech Objet, generéiert de Large Hadron Collider Hëtzt. Also, ass et zu ëmmer cool néideg. Fir dëst Ziel ass, Temperatur bei 1,7 K mat 12 Millioune Liter vun flëssege Stéckstoff haten. Zousätzlech, flësseg Helium (700.000 Liter) ass fir Killmëttel gebraucht, a méi wichteg - den Drock benotzt ginn ass, déi zéng mol ass manner wéi déi normal Loftdrock.

Temperatur 1,7 K centigrade ass -271 Grad. Esou enger Temperatur ass bal no absolut null. Absolut null ass déi ënnescht méiglech Limite genannt, déi eng kierperlech Kierper hu kann.

De bannenzegen Deel vum Tunnel ass net manner interessant. Et gi Niob-souzesoen superconducting Kabel mat Méiglechkeeten. Hir Längt ass 7600 Kilometer. Den Total Gewiicht ass 1200 Tonnen Kabelen. D'Ariichtung vun der Kabel - e plexus vun Dréit ofgepëtzt 6300 mat enger total Distanz vun 1,5 Milliarde km. Dëst Längt ass gläich op 10 astronomeschen Eenheeten. Zum Beispill, d'Distanz vun der Äerd zu der Sonn ass 10 esou Unitéiten.

Wa mir iwwer seng geographesch Lag schwätzen, kann et gesot ginn, dass d'collider Réng tëscht de Stied leien vu Saint-Genis an Forno Voltaire op der franséischer Säit läit, souwéi Marin an Vessurat - mat der Schwäizer Säit. Kleng Ring, genannt PS, Preventioun laanscht d'Grenz vun der Duerchmiesser.

Der Raison d'etre

Fir d'Fro ze äntweren "Wat den LHC ass", braucht Dir op d'Wëssenschaftler ze maachen. Vill Wëssenschaftler soen dass et der vill Erfindung fir déi ganz Period vun Existenz vun Wëssenschaft ass, an dass Wëssenschaft ouni dat, wat haut un eis bekannt ass, gëtt et just net Sënn maachen. Der Existenz an der lancéiere vun der Large Hadron Collider sinn interessant an datt d'Kollisioun vun Deelchen am LHC enger Explosioun ass. All déi och nach labber Deelchen luucht a verschiddene Richtungen. Fir nei Deelchen Form, déi der Existenz a Bedeitung vun de ville erklären kënnen.

Déi éischt Saach, dass Wëssenschaftler dës Deelercher ze fannen probéiert hunn Klump - et ass Réimech vum Physiker Peter Higgs Elementar- ëm genannt der virausgesot "Higgs boson". Dës technesch ëm e Numm vun Informatiounen ass, sinn considéréiert. Nach ass et eng "ëm Gott" genannt. Ouverture et géif Wëssenschaftler elo d'Universum ze verstoen. Et soll dat, Hadron Collider (et Ufank gelongen deelweis) ze bemierken an 2012, de 4. Juli ze hëllefen eng ähnlech ëm fannen. Fir Datum, si versichen Wëssenschaftler et am Detail ze studéieren.

Wéi laang wäert ...

Natierlech, direkt d'Fro Ressort, firwat sinn Wëssenschaftler esou laang dës Deelercher ze studéieren. Wann Dir en Apparat hunn, kënnt Dir se lafen, an all Zäit ëmmer méi Donnéeën ze schéissen. D'Tatsaach, datt d'Aarbecht vun der LHC - et eng deier Freed ass. One starten Käschten eng grouss Zomm. Zum Beispill, ass eisen alljährlechen Energieverbrauch bis 800 Milliounen gläich. KW / h. Dëse Betrag vun Energie verbraucht der Stad mat enger Populatioun vu ronn 100 dausend. Man, an der Moyenne Standarden. Dëst heescht net Ënnerhalt kascht och. Anerer Ursaach - ass, dass d'LHC Explosioun dat geschitt, wann der protons Rosberg gebonnen enger grousser Volume vun Donnéeën ze produzéieren: e Computer-liesbar Informatiounen sou datt d'Veraarbechtung vill Zäit hëlt. Och trotz der Tatsaach, datt d'Muecht vun de Computeren déi Informatiounen, souguer grouss vun haut d'Standarden kréien.

Anerer Ursaach - et ass net manner berühmte Donkel Matière. Wëssenschaftler déi mat collider an dëser Richtung, bäi, datt d'siichtbar Gamme vun den Universum eréischt 4% ass. Et ass dat de Rescht iwwerhëlt - et donkel Matière an däischter Energie ass. versicht Experimentally ze beweisen, datt dës Theorie richteg ass.

Hadron Collider: fir oder géint

No der Theorie vun donkel Matière vir a Fro genannt der Sécherheet vun der Existenz vun der LHC. D'Fro opgestan: "Hadron Collider: fir oder géint?" Hien huet vill Wëssenschaftler Suergen. All déi grouss Geescht vun der Welt sinn an zwou Kategorien ënnerdeelt. "Géignere" hunn eng interessant Theorie no vir, datt wann esou Matière existéiert, da mussen se hir Géigendeel ëm ginn. An der Kollisioun vun Deelchen an den héijen schéngt donkel Deel. Et war e Risiko datt de donkel Deel an deen Deel dee mir Gesiicht gesinn. Da kéint et zu Doud vum Universum a Féierung gaangen. Allerdéngs, no der éischter ufänken LHC huet dës Theorie deelweis gebrach ginn.

Nächst zu Wichtegkeet kënnt eng Explosioun vum Universum, oder éischter - d'Gebuert. Et gëtt ugeholl datt d'Kollisioun kann observéiert ginn, wéi d'Universum an déi éischt Sekonnen vun Existenz Aktioun. De Wee si ausgesinn no der Origine vun de Big Bang. Et gëtt ugeholl datt de ëm Kollisioun Prozess bis de eng ganz ähnlech ass, dass am Ufank vun der Gebuert vum Universum war.

Op d'mannst eng aner Top Iddi déi Wëssenschaftler vergewësseren - et d'exotesch Modeller. Et schéngt schéinen, mä et ass eng Theorie, déi, datt et aner Dimensiounen an universes mobiliséiert wéi eis Mënschen. An komësch genuch, den héijen a si kënnen ze hëllefen.

no einfach, ass den Zweck vun der Existenz vun den héijen ze verstoen, wat d'Universum ass, wéi se geschafen huet, beweisen oder all bestehend Theorie vun Deelchen an Zesummenhang Phänomener gët. Natierlech, géif et Joer huelen, mä mat all ufänken, nei Entdeckungen déi d'Welt vun der Wëssenschaft opgehuewe.

Fakten iwwert den héijen

Jidderee weess, dass den héijen Deelchen bis zu 99% vun der Vitesse vun Liichtjoer gut iwwerstan, mee net vill Leit wëssen, datt de Prozentsaz ze 99,9999991% vun der Gläichbehandlung ass Vitesse vun Liichtjoer. Dës erstaunlech Figur mécht Sënn, well vun der perfekt Design a mächteg Mag- Boost. Mir sollen och e puer vun der manner bekannt Fakten Note.

Der, déi an der Kollisioun vun Deelchen während Beschleunegung produzéiert

D'Zuel vun protons an enger Rëtsch	bis 100 Bln. (1011)
Zuel vun bunches	bis 2.808
D'Zuel vun Proton laanschtgoungen Trägere am heescht Zone	bis zu 31 Milliounen. zweet Zonen 4
D'Zuel vun ëm Opstousse bei der Kräizung	bis 20
Volume pro Kollisioun Donnéeën	ronn 1,5 MB
Quantitéite vun Deelchen Higgs	1 bëssen all 2,5 Sekonnen (um voll Intensitéit vun der hëlze an am Aklang mat bestëmmte anzeschätzen iwwert d'Eegeschafte vun der Deelchen Higgs)

Ongeféier 100 Milliounen. Baachen vun Daten, déi aus jidfer vun den zwee Haaptgrënn detectors kommen kann an engem Beräich vun Sekonnen bis komplett méi wéi 100.000 CDen. An just ee Mount d'Zuel vun discs hunn esou enger Héicht erreecht, dass wann se an der Stack festzeleeën, géif et fir de Mound genuch ginn. Et gouf décidéiert, also net all déi Donnéeën ze sammelen, déi aus der detectors komm, mä just déi, déi erlaabt sinn d'Daten Kollektioun System ze benotzen, déi eigentlech als FILTER Akten fir den Donnéeën. Et war decidéiert nëmmen 100 Evenementer Rekord datt bei der Zäit vun der Explosioun ass. Opgeholl dësen Evenementer ginn d'Daten Zentrum vun der LHC System ze Archiv, deen an der Europäescher schafft fir ëm Physik etabléiert ass, deen och d'Plaz vun den héijen Positioun ass. Wäert d'Evenementer opgeholl dass opgeholl goufen, an déi, déi d'wëssenschaftlech Communautéit de gréissten Interessi vertrieden.

aftertreatment

No Originalopnahm Filteren honnert Byten vun Daten gin. Fir dëst Ziel, méi wéi zwou Millioune Computeren an CERN etabléiert. Den Zweck vun dëse Computeren ass d'Veraarbechtung vu Matière Daten an d'Équipe vun hir Basis, wat fir weider Analyse nëtzlech ginn. Weider wäert generéiert Daten Baach zu Direkter ginn e Computer Reseau Gitter. Dëst online Netzwierk Dausende vu Computeren verbënnt dass a verschiddene Institutiounen ganzer Welt etabléiert sinn, bent méi wéi honnert grouss Zentren, déi op dräi Kontinenter etabléiert sinn. All esou Punkten sinn mat CERN mat opteschen Faseren verbonne - fir maximal Daten Tarif.

Schwätzen vun Fakten, ass et néideg och iwwert d'Struktur vun de physikaleschen Indicateuren ze ernimmen. Tunnel héijen ass eng deviation vun 1,4% aus dem horizontal Fliger. Dat war an der éischter Plaz gemaach fir déi meescht vun den héijen Tunnel zu heescht Rock huet. Also d'Déift vun Openthalt op de Géigendeel Säiten sinn verschidden. Wa mir aus dem Séi Verantwortung, déi bei Genf etabléiert ass, ass d'Déift 50 Meter. De Géigendeel Deel huet eng Déift vun 175 Meter.

D'interessant Saach ass dass Moundlandung Phasen den héijen Afloss. Et kéint wéi enger wäiter Objet schéngen op enger Distanz Akt kann. Mä et ass bemierken, datt während engem Vollmound, wann et eng massiv vum Land an der Géigend Genf, déi sou vill wéi 25 Zentimeter eropklëmmt. Dëst gëllt der Längt vun der collider. Längt domat vun 1 stinn incremented, an der hëlze Energie ass vun 0,02% geännert. Zanter der Energie vun der hëlze Kontroll muss bis zu 0,002% ofgehale ginn, mussen d'Fuerscher dëst Phänomen Rechnung huelen.

Och interessant ass, dass d'collider Tunnel der Form vun enger Schoul huet amplaz engem Krees, wéi vill sinn. Engelen vun kuerz Rubriken gemaach. Si arrangéiert fix detectors an de System, dass d'scho ëm hëlze verwalt.

Struktur

Hadron Collider, de starten vun déi mat vill vun de Detailer an der Opreegung vun Wëssenschaftler verbonnen ass - eng erstaunlech Apparat. All héijen besteet aus zwéi Réng. Kleng Ring Proton Stralung ka oder, genannt Ofkierzungen ze benotzen - PS. Grouss Ring - Super Proton Stralung ka oder SPS. Zesummen déi zwee Réng der disperse Deel zu 99,9% d'Vitesse vun Liichtjoer erlaben. Sou collider vergréissert an der Energie vun protons, hir total Energie vun 16 mol waarden. Et erlaabt och de Deelchen mat all aner geschleidert ongeféier 30 Mill. Time / s. fir 10 Stonnen. 4 grouss detectors ass am meeschte 100 Terabytes vun digitale Donnéeë pro zweet kritt. Kréien Daten wéinst eenzel Faktoren. Zum Beispill, kann se Elementar- Deelchen entdecken, déi en negativen elektresch Vitesse hunn, an hunn eng hallef-spin. Well dës Deelchen stabil sinn, direkt duerno hir erkennen onméiglech méiglech ass nëmmen ze entdecken hir Energie op engem bestëmmte Wénkel zu der hëlze Achs Emissiounen gin. Dëse Schrëtt ass eng éischt Iwwerleeung Niveau genannt. Dëse Schrëtt ass vun méi wéi 100 speziell Donnéeën Kaarte gefollegt, wat an der Logik Ëmsetzung integréiert ginn. Dësen Deel ass während Empfang vun Daten an datt charakteriséiert ass eng Auswiel vu méi wéi 100 tysyach Daten spären an eng zweet. Dann, sinn dës Donnéeën fir Analyse benotzt, déi eng méi héich-Niveau Mechanismus existeiert benotzt.

Nächste Level Systemer, Ëmgedréit, kréien Informatiounen aus all heescht Flux. Software heescht bedreift am Netz. Do gëtt et eng grouss Zuel vun Computeren benotzen zu Kierzunge Daten spären, déi duerchschnëttlech Zäit tëscht dem Bléck vum Prozess - 10 microseconds. Programmer gëtt brauchen eng Mark vun Deelchen ze schafen, an d'Original Punkt entspriechend. D'Resultat ass eng Datesaz vun erun gemaach aus, Energie, an anere Wee, dass während een Event ausgebrach.

héijen Deeler

All héijen kann an 5 Haapt Deeler ënnerdeelt ginn:

1) d'Elektronen-positron héijen collider. D'Deel ass ongeféier 7 tysyach Mag- mat superconducting Eegeschafte. Mat hinne geschitt, duerch d'annular Richtung vun der hëlze Tunnel. A si konzentréieren och eng hëlze zu eent Flux hir Breet Verloschter fir d'Breet vun engem Hoer eenzel.

2) Fiskalpakt muon solenoid. Dat heescht ass fir allgemeng Zweck entworf. An esou enger heescht sinn Sich no neie Phänomener an, zum Beispill, fir de Higgs ëm Sich.

3) heescht LHCb. D'Bedeitung vun dësem Apparat ass fir quarks an der Deelchen zu Sich se misst - antiquarks.

4) D'toroidal Installatioun Atlas. Dat heescht ass fir zéien vun der muons entworf.

5) Alice. Dat heescht Treffer géigesäiteger nodeems Protonen, an Proton-Proton Opstousse.

Schwieregkeeten ab dem LHC

Trotz der Tatsaach, datt d'Präsenz vun héich Technologie d'Méiglechkeet vun Feeler an der Praxis alles Achtelsfinal ass anescht. Während engem Retard, wéi och de Echec Zäit vun den héijen Versammlung. Ech muss soen, datt dës onerwaart Situatioun war net. D'Apparat enthält vill Nuancen an verlaangt esou Präzisioun datt Wëssenschaftler ähnleche Resultater erwaarden. Zum Beispill, ee vun de Problemer, datt d'Wëssenschaftler während starten konfrontéiert - de Refus vun der Magnéit, deen Trägere vun protons direkt virun der Kollisioun do. Dëst schlëmmen Accident war vun der Zerstéierung vun der Montéierung ëmmer wéinst de Verloscht vun superconducting Magnéit.

Dëse Problem opgestan an 2007. Wéinst et, de starten vun der collider puer mol ofgesot, an am Juni den starten stattfonnt, bal engem Joer Collider nach huet.

Déi lescht starten vun der collider war erfollegräich, besteet et vill Terabytes vun Daten.

Hadron Collider, de starten vun déi Plaz huet op Abrëll 5, 2015, bedreift erfollegräich. Während de Mount Trägere ronderëm de Rank verfollege wäert, no Muecht waarden. D'Ziler fir d'Etude wéi sou, nee. Kollisioun Energie Trägere wäert fräi ginn. De Wäert vun opgehuewe vu 7 bis 13 TeV TeV. Dës Erhéijung wäert erlaben nei Méiglechkeeten am Kollisioun vun Deelchen ze gesinn.

2013 an 2014. goufen grave technesch Kontrollen vun Tunnel, Kuerzbefehler, detectors an aner Equipement. D'Resultat war 18 bipolare Mag- Funktioun sinn superconducting. Et soll feststellen, dass den Total Zuel vun hinnen 1232 Stécker ass. Allerdéngs hunn de Rescht Mag- net begeeschteren fort. Soss schounen mer de System vun de Schutz géint kille sech, verbessert huet. Och verbessert de kille System vun Mag-. Dëst erlaabt hinnen bei niddregen Temperaturen ze bleiwen, mat maximal Muecht.

Wann all gutt geet, wäert déi nächst starten vun den héijen statt nëmmen no dräi Joer. Duerch dës Period sinn geplangt Aarbecht Fahrplang, déi technesch Ënnersichung vum collider ze verbesseren.

Et soll feststellen, datt d'Reparatur e Penny Käschten, ouni d'Käschte que. Hadron Collider, wéi vum Joer 2010 huet e Präis t'selwecht 7.5 bln. Euro. Dës Figur weist de ganze Projet vun der éischter Plaz vun der Lëscht vun de meescht deier Projeten an der Geschicht vun der Wëssenschaft.

rezent Annonce

Hadron Collider, de starten vun déi Plaz no der Paus huet, war Erfolleg. Interessant Donnéeën goufen gesammelt. Zum Beispill, war Beweis datt d'modern Iddi déi richteg Deelchen presentéiert. Dat ass méiglech dank der adäquate Operatioun vun der CMS an LHCb detectors feieren. Dës detectors Zerfall BS vun zwee meson séier, déi Direct Beweiser Vertrauen modern Theorië gëtt.

Et ass derwäert der Fro froen, wéi de Beweis vun dëser Theorie ass. Een Wee - dëst ass de Fondplaz vun neie Deelchen. Dat ass, wann eng Kollisioun nei Elementar- Deelchen ginn, dat heescht, datt de modernen Theorie gekuckt ginn soll.

Wëssenschaftler sech opmierksam op d'ëm well et weisen kann, oder op d'mannst op der Dier an d'Richtung vun supersymmetry. Dëst ass e gudde Start fir weider studéieren an ze schaffen an der Center fir wëssenschaftlech Fuerschung zu Genf.

Wat d'nächst?

No lass nächst Moderniséierung vun der collider geschéie wäert mat weider Etude vun Deelchen falen ginn. Besonnesch, ass et noutwendeg Agenda der Higgs boson ze léieren. Trotz der Tatsaach, datt fir dës Entdeckung de Nobelpräis ausgezeechent gouf, net all vu sengem Eegeschafte ganz verstan a bewisen. Dofir, hunn Wëssenschaftler eng laang a schwéier Aarbecht op der Etude vun dëser erstaunlech Deelchen.

Zousätzlech, muss du weiderhin der Theorie vun supersymmetry ze beweisen oder gët awer ze schaffen. Obwuel et e bësse fantastesch schéngt, mee et huet e Recht op existéieren. Mengt net, dass der all Opmierksamkeet ginn ass just fir déi éischt Fro vum Bedeitung fir all Projet huet seng eegen Équipe vun Wëssenschaftler déi an dësem Beräich schaffen.

Natierlech, ass dëst net all Aufgaben, déi bis Wëssenschaftler Adress ginn muss. Mat all nei terabyte vun Informatiounen scho Lëscht vu Froen weiderdroën ergänzt, an hir Äntwerten kann iwwer de Joren opgekuckt ginn.