Πολλοί απλοί άνθρωποι στον πλανήτη ρωτούν τον εαυτό τους για το λόγο που χρειάζονται έναν μεγάλο ανιχνευτή αδρονίων. Ακατάληπτο για τις περισσότερες επιστημονικές έρευνες, οι οποίες δαπάνησαν πολλά δισεκατομμύρια ευρώ, προκαλούν ανησυχία και ανησυχία.
Ίσως αυτό δεν είναι καθόλου έρευνα, αλλά ένα πρωτότυπο μιας μηχανής του χρόνου ή μιας πύλης για τηλεμεταφορά εξωγήιων πλασμάτων που μπορούν να αλλάξουν τη μοίρα της ανθρωπότητας; Οι φήμες είναι οι πιο φανταστικές και τρομακτικές. Στο άρθρο θα προσπαθήσουμε να καταλάβουμε τι είναι ο πρόσκρουσης αδρονίων και γιατί δημιουργήθηκε.
Το φιλόδοξο έργο της ανθρωπότητας
Ο Μεγάλος Συγκρουστής Αδρονίων είναι σήμερα ο πιο ισχυρός επιταχυντής σωματιδίων στον πλανήτη. Βρίσκεται στα σύνορα της Ελβετίας και της Γαλλίας. Πιο συγκεκριμένα, κάτω από αυτό: σε βάθος 100 μέτρων βρίσκεται μια δακτυλιοειδής σήραγγα επιταχυντή μήκους σχεδόν 27 χιλιομέτρων. Ο ιδιοκτήτης του χώρου δοκιμών αξίας άνω των 10 δισεκατομμυρίων δολαρίων είναι το Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών.
Ένας τεράστιος όγκος πόρων και χιλιάδες πυρηνικοί φυσικοί ασχολούνται με την επιτάχυνση των πρωτονίων και των βαρέων ιόντων μολύβδου σε ταχύτητα κοντά στο φως σε διαφορετικές κατευθύνσεις, μετά την οποία συγκρούονται μεταξύ τους. Τα αποτελέσματα των άμεσων αλληλεπιδράσεων μελετώνται προσεκτικά.
Η πρόταση για τη δημιουργία ενός νέου επιταχυντή σωματιδίων ήρθε το 1984. Επί δέκα χρόνια, διεξήχθησαν διάφορες συζητήσεις σχετικά με το ποιος θα είναι ο επιταχυντής πρόσληψης αδρονίων, γιατί απαιτείται ένα τέτοιο ερευνητικό πρόγραμμα μεγάλης κλίμακας. Μόνο αφού συζητηθούν τα χαρακτηριστικά της τεχνικής λύσης και οι απαιτούμενες παράμετροι εγκατάστασης, εγκρίθηκε το έργο. Η κατασκευή άρχισε μόλις το 2001, έχοντας διαθέσει υπόγεια επικοινωνία για τον πρώην επιταχυντή στοιχειωδών σωματιδίων - έναν μεγάλο ανιχνευτή ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων - για την τοποθέτησή του.
Γιατί χρειαζόμαστε έναν μεγάλο ανιχνευτή αδρονίων
Η αλληλεπίδραση των στοιχειωδών σωματιδίων περιγράφεται με διαφορετικούς τρόπους. Η θεωρία της σχετικότητας συγκρούεται με τη θεωρία του κβαντικού πεδίου. Ο ελλιπής κρίκος στην εξεύρεση μιας ενιαίας προσέγγισης στη δομή των στοιχειωδών σωματιδίων είναι η αδυναμία δημιουργίας μιας θεωρίας της κβαντικής βαρύτητας. Αυτός είναι ο λόγος που απαιτείται ο μεγάλος πολεμικός επιταχυντής.
Η συνολική ενέργεια στην σύγκρουση των σωματιδίων είναι 14 tera-electron-volts, γεγονός που καθιστά τη συσκευή πολύ πιο ισχυρό επιταχυντή από ό, τι υπάρχει σήμερα στον κόσμο. Μετά τη διεξαγωγή πειραμάτων που ήταν αδύνατο για τεχνικούς λόγους, οι επιστήμονες είναι πολύ πιθανό να είναι σε θέση να τεκμηριώσουν ή να διαψεύσουν τις υπάρχουσες θεωρίες του μικροκοσμικού κόσμου.
Η μελέτη του πλάσματος κουάρκ-γλυκονίου που παράγεται κατά τη σύγκρουση πυρήνων μολύβδου θα μας επιτρέψει να οικοδομήσουμε μια πιο προηγμένη θεωρία των ισχυρών αλληλεπιδράσεων που μπορούν να αλλάξουν ριζικά την πυρηνική φυσική και τις μεθόδους της γνώσης του αστρικού χώρου.
Μποζόνιο Higgs
Το 1960, ένας φυσικός από τη Σκωτία, Peter Higgs, ανέπτυξε τη θεωρία πεδίων Higgs, σύμφωνα με την οποία τα σωματίδια που εισέρχονται στο πεδίο αυτό υπόκεινται σε κβαντικά αποτελέσματα, τα οποία μπορούν να παρατηρηθούν στον φυσικό κόσμο ως μάζα ενός αντικειμένου.
Αν κατά τη διάρκεια των πειραμάτων είναι δυνατόν να επιβεβαιωθεί η θεωρία του πυρηνικού φυσικού της Σκωτίας και να βρεθεί το μποζόνιο Higgs (κβαντικό) τότε αυτό το γεγονός μπορεί να γίνει ένα νέο σημείο εκκίνησης για την ανάπτυξη των κατοίκων της Γης.
Και οι ανοιχτές δυνατότητες του ατόμου που ελέγχει τη βαρύτητα θα ξεπεράσουν σε μεγάλο βαθμό όλες τις ορατές προοπτικές για την ανάπτυξη της τεχνολογικής προόδου. Επιπλέον, οι προηγμένοι επιστήμονες δεν ενδιαφέρονται περισσότερο για την παρουσία του μποζόνιο Higgs, αλλά στη διαδικασία της σπάσιμο electroweak συμμετρία.
Πώς δουλεύει
Προκειμένου τα πειραματικά σωματίδια να φτάσουν σε μια ταχύτητα που δεν είναι αντιληπτή για την επιφάνεια σχεδόν ίση με την ταχύτητα του φωτός στο κενό, επιταχύνονται σταδιακά, κάθε φορά που αυξάνεται η ενέργεια.
Κατ 'αρχάς, οι γραμμικοί επιταχυντές εισάγουν ιόντα και πρωτόνια μολύβδου, τα οποία στη συνέχεια υποβάλλονται σε σταδιακή επιτάχυνση. Τα σωματίδια μέσω του ενισχυτή εισέρχονται στο συγχροντόνιο πρωτονίων, όπου λαμβάνουν φορτίο 28 GeV.
Στο επόμενο στάδιο, τα σωματίδια εισέρχονται στο υπερσύγχρονο, όπου η ενέργεια του φορτίου τους φθάνει τα 450 GeV. Έχοντας επιτύχει τέτοιους δείκτες, τα σωματίδια πέφτουν στον κύριο δακτύλιο πολλών χιλιομέτρων, όπου σε ειδικά τοποθετημένα σημεία σύγκρουσης, οι ανιχνευτές καταγράφουν λεπτομερώς τη στιγμή του κτυπήματος.
Εκτός από τους ανιχνευτές που είναι σε θέση να καταγράψουν όλες τις διαδικασίες σε σύγκρουση, χρησιμοποιούνται 1625 μαγνήτες με υπεραγωγιμότητα για να συγκρατούν δέσμες πρωτονίων στον επιταχυντή. Το συνολικό τους μήκος υπερβαίνει τα 22 χιλιόμετρα. Ένας ειδικός κρυογονικός θάλαμος διατηρεί μια θερμοκρασία -271 ° C για να επιτευχθεί η επίδραση της υπεραγωγιμότητας. Το κόστος κάθε μαγνήτη εκτιμάται σε ένα εκατομμύριο ευρώ.
Το τέλος δικαιολογεί τα μέσα
Για να πραγματοποιήσει τέτοια φιλόδοξα πειράματα, οικοδομήθηκε ο ισχυρότερος επιδρομέας αδρονίων. Γιατί χρειαζόμαστε ένα επιστημονικό σχέδιο πολλών δισεκατομμυρίων δολαρίων, πολλοί επιστήμονες λένε με έναν ανυποψίαστο ενθουσιασμό πολλών επιστημόνων. Είναι αλήθεια ότι στην περίπτωση νέων επιστημονικών ανακαλύψεων, κατά πάσα πιθανότητα, θα ταξινομηθούν αξιόπιστα.
Μπορείτε ακόμη να πείτε με βεβαιότητα. Η επιβεβαίωση αυτού είναι ολόκληρη η ιστορία του πολιτισμού. Όταν ο τροχός εφευρέθηκε, εμφανίστηκαν πολεμικά άρματα. Έχει κατακτήσει την ανθρωπότητα μεταλλουργία - γεια, όπλα και πυροβόλα όπλα!
Όλες οι πιο σύγχρονες εξελίξεις σήμερα γίνονται ιδιοκτησία των στρατιωτικο-βιομηχανικών συγκροτημάτων των ανεπτυγμένων χωρών, αλλά όχι ολόκληρης της ανθρωπότητας. Όταν οι επιστήμονες έμαθαν πώς να χωρίσουν ένα άτομο, τι πήγε πρώτα; Αντιδραστήρες πυρηνικής ενέργειας, ωστόσο, μετά από εκατοντάδες χιλιάδες θανάτους στην Ιαπωνία. Οι κάτοικοι της Χιροσίμα ήταν σαφώς αντίθετοι με την επιστημονική πρόοδο που αύριο έλαβαν από αυτούς και τα παιδιά τους.
Η τεχνική εξέλιξη μοιάζει με ψευδαίσθηση των ανθρώπων, επειδή ο άνθρωπος μέσα σ 'αυτή σύντομα θα μετατραπεί σε πιο αδύναμη σύνδεση. Σύμφωνα με τη θεωρία της εξέλιξης, το σύστημα αναπτύσσεται και γίνεται ισχυρότερο, ξεφορτώντας τις αδυναμίες. Μπορεί να συμβεί σύντομα ότι δεν θα έχουμε καμία θέση στον κόσμο της βελτίωσης της τεχνολογίας. Ως εκ τούτου, η ερώτηση «γιατί χρειαζόμαστε ένα μεγάλο κλονιστή αδρονίων τώρα» δεν είναι στην πραγματικότητα μια αδρανής περιέργεια, επειδή προκαλείται από φόβο για τη μοίρα ολόκληρης της ανθρωπότητας.
Ερωτήσεις που δεν απαντώνται
Γιατί χρειαζόμαστε έναν μεγάλο ανιχνευτή αδρονίων, αν εκατομμύρια άνθρωποι στον πλανήτη πεθάνουν από την πείνα και τις ανίατες και μερικές φορές θεραπευτικές ασθένειες; Βοηθάει να ξεπεράσει αυτό το κακό; Γιατί χρειαζόμαστε έναν πολεμιστή αδρονίων για την ανθρωπότητα, ο οποίος, με όλη την ανάπτυξη της τεχνολογίας, δεν μπόρεσε να μάθει πώς να καταπολεμά με επιτυχία τον καρκίνο για εκατό χρόνια; Ή ίσως είναι απλώς πιο κερδοφόρο να προσφέρουμε δαπανηρές ιατρικές υπηρεσίες από το να βρούμε έναν τρόπο να θεραπεύσουμε; Δεδομένης της υπάρχουσας παγκόσμιας τάξης και ηθικής εξέλιξης, μόνο μια χούφτα εκπρόσωποι της ανθρώπινης φυλής χρειάζονται έναν μεγάλο ανιχνευτή αδρονίων. Γιατί χρειάζεται ολόκληρος ο πληθυσμός του πλανήτη, οδηγώντας μια διαρκή μάχη για το δικαίωμα να ζει σε έναν κόσμο απαλλαγμένο από επιθέσεις στη ζωή και την υγεία κανενός; Η ιστορία είναι σιωπηλή γι 'αυτό …
Φόβοι επιστημονικών συνεργατών
Υπάρχουν άλλοι εκπρόσωποι της επιστημονικής κοινότητας που εκφράζουν σοβαρές ανησυχίες για την ασφάλεια του έργου. Είναι πολύ πιθανό ο επιστημονικός κόσμος στα πειράματά του, λόγω των περιορισμένων γνώσεων του, να χάσει τον έλεγχο των διαδικασιών που δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητές.
Αυτή η προσέγγιση μοιάζει με τα εργαστηριακά πειράματα των νέων χημικών - ανακατέψτε τα πάντα και δείτε τι συμβαίνει. Το τελικό παράδειγμα θα μπορούσε να καταλήξει σε εργαστηριακή έκρηξη. Και αν μια τέτοια "επιτυχία" συναντά τον ανιχνευτή αδρονίων;
Γιατί χρειαζόμαστε αδικαιολόγητο κίνδυνο για τους γήινους, ειδικά επειδή οι πειραματιστές δεν μπορούν να πουν με απόλυτη βεβαιότητα ότι οι διαδικασίες συγκρούσεων σωματιδίων που οδηγούν στο σχηματισμό θερμοκρασιών που υπερβαίνουν τις 100 χιλιάδες φορές τη θερμοκρασία του φωτιστικού μας, δεν θα προκαλέσουν αλυσιδωτή αντίδραση ολόκληρης της ύλης του πλανήτη; Ή θα προκαλέσουν απλώς μια πυρηνική αντίδραση αλυσίδας ικανή να καταστρέψει θανάσιμα διακοπές σε βουνά της Ελβετίας ή στη γαλλική Ριβιέρα …
