Euroopan ytimessä, Ranskan ja Sveitsin rajan vieressä, lähellä Geneveä, on Euroopan ydintutkimusjärjestön (CERN) tutkimuskeskus. Juuri täällä rakennettiin iso Hadron-törmäyslaite (LHC) - suurin kokeellinen laitos maailmassa sellaisen tutkimuksen suorittamiseksi, jonka tarkoituksena on todistaa tai kumota lukuisat tieteelliset hypoteesit, jotka ovat syntyneet teoreettisessa fysiikassa viime vuosina.
Viimeinen rakennustyö valmistui täällä marraskuussa 2006, mutta ensimmäinen virallinen käynnistys tapahtui vasta syyskuussa 2008. Luonnollisesti vain osa suunnittelukyvystä käytettiin.
Kuolema mustassa aukossa
Kaikki laitteen toiminnassa ei kuitenkaan sujunut heti sujuvasti. Pian törmäyslaitteen laukaisun jälkeen, syyskuussa, tapahtui onnettomuus, joka käytti sitä koko vuoden ajan. Monet toimittajat ilmoittivat nopeasti onnettomuuden mystiset syyt: väitetysti korkeammat voimat eivät sietäisi puuttumista luonnon pyhien pyhään - sen mikrokosmiin. Siitä huolimatta instituutin asiantuntijat antoivat rauhallisesti täysin maallisen selityksen vikaan - johdotus ei yksinkertaisesti voinut kestää sitä.
Tämä selitys ei sopinut tiedotusvälineiden edustajille. Monet heistä, joilla ei kuitenkaan ollut riittävää perustetta, ennustivat kauheita seurauksia maailmalle, jos kolarit jatkaisivat törmäyksessä. Törmäyslaitteen ympärille kietoutui todellinen hysteria. Joku väitti, että testaus avaa oven tutkimatta olevan pimeän energian ja tumman aineen maailmaan, joka täyttää maailmankaikkeuden tyhjiön. Ja tämä johtaa odottamattomiin seurauksiin. Joku huusi, että kokeet johtavat väistämättä mustien reikien syntymiseen, jotka jatkuvasti kasvavalla nopeudella imeisivät ensin itse instituutin ja sitten koko planeettamme. Mitään eikä ketään ei tallenneta, ellei pakene mustasta aukosta valon nopeutta suuremmalla nopeudella. Mutta kuten tiedät, mikään maan päällä ei voi liikkua sellaisella nopeudella. Olkoon niin, tutkijat osoittivat todellista rohkeutta,ei antautunut amatöörien varoituksiin, ja kuitenkin käynnisti törmäyksen.
Ihmetunneli
Mainosvideo:
LHC on todellinen modernin tekniikan ihme. Kuvittele uskomattoman monimutkainen jättiläinen laite, joka sijaitsee ympyrässä maanalaisessa tunnelissa. LHC: n muodostavien putkien sisällä varautuneiden hiukkasten palkit liikkuvat valtavalla nopeudella vastakkaisiin suuntiin. Tunneli on melkein 27 kilometriä pitkä ja se sijaitsee 50–175 metrin syvyydessä, kallistuen kohti maan pintaa. Järjestelmään kuuluvat kiihdyttimet, joiden avulla hiukkaset voivat kiihtyä tutkijoiden vaatimaan nopeuteen, magneetit, jotka pitävät hiukkasten virtaukset haluttuun suuntaan, ja anturit, jotka mahdollistavat hiukkasten sijainnin ja niiden ominaisuuksien määrittämisen.
Huolimatta itse tutkitun aineen mikroskooppisesta koosta, LHC: n koko on mittakaavassa silmiinpistävä. Esimerkiksi 25 metrin korkuisilla ilmaisimilla, magneettien käyttölämpötila on -271 ° C, energiankulutus on 10% pienen maan kokonaiskulutuksesta, hiukkaskokojen fantastinen nopeus, joka mahdollistaa 10 000 kierrosta sekunnissa.
Työmateriaalina käytetään protoneja ja lyijy protonien ja neutronien yhdistelmiä tai raskaita ioneja. Hiukkaset liikkuvat uskomattoman nopeudella, lähellä valonopeutta, mikä ilman VAK: ta olisi mahdollista vain, jos ne kuumennetaan miljooniin celsiusasteisiin - olosuhteissa, jotka ovat lähellä maailmankaikkeuden syntymisolosuhteita. Liikkeen aikana hiukkaset törmäävät keskenään ja hajoavat eri suuntiin, mutta kvarkkien muodossa, jotka ovat kymmeniä tuhansia kertoja pienempiä kuin protonit. Siksi laitetta kutsuttiin kolarittajaksi, englanninkielisestä sanasta collide - "to collide". Totta, kvarkit yhdistyvät melkein heti uusiin hiukkasiin - niin nopeasti, että tutkijoilla ei ole aikaa harkita niitä. Tämä sopii kuitenkin kaikille, koska uusien hiukkasten ominaisuuksien tutkiminen riittää, jotta saadaan tietoa kvarkkien ominaisuuksista.
Arvoitukset eivät koskaan pienene
VAK: n avulla tutkijat toivovat saavansa vahvistuksen monista hypoteesista. Esimerkiksi, edelleen käydään kiihkeitä keskusteluja siitä, mistä asia on tehty, toisin sanoen kaikesta, mikä on ympärillämme, myös itseämme. Viime aikoihin asti uskottiin, että universumin rakentamista varten tarkoitetun standardimallin ns. Teoriaa on tutkittu perusteellisesti. Tutkijat eivät kuitenkaan vieläkään ole saaneet vastauksia kaikkiin kysymyksiinsä. Esimerkiksi, he pohtivat sitä, mikä on massan luonne, kuinka massa muodostui suuren räjähdyksen jälkeen, joka avasi tilan, miten aine ja antimateria esiintyvät ja miksi he eivät tule toimeen toistensa kanssa, mikä on tumma energia ja tumma aine, missä, miten ja miksi ne syntyvät.
Samanaikaisesti viime vuosina on ilmestynyt uusia tieteellisiä hypoteeseja, jotka menevät huomattavasti vakiomallin ulkopuolelle ja yrittävät vastata näihin kysymyksiin. No, esimerkiksi kuuluisa jousiteoria, jonka mukaan ympärillämme on valtava määrä muita ulottuvuuksia, jotka ovat vääntyneet siinä määrin, että emme yksinkertaisesti edes epäile niiden olemassaolosta. Mutta näiden ohuimpien kielien sisällä on olemassa kokonaisia maailmoja. Jos tämä teoria löytää korkeimman todistuskomission ansiosta vahvistuksen, voimme ehkä löytää vastauksen moniin historian ja nykyaikaisuuden salaisuuksiin. No, esimerkiksi miksi noin 40 000 vuotta sitten yhtäkkiä katosivat neandertallaiset, jotka siihen asti useiden vuosituhansien ajan olivat melko rauhallisesti rinnakkain olemassa planeetallamme yhdessä ihmisten esi-isien - Cro-Magnonien kanssa. Tai missä UFO esiintyy taivaalla päämme yläpuolella,heidän liikkeensa rikkoo kaikkia tunnettuja fysiikan lakeja, ja missä ne katoavat yhtäkkiä kuin ilmestyivät. Ja alukset ajavat Bermudan kolmion läpi täysin rauhallisesti, mutta ilman sielua aluksella? Ja kuuluisa Philadelphia-kokeilu? Luettelo salaperäisistä ilmiöistä, jotka liittyvät ihmisten ja esineiden ilmestymiseen ja katoamiseen, jatkuu.
Muuten, yhden kokeilun aikana, tutkijat havaitsivat, että osa protoneista, jotka olivat matkalla ilmaisimeen … katosivat vain. Eli asia on kadonnut. Miksi tämä ei ole vahvistus jousiteorialle?
Taikatiilet tai vuoristoon käymisen eduista
Lisäksi standardimallissa on vielä yksi kiinnitys. Näyttää siltä, että tutkijat ovat päässeet pienimpien, ns. Alkuainehiukkasten, jotka muodostavat maailmankaikkeuden, pohjalle. Mutta ei, sitä ei ollut siellä! Yksinkertaisesti sanottuna, me kaikki tiedämme koulfysiikan oppitunneista, että mikä tahansa aine koostuu molekyyleistä, atomimolekyyleistä ja atomeista puolestaan koostuu vielä pienemmistä hiukkasista - protoneista ja neutroneista, joita kutsutaan myös hadroneiksi (tästä nimestä - Hadron Collider), joka puolestaan koostuu kvarkeista. Mutta on osoittautunut vielä pienemmäksi hiukkaseksi - bosoniksi, joka on nimetty kuuluisan intialaisen tutkijan Shatyendranath Bose: n, Lontoon kuninkaallisen yhdistyksen jäsenen, mukaan, joka ehdotti sen olemassaoloa viime vuosisadan puolivälissä.
Useita vuosikymmeniä myöhemmin skotlantilainen teoreettinen fyysikko Peter W. Higgs, Edinburghin yliopiston professori, kehitti Bose-teoriaa ja ehdotti puolestaan, että bosoni muuntaa kentän fotonin ainepartikkeliksi, jolla on massa. Toisin sanoen, jotain tulee tyhjästä bosonin avulla.
Joten, Higgsin bosoneista tulisi tästä eteenpäin tulla standardimallin perusta, samoin tiilet, joista kaikki luonnon esineet rakennetaan maagisen voiman avulla, jota tutkijat kutsuvat supersymmetriseksi. Häntä kutsutaan jo joko "Jumalan hiukkaseksi", sitten "kirotuksi hiukkaseksi". Ja jotkut jokerit jopa kutsuivat sitä "bosoniksi" pullon samppanjaa ".
Bosonin olemassaoloa ei kuitenkaan ole tähän mennessä todistettu kokeellisesti. Mielenkiintoista on, että ajatus bosonin roolista molekyyliprosesseissa tuli Higgsiin vaeltaessaan Edinburghin vuorilla. Juuri raikas ilma yhdistettynä liikuntaan tarkoittaa!
Joten yksi WAK: n tavoitteista on vain vahvistaa tämän hyvin Higgsin bosonin olemassaolo. Sen löytäminen fyysikoille on kuin antropologien tärkeimmän puuttuvan linkin löytäminen ihmisen evoluutiossa. Löysin sen - ja kaikki maailmankaikkeuden kuvassa asettuu heti paikalleen. Palapelin viimeinen solu on suljettu. Joten se voi käydä, viime kuukausina keskuksen asiantuntijat ovat jo tehneet monia löytöjä, ja ennusteiden mukaan se tehdään vieläkin pian. Esimerkiksi tutkijat ovat tulleet lähelle vahvistaa myyttisen neutinonon olemassaoloa ja tekevät sensaatiomaisen löytön tumman aineen olemassaolosta.
Uskomme, että ne onnistuvat. Voimme vain toivottaa heille onnea!
Aikakauslehti: 1900-luvun salaisuudet №3. Kirjoittaja: Sergey Sukhanov