Zderzacz Hadronów: do czego służy i gdzie się znajduje?
Prawie każda osoba na planecie wie, czym jest zderzacz hadronów. Jego powstanie, jak również odkrycia, których dokonano w tej chwili, nazywane są w świecie naukowym niewiarygodnym skokiem w przyszłość. Ze względu na swoją strukturę reprezentuje złożony akcelerator cząstek. Dzięki technologii zderzaczy naukowcy są w stanie przyspieszać protony i ciężkie jony. Początkowo Wielki Zderzacz Hadronów został stworzony w celu potwierdzenia bozonu Higgsa. Chociaż dalsze prace i przebudowa samej technologii zderzaczy już umożliwiają znalezienie innych cząstek. To jest główna odpowiedź na pytanie, po co potrzebny jest zderzacz hadronów.
Pierwszy na świecie Wielki Zderzacz Hadronów
Pierwszy na świecie zderzacz, który nazwano „Wielkim", został zbudowany w CERN-ie i znajduje się na granicy Francji i Szwajcarii. Jest zasłużenie uważany za największy i najbardziej zaawansowany obiekt eksperymentalny ze wszystkich istniejących obecnie na świecie. Co więcej, po tym, jak pomyślnie poradził sobie ze swoim zadaniem, naukowcy modyfikują projekt i zasady pracy, dostosowując je do poszukiwania innych spraw. Należy zauważyć, że w tworzeniu, projektowaniu i rozwoju zderzacza uczestniczyło ponad 10 tysięcy naukowców i inżynierów ze 100 krajów świata.
Nazwa „Big” została nadana urządzeniu właśnie ze względu na jego rozmiar. Całkowita długość głównego pierścienia akceleracyjnego wynosi około 26,5 km. Sam zderzacz przyspiesza ciężkie cząstki, czyli hadrony. Z pomocą technologii Hadron Collider, 4 lipca 2012 roku naukowcom udało się znaleźć cząstkę. Rok później udało im się uzyskać potwierdzenie, że jest to bozon Higgsa. Postulat ten został po raz pierwszy wprowadzony przez brytyjskiego fizyka Petera Higgsa już w 1964 roku, ale dopiero na początku drugiej dekady XXI wieku naukowcom udało się znaleźć jego bezpośrednie potwierdzenie. Znaleziona cząsteczka była również nazywana „cząstką Boga”, chociaż pierwsza wersja nazwy nosiła nazwę „cholerna cząstka”, ale z pewnych powodów nie została dopuszczona przez redakcję. Odkrycie to umożliwiło uzupełnienie Modelu Standardowego i zrodziło wiele nowych teorii.
Do czego służy Zderzacz Hadronów?
Jest mało prawdopodobne, aby większość ludzi była w stanie w pełni zrozumieć, czym jest zderzacz hadronów i do czego służy. Niemniej jednak dość łatwo zrozumieć, dlaczego takie urządzenie jest potrzebne i jakie horyzonty może otworzyć nie tylko dla świata nauki, ale także dla zmiany rozwoju cywilizacji jako całości. Dzięki akceleratorowi cząstek naukowcy mogą zagłębiać się w materię głębiej niż kiedykolwiek wcześniej. Pozwala nam to potwierdzać istniejące i tworzyć zupełnie nowe teorie, które oczywiście wpływają na ogólną jakość życia człowieka. Badanie cząstek wywarło już ogromny wpływ na wiedzę i zrozumienie dzisiejszego świata naukowego. Wszystko to pozwala znacznie zbliżyć się do zrozumienia budowy Wszechświata.
Film o tym, dlaczego potrzebujesz zderzacza hadronów
Ponadto LHC i badania prowadzone za jego pomocą mogą rzucić światło na narodziny Wszechświata. Dzięki temu naukowcy mają nadzieję zarówno potwierdzić, jak i obalić teorię Wielkiego Wybuchu. Ogólnie rzecz biorąc, stworzenie Wielkiego Zderzacza Hadronów umożliwiło w dużym stopniu zagłębienie się w mikrokosmos. Według niektórych doniesień, w przyszłości LHC może odkryć zupełnie nowe teorie i właściwości czasoprzestrzenne. Niektórzy naukowcy tworzą już koncepcje i teorie, które przybliżają zrozumienie czasu i pozwalają traktować podróżowanie w czasie w przestrzeni nie jak film science fiction. Oczywiście potwierdzenie wielu odkryć i teorii koncepcyjnych może zająć dziesięciolecia, ale większość naukowców twierdzi, że LHC jest właściwym krokiem w ich rozwoju i odkryciu.
Gdzie znajduje się zderzacz hadronów?
Chociaż obiekt jest uważany za sklasyfikowany, większość ludzi nadal jest zainteresowana tym, gdzie znajduje się zderzacz hadronów. Jednym z powodów są także obawy i negatywne teorie na temat tego, jakie destrukcyjne skutki mogą przynieść eksperymenty. Pierwszy na świecie zderzacz powstał na terenie Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN). Naukowcy z całego świata brali udział w tworzeniu zderzacza, dlatego nie można go w 100% uznać za własność konkretnego kraju lub organizacji.
Historia Zderzacza Hadronów:
- Pierwsze testy LHC przeprowadzono w sierpniu 2008 roku, a sam start odbył się 10 września. Chociaż urządzenie zostało pomyślnie uruchomione, wkrótce doszło do wypadku, a jego naprawa i wyeliminowanie zajęło rok.
- LHC został ponownie wystrzelony 20 listopada 2009 r., a 9 grudnia zarejestrowano zderzenie wiązek protonów o rekordowej energii. W kolejnych latach eksperymenty dawały coraz wyraźniejsze wyniki, poprawiając dotychczasowe wyniki w zderzeniach.
- W 2013 roku zdecydowano o wstrzymaniu pracy zderzacza w celu wprowadzenia modyfikacji technicznych i aktualizacji.
- W kwietniu 2015 r. prace wznowiono i dzięki udanym eksperymentom 14 lipca odkryto klasę cząstek zwaną pentakwarkami.
Czy w Rosji jest zderzacz hadronów?
Niewiele osób wie, ale pierwszy akcelerator cząstek mógł pojawić się w ZSRR. Zderzacz hadronów w Rosji, a raczej akcelerator protonów, rozwijany jest w Protvino od 1983 roku. Jednak z powodu trudności finansowych projekt został ostatecznie zamrożony.
Mimo to sukces w rozwoju nauki i szerokie perspektywy, jakie otwierają badania materii w zderzaczu, zmusiły Rosję do ponownego przemyślenia swojego zdania i powrotu do idei budowy własnego akceleratora. Według naukowców otworzy to nowe źródła energii, a nawet przybliży ludzkość do znalezienia lekarstwa na raka. Według wstępnych szacunków projekt wyceniono już na 16 mld rubli. Budowa zderzacza „Little Brother”, który znajduje się w CERN-ie, nie została jeszcze ukończona, choć wykonano już wiele prac. Według dostępnych informacji naukowcy pracujący nad projektem napotkali problemy wyłącznie natury finansowej, dlatego los i sukces analogu Wielkiego Brata zależeć będzie tylko od tego aspektu.
Na razie trudno powiedzieć, gdzie znajduje się zderzacz hadronów w Rosji, ponieważ akcelerator Protvino, mimo wznowienia pracy, nie osiągnął jeszcze nawet wstępnej fazy projektowania. Urządzenie, które jest już w całości budowane w Nowosybirsku, również nie zostało doprowadzone do ostatecznego uruchomienia z powodu problemów finansowych. Jednak zakończenie wszystkich prac w Nowosybirskim Instytucie Fizyki Jądrowej. Budker może zostać ukończony już w 2017 roku.
Obawy i negatywne teorie związane z działaniem zderzacza
Jeszcze przed pierwszym startem istniało wiele teorii, że zderzacz jest potencjalnie niebezpiecznym urządzeniem i może doprowadzić do eksplozji, która zniszczyłaby całą ludzkość i całą planetę. Przez wiele lat nie tylko naukowcy, ale także zwykli ludzie nieustannie dyskutowali, co by się stało, gdyby zderzacz hadronów eksplodował. Niektórzy renomowani naukowcy stwierdzili, że w wyniku powstania czarnej dziury cała planeta może zniknąć. Udane eksperymenty i wyniki LHC potwierdziły, że takie teorie pozostały niczym innym jak dziecięcym horrorem, który nie miał naukowego uzasadnienia i był bardziej tematem PR niż prawdziwym wydźwiękiem problemu.
Jednak jeden z najbardziej rozpoznawalnych i szanowanych naukowców naszych czasów, Stephen Hawking, powiedział, że eksperymenty i odkrycie bozonu Higgsa mogą być niebezpieczne dla ludzkości. Oczywiście nie mówimy o żadnej eksplozji, ale słynny fizyk obawia się, że sam bozon jest w stanie spowodować zniknięcie takich pojęć, jak przestrzeń i czas. Według Hawkinga bozon Higgsa jest niezwykle niestabilnym materiałem, który w wyniku określonych okoliczności może doprowadzić do załamania się próżni. Warto też wyjaśnić, że zasada działania zderzacza hadronów nie pozwala jeszcze o tym mówić, a sam naukowiec wyjaśnia, że teorię tę można potwierdzić dopiero w przypadku zderzacza w skali planetarnej.
Film o zasadzie działania zderzacza hadronów
Według Hawkinga, ze względu na niebezpieczny potencjał znalezionej cząstki, cały wszechświat jest w stanie natychmiast przejść do innego stanu fizycznego. Wynikająca z tego niestabilność materii może stać się pewnym pomostem między fałszywą a prawdziwą próżnią. Ogólnie rzecz biorąc, sama hipoteza opiera się na teorii rozpadu próżni, co implikuje jej podział na dwa typy. Wyjaśnia, że obecny stan wszechświata jest po prostu w fałszywej próżni, która jest stabilna. Ale dopóki nie zbuduje się zderzacza odpowiedniej wielkości, nie warto martwić się konsekwencjami teorii opisanej przez jednego z najmądrzejszych ludzi na świecie.