Адронный коллайдер: запуск. Большой адронный коллайдер зачем нужен и где находится?
Совет 1: Зачем нужен адронный коллайдер?
Большой адронный коллайдер
Коллайдер находится в Европейской организации по ядерным исследованиям ЦЕРН , и расположен находящемся около Женевы , на границе Швейцарии и Франции. Большим назван из-за размеров: Адронным — из-за название частиц — адронов термин предложен советским физиком Л. Окунем в году , что ускоряет устройство [2]. В начале XX века в физике появились две основополагающие теории — общая теория относительности ОТО Альберта Эйнштейна, которая описывает Вселенную на макроуровне, и квантовая теория поля, которая описывает Вселенную на микроуровне. Проблема в том, что эти теории несовместимы друг с другом. Например, для адекватного описания происходящего в чёрных дырах нужны обе теории, а они вступают в противоречие. Эйнштейн многие годы пытался разработать единую теорию поля, но безуспешно, поскольку игнорировал квантовую механику. В конце х физикам удалось разработать Стандартную модель СМ , которая объединяет три из четырёх фундаментальных взаимодействий — сильное, слабое и электромагнитное. Гравитационное взаимодействие по-прежнему описывают в терминах ОТО. Таким образом, в настоящее время фундаментальные взаимодействия описываются двумя общепринятыми теориями: Их объединения пока достичь не удалось из-за трудностей создания теории квантовой гравитации. Для дальнейшего объединения фундаментальных взаимодействий в одной теории используются различные подходы: Некоторые из них имеют внутренние проблемы, и ни у одной из них нет экспериментального подтверждения. Проблема в том, что для проведения соответствующих экспериментов нужны энергии, недостижимые на современных ускорителях заряженных частиц. БАК позволит провести эксперименты, которые ранее было невозможно провести и, вероятно, подтвердит или опровергнет часть этих теорий. Подтверждение существования суперсимметрии, таким образом, будет косвенным подтверждением истинности этих теорий. Топ-кварк — самый тяжёлый кварк и, более того, это самая тяжёлая из открытых пока элементарных частиц. Из-за своей большой массы топ-кварк до сих пор наблюдался пока лишь на одном ускорителе — Тэватроне, на других ускорителях просто не хватало энергии для его рождения. Один из наиболее важных каналов рождения хиггсовского бозона в БАК — ассоциативное рождение вместе с топ-кварк-антикварковой парой. Для того, чтобы надёжно отделять такие события от фона, надо вначале хорошо изучить свойства самих топ-кварков. Одной из основных целей проекта является экспериментальное доказательство существования бозона Хиггса — частицы, предсказанной шотландским физиком Питером Хиггсом в году в рамках Стандартной Модели. Бозон Хиггса является квантом так называемого поля Хиггса, при прохождении через которое частицы испытывают сопротивление, представляемое нами как масса. Сам бозон нестабилен и имеет большую массу более ГэВ. На самом деле, физиков интересует не столько сам хиггсовский бозон, сколько хиггсовский механизм нарушения симметрии электрослабого взаимодействия. Именно изучение этого механизма, возможно, натолкнёт физиков на новую теорию мира, более глубокую, чем СМ. Ожидается, что в ускорителе в режиме ядерных столкновений будут происходить не только протон-протонные столкновения, но и столкновения ядер свинца. При неупругом столкновении двух ядер на ультрарелятивистских скоростях на короткое время образуется и затем распадается плотный и очень горячий комок ядерного вещества. Понимание происходящих при этом явлений переход вещества в состояние кварк-глюонной плазмы и её остывание нужно для построения более совершенной теории сильных взаимодействий, которая окажется полезной как для ядерной физики, так и для астрофизики. Протоны электрически заряжены, поэтому ультрарелятивистский протон порождает облако почти реальных фотонов , летящих рядом с протоном. Этот поток фотонов становится ещё сильнее в режиме ядерных столкновений, из-за большого электрического заряда ядра. Эти фотоны могут столкнуться как со встречным протоном, порождая типичные фотон-адронные столкновения, так и друг с другом. Сюда относятся теории с сильной гравитацией на масштабе энергий порядка 1 ТэВ, модели с большим количеством пространственных измерений, преонные модели, в которых кварки и лептоны являются составными частицами, модели с новыми типами взаимодействия. Дело в том, что накопленных экспериментальных данных оказывается всё ещё недостаточно для создания одной-единственной теории. А сами все эти теории совместимы с имеющимися экспериментальными данными. Поскольку в этих теориях можно сделать конкретные предсказания для БАК, экспериментаторы планируют проверять предсказания и искать следы тех или иных теорий в своих данных. Ожидается, что результаты, полученные на ускорителе, смогут ограничить фантазию теоретиков, закрыв некоторые из предложенных конструкций. Также ожидается обнаружение физических явлений вне рамок Стандартной Модели. Планируется исследование свойств W и Z-бозонов, ядерных взаимодействий при сверхвысоких энергиях, процессов рождения и распадов тяжёлых кварков b и t. Это весьма скромная величина. На БАК будут работать шесть детекторов: ALICE A Large Ion Collider Experiment , ATLAS A Toroidal LHC ApparatuS , CMS Compact Muon Solenoid , LHCb The Large Hadron Collider beauty experiment , TOTEM TOTal Elastic and diffractive cross section Measurement и LHCf The Large Hadron Collider forward. Россия принимает участие как в строительстве ускорителя, создании детекторов, так и в последующих научных исследованиях с их использованием. Координатором проекта от России и стран-участниц RDMS является ОИЯИ г. Скорость частиц в БАК на встречных пучках близка к скорости света в вакууме. Разгон частиц до таких больших скоростей достигается в несколько этапов. На первом этапе низкоэнергетичные линейные ускорители Linac 2 и Linac 3 производят инжекцию протонов и ионов свинца для дальнейшего ускорения. Затем частицы попадают в PS-бустер и далее в сам PS протонный синхротрон , приобретая энергию в 28 ГэВ. После этого ускорение частиц продолжается в SPS протонный суперсинхротрон , где энергия частиц достигает ГэВ. Затем пучок направляют в главное 26,7-километровое кольцо и в точках столкновения детекторы фиксируют происходящие события. Во время работы коллайдера расчётное потребление энергии составит МВт. Сам CERN не производит энергию, имея лишь резервные дизельные генераторы. Для управления, хранения и обработки данных, которые будут поступать с ускорителя БАК и детекторов, создаётся распределённая вычислительная сеть LCG англ. LHC Computing GRID , использующая технологию грид. Для расчёта данных, необходимых при постройке и эксплуатации Большого адронного коллайдера используют проект распределённых вычислений LHC home. С 21 января года российская компания Яндекс подключилась к проекту Европейского центра ядерных исследований ЦЕРН , став ассоциированным членом CERN openlab. В рамках сотрудничества компания будет предоставлять ученым-физикам свои вычислительные ресурсы и технологии обработки данных — в том числе технологию машинного обучения Матрикснет [6]. На данный момент, кроме Яндекса в ЦЕРН входят пятя коммерческих компаний: Intel , HP , Oracle , Siemens и Huawei [7]. Полезное знание под угрозой удаления из Википедии или другого сайта? Сохраните его на Викизнании или Вавилон-wiki! Ускорители частиц ЦЕРН Новая физика. Хочешь уточнить, добавить или исправить текст? Редактировать статью Подписаться на обновления. Помогите нам сделать Викизнание лучше! Последнее изменение этой страницы: Содержимое доступно по лицензии Викизнание: License если не указано иное. Навигация Гость Персональные инструменты Создать учётную запись Войти. Пространства имён Статья Обсуждение. Просмотры Просмотр Править История. Инструменты Ссылки сюда Связанные правки Спецстраницы Версия для печати Постоянная ссылка Сведения о странице.
Холотропное дыхание уфа
Пробковые полы corkstyle отзывы
Рассказ три брата
Как настроить триколор на телевизоре lg 43lh604v
Серебряное кольцо с фианитом
Кабель ввгнг ls характеристики
Кинотеатр азова афиша расписание
Как рисовать скулы на лице карандашом
Спойлер на ваз
Черешня слава жукова описание сорта
Военнослужащие запаса на службу по контракту
Субъекты земельного кадастра
Гдз по музыкальной литературе тесты по русскому
Какие мужчины подходят овнам
Любовные стихи серебряного века