Как понять большой адронный коллайдер
Отвечаем на глупые вопросы: что он открыл, почему там нет «н» и кто за все платит
Одна из главных новостей в начале июля в науке: большой адронный коллайдер заработает с рекордной мощностью в 13,6 трлн электронвольт. Процесс будет запущен с 5 июля.
Коллайдер - адронный или андронный - как вообще правильно
Правильно без буквы «н» - адронный. Название произошло от греческого слова «адронос» - «тяжелый». Сам коллайдер - это ускоритель тяжелых заряженных частиц (адронов).
Большой адронный коллайдер простыми словами. Для чего он нужен - самое простое объяснение
В физике есть теория о взаимодействии элементарных частиц под названием «Стандартная модель». Коллайдер помогает в изучении частиц. Он разгоняет их до скорости, которая близка к скорости света. Они сталкиваются друг с другом, а ученые за этим наблюдают. Некоторые частицы образуются только лишь там, исходя из условий, которые создает им коллайдер.
Ученые получают или какие-то интересные эффекты, или даже новые неизвестные науке частицы. Открытия с помощью коллайдера позволяют получить больше понимания, как устроен мир и какие супертехнологии можно создать в будущем.
Масштабы большого адронного коллайдера - насколько он велик и где располагается
Тут несколько цифр:
Почему перед запуском коллайдера была паника
Коллайдер был запущен 10 сентября 2008 года. Перед этим в медиа активно шло обсуждение: такие эксперименты вызовут черную дыру, которая поглотит сначала само устройство, а потом и всю планету.
Почему это было нереально - объяснял директор НИИ ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ Эдуард Боос. На Землю из космоса ежедневно прилетают протоны, чьи энергии могут быть разными. В коллайдере также ускоряются протоны. Но прилетающие протоны на Землю не влияли. Так что и появление микро-черных дыр во время столкновений частиц в коллайдере казалось крайне маловероятным.
Что важного большой адронный коллайдер открыл за эти годы
Открытий для физиков было очень много. Прежде всего:
Получилось изучить свойства кварк-глюонной плазмы - такое состояние достигается при слишком высоких энергиях. Считается, что в первые мгновения жизни Вселенной (в первые 0,000001 секунды Большого взрыва) она ее заполняла. «Коллайдер сталкивает ионы плазмы между собой с огромной скоростью - почти со скоростью света. Это позволяет увидеть, как плазма превращается в ядра атомов и строительные блоки жизни», - рассказывал один из участников исследования доктор Ю Чжоу.
Были получены пентакварки - частицы, состоящие из пяти кварков вместо двух или трех. Они помогут лучше понять принципы устройства материи.
Была открыта новая частица - экзотический тетракварк. Предполагается, что это открытие породит большое количество новых теоретических работ в области сильных взаимодействий на больших расстояниях.
Наконец, бозон Хиггса. Это самая знаменитая частица. Ее обнаружение было одной из главных целей строительства коллайдера. В 2012-м появился кандидат на роль бозона, в 2013-м - подтверждения, что он существует.
Бозон Хиггса - что это значит
Считается, что в ранней Вселенной частицы не имели массы, поэтому соблюдалась симметрия. Затем она стала нарушаться самопроизвольно - одни частицы были массивными, другие - безмассовыми. Почему нарушается симметрия - загадка.
Физики Питер Хиггс и Франсуа Энглер предполагали, что масса частиц растет под действием особого поля - некоторые из них проходят, не получая массы, некоторые - накапливают ее. В этом случае поле должно иметь связанную с ним частицу (бозон Хиггса), контролирующую взаимодействие с другими частицами и полем.
Существование бозона Хиггса было подтверждено с точностью до 99,99997%. Ранее из всех предсказанных частиц Стандартной модели не был обнаружен только он. Если бы он не был найден - объяснение нарушения симметрии следовало бы искать снова. А так его даже называли «частицей бога».
Обнаружение бозона Хиггса считается одним из главных открытий в науке. Ученые надеются, что оно позволит разработать теорию, которая расширит Стандартную модель. Его называют большим шагом к пониманию того, как устроена Вселенная.
Пока что вся известная теория - всего лишь несколько процентов всей материи. Гораздо большая часть имеет совершенно неизвестную природу - она и получила название «темной материи». Это словосочетание уже часто встречалось и будет звучать еще чаще при новых открытиях.
Большой адронный коллайдер принадлежит организации, которая запустила первый в мире сайт
Это ЦЕРН (по-английски - CERN) - европейская организация по ядерным исследованиям. Это крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий. Она была основана в 1954 году, ее юридический адрес находится в Женеве. Большой адронный коллайдер - на данный момент - основной проект ЦЕРН.
ЦЕРН сотрудничала с Россией с 1993 года, но приостановила ее статус с марта 2022 года.
Интересный факт. Самый первый сайт был запущен 20 декабря 1990 года (но встречаются разные даты - май 1990-го, август 1991-го). Запустил его именно ЦЕРН по адресу http://info.cern.ch. На нем было описание новой технологии World Wide Web, а позже появился список ссылок на другие сайты.
Как попасть на большой адронный коллайдер, реально ли это
Можно записаться на бесплатную экскурсию в ЦЕРН - нужно заранее подать заявку на официальном сайте организация. Как правило, экскурсия продолжается три часа и ведется на английском или французском языках. Рассказ и видеоматериалы о коллайдере входят в экскурсию.
При этом доступа к коллайдеру у обычных посетителей нет. Он существует и далеко не у всех сотрудников ЦЕРН.
Кто финансирует работу большого адронного коллайдера
Общая стоимость проекта - 6,03 миллиарда швейцарских франков. Это $5,22 млрд, где километр обходился в $196 млн. Могло выйти гораздо дороже, но коллайдер был размещен в тоннеле, построенном еще в 1980-х годах для большого электрон-позитронного коллайдера.
«Коммерсант» в 2010-х сравнивал эти данные со стоимостью проекта в России: 74-километрового четвертого транспортного кольца в Москве, на который предполагалось затратить $9,4 млрд - и $127 млн на километр. Но проект был отменен Сергеем Собяниным.
Если этот коллайдер большой, то есть и другие - поменьше
Большой адронный коллайдер - ускоритель заряженных частиц очень большой мощности. Есть и менее сильные коллайдеры. Первый из них вообще появился в 1961 году в итальянском Фраскати. С тех пор было более двух десятков разных коллайдеров.
Сейчас известны коллайдеры в Китае, Японии, Италии и США, а также два в России - в Новосибирске. В конце декабря 2021-го стартовала сборка коллайдера в Дубне.
Почему большой адронный коллайдер не работал три года и что сейчас ждать
Он ушел на перерыв и за эти три года находился на модернизации. Теперь он будет работать на рекордной мощности в 13,6 трлн электронвольт. Такая мощность позволит ему работать почти круглосуточно на протяжении четырех лет.
Разгонять коллайдер уже начали с апреля 2022 года. Во время запуска навстречу друг другу будут выпущены два пучка протонов почти на скорости света, а столкновений будет в 20 раз больше, чем при открытии бозона Хиггса.
Ученые рассчитывают, что новые исследования помогут в поиске распадов бозона Хиггса на частицы темной материи. Это приблизит науку к решению фундаментальных вопросов физики.
Уже есть планы насчет строительства Будущего кольцевого коллайдера. Цель та же - создать еще больше бозонов Хиггса и лучше разобраться в природе темной материи. Предполагается, что строительство начнется в 2038 году, а запуск - не ранее 2040-го.
источник
Одна из главных новостей в начале июля в науке: большой адронный коллайдер заработает с рекордной мощностью в 13,6 трлн электронвольт. Процесс будет запущен с 5 июля.
Коллайдер - адронный или андронный - как вообще правильно
Правильно без буквы «н» - адронный. Название произошло от греческого слова «адронос» - «тяжелый». Сам коллайдер - это ускоритель тяжелых заряженных частиц (адронов).
Большой адронный коллайдер простыми словами. Для чего он нужен - самое простое объяснение
В физике есть теория о взаимодействии элементарных частиц под названием «Стандартная модель». Коллайдер помогает в изучении частиц. Он разгоняет их до скорости, которая близка к скорости света. Они сталкиваются друг с другом, а ученые за этим наблюдают. Некоторые частицы образуются только лишь там, исходя из условий, которые создает им коллайдер.
Ученые получают или какие-то интересные эффекты, или даже новые неизвестные науке частицы. Открытия с помощью коллайдера позволяют получить больше понимания, как устроен мир и какие супертехнологии можно создать в будущем.
Масштабы большого адронного коллайдера - насколько он велик и где располагается
Тут несколько цифр:
- В строительстве и исследованиях участвовали более десяти тысяч ученых и инженеров из более чем сотни стран.
- Диаметр туннеля - 27 км, протяженность - около 100 км.
- Он располагается около Женевы на границе Швейцарии и Франции.
Почему перед запуском коллайдера была паника
Коллайдер был запущен 10 сентября 2008 года. Перед этим в медиа активно шло обсуждение: такие эксперименты вызовут черную дыру, которая поглотит сначала само устройство, а потом и всю планету.
Почему это было нереально - объяснял директор НИИ ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ Эдуард Боос. На Землю из космоса ежедневно прилетают протоны, чьи энергии могут быть разными. В коллайдере также ускоряются протоны. Но прилетающие протоны на Землю не влияли. Так что и появление микро-черных дыр во время столкновений частиц в коллайдере казалось крайне маловероятным.
Что важного большой адронный коллайдер открыл за эти годы
Открытий для физиков было очень много. Прежде всего:
Получилось изучить свойства кварк-глюонной плазмы - такое состояние достигается при слишком высоких энергиях. Считается, что в первые мгновения жизни Вселенной (в первые 0,000001 секунды Большого взрыва) она ее заполняла. «Коллайдер сталкивает ионы плазмы между собой с огромной скоростью - почти со скоростью света. Это позволяет увидеть, как плазма превращается в ядра атомов и строительные блоки жизни», - рассказывал один из участников исследования доктор Ю Чжоу.
Были получены пентакварки - частицы, состоящие из пяти кварков вместо двух или трех. Они помогут лучше понять принципы устройства материи.
Была открыта новая частица - экзотический тетракварк. Предполагается, что это открытие породит большое количество новых теоретических работ в области сильных взаимодействий на больших расстояниях.
Наконец, бозон Хиггса. Это самая знаменитая частица. Ее обнаружение было одной из главных целей строительства коллайдера. В 2012-м появился кандидат на роль бозона, в 2013-м - подтверждения, что он существует.
Бозон Хиггса - что это значит
Считается, что в ранней Вселенной частицы не имели массы, поэтому соблюдалась симметрия. Затем она стала нарушаться самопроизвольно - одни частицы были массивными, другие - безмассовыми. Почему нарушается симметрия - загадка.
Физики Питер Хиггс и Франсуа Энглер предполагали, что масса частиц растет под действием особого поля - некоторые из них проходят, не получая массы, некоторые - накапливают ее. В этом случае поле должно иметь связанную с ним частицу (бозон Хиггса), контролирующую взаимодействие с другими частицами и полем.
Существование бозона Хиггса было подтверждено с точностью до 99,99997%. Ранее из всех предсказанных частиц Стандартной модели не был обнаружен только он. Если бы он не был найден - объяснение нарушения симметрии следовало бы искать снова. А так его даже называли «частицей бога».
Обнаружение бозона Хиггса считается одним из главных открытий в науке. Ученые надеются, что оно позволит разработать теорию, которая расширит Стандартную модель. Его называют большим шагом к пониманию того, как устроена Вселенная.
Пока что вся известная теория - всего лишь несколько процентов всей материи. Гораздо большая часть имеет совершенно неизвестную природу - она и получила название «темной материи». Это словосочетание уже часто встречалось и будет звучать еще чаще при новых открытиях.
Большой адронный коллайдер принадлежит организации, которая запустила первый в мире сайт
Это ЦЕРН (по-английски - CERN) - европейская организация по ядерным исследованиям. Это крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий. Она была основана в 1954 году, ее юридический адрес находится в Женеве. Большой адронный коллайдер - на данный момент - основной проект ЦЕРН.
ЦЕРН сотрудничала с Россией с 1993 года, но приостановила ее статус с марта 2022 года.
Интересный факт. Самый первый сайт был запущен 20 декабря 1990 года (но встречаются разные даты - май 1990-го, август 1991-го). Запустил его именно ЦЕРН по адресу http://info.cern.ch. На нем было описание новой технологии World Wide Web, а позже появился список ссылок на другие сайты.
Как попасть на большой адронный коллайдер, реально ли это
Можно записаться на бесплатную экскурсию в ЦЕРН - нужно заранее подать заявку на официальном сайте организация. Как правило, экскурсия продолжается три часа и ведется на английском или французском языках. Рассказ и видеоматериалы о коллайдере входят в экскурсию.
При этом доступа к коллайдеру у обычных посетителей нет. Он существует и далеко не у всех сотрудников ЦЕРН.
Кто финансирует работу большого адронного коллайдера
Общая стоимость проекта - 6,03 миллиарда швейцарских франков. Это $5,22 млрд, где километр обходился в $196 млн. Могло выйти гораздо дороже, но коллайдер был размещен в тоннеле, построенном еще в 1980-х годах для большого электрон-позитронного коллайдера.
«Коммерсант» в 2010-х сравнивал эти данные со стоимостью проекта в России: 74-километрового четвертого транспортного кольца в Москве, на который предполагалось затратить $9,4 млрд - и $127 млн на километр. Но проект был отменен Сергеем Собяниным.
Если этот коллайдер большой, то есть и другие - поменьше
Большой адронный коллайдер - ускоритель заряженных частиц очень большой мощности. Есть и менее сильные коллайдеры. Первый из них вообще появился в 1961 году в итальянском Фраскати. С тех пор было более двух десятков разных коллайдеров.
Сейчас известны коллайдеры в Китае, Японии, Италии и США, а также два в России - в Новосибирске. В конце декабря 2021-го стартовала сборка коллайдера в Дубне.
Почему большой адронный коллайдер не работал три года и что сейчас ждать
Он ушел на перерыв и за эти три года находился на модернизации. Теперь он будет работать на рекордной мощности в 13,6 трлн электронвольт. Такая мощность позволит ему работать почти круглосуточно на протяжении четырех лет.
Разгонять коллайдер уже начали с апреля 2022 года. Во время запуска навстречу друг другу будут выпущены два пучка протонов почти на скорости света, а столкновений будет в 20 раз больше, чем при открытии бозона Хиггса.
Ученые рассчитывают, что новые исследования помогут в поиске распадов бозона Хиггса на частицы темной материи. Это приблизит науку к решению фундаментальных вопросов физики.
Уже есть планы насчет строительства Будущего кольцевого коллайдера. Цель та же - создать еще больше бозонов Хиггса и лучше разобраться в природе темной материи. Предполагается, что строительство начнется в 2038 году, а запуск - не ранее 2040-го.
источник