Di tengah-tengah Eropah, di sebelah perbatasan antara Perancis dan Switzerland, berhampiran Geneva, adalah pusat penyelidikan Organisasi Eropah untuk Penyelidikan Nuklear (CERN). Di sinilah Large Hadron Collider (LHC) dibina - kemudahan eksperimen terbesar di dunia untuk menjalankan penyelidikan yang dirancang untuk membuktikan atau membantah banyak hipotesis saintifik yang timbul dalam fizik teori dalam beberapa tahun kebelakangan.
Kerja pembinaan terakhir diselesaikan di sini pada November 2006, tetapi pelancaran rasmi pertama hanya dilakukan pada bulan September 2008. Secara semula jadi, hanya sebahagian dari kapasiti reka bentuk yang digunakan.
Kematian dalam lubang hitam
Namun, tidak semua perkara dalam operasi peranti berjalan lancar. Tidak lama selepas pelancaran collider, pada bulan September, berlaku kemalangan yang melumpuhkannya selama setahun. Banyak wartawan dengan cepat menyatakan alasan mistik untuk kemalangan itu: kononnya kuasa yang lebih tinggi tidak akan bertolak ansur dengan campur tangan dalam suci alam - mikrokosmosnya. Walaupun begitu, para pakar institut dengan tenang memberikan penjelasan sepenuhnya mengenai kegagalan ini - pendawaian tidak tahan.
Penjelasan ini tidak sesuai dengan wakil media. Sebilangan besar dari mereka, bagaimanapun, tidak mempunyai alasan yang mencukupi, meramalkan akibat buruk bagi dunia sekiranya ujian di collider berlanjutan. Histeria nyata berlaku di sekitar pelanggar. Seseorang mendakwa bahawa ujian akan membuka pintu kepada dunia tenaga gelap dan bahan gelap yang belum diterokai yang memenuhi kekosongan alam semesta. Dan ini akan membawa kepada akibat yang tidak dapat diramalkan. Seseorang berteriak bahawa eksperimen pasti akan menyebabkan munculnya lubang hitam, yang, dengan kepantasan yang semakin meningkat, akan menyerap pertama institusi itu sendiri, dan kemudian seluruh planet kita. Tidak ada dan tidak ada yang akan diselamatkan, kecuali anda lari dari lubang hitam dengan kelajuan melebihi kecepatan cahaya. Tetapi, seperti yang anda ketahui, tidak ada apa pun di Bumi yang dapat bergerak dengan kecepatan yang begitu tinggi. Bagaimanapun, para saintis menunjukkan keberanian yang nyata,tidak menyerah kepada amaran amatur, dan melancarkan pelumba itu.
Terowong keajaiban
Video promosi:
LHC adalah keajaiban sebenar teknologi moden. Bayangkan alat raksasa yang mempunyai kerumitan luar biasa, terletak dalam bulatan di terowong bawah tanah. Di dalam paip yang membentuk LHC, pancaran zarah bermuatan bergerak dengan kelajuan yang luar biasa ke arah yang berlawanan. Terowong ini panjangnya hampir 27 kilometer dan terletak pada kedalaman 50 hingga 175 meter, condong ke arah permukaan bumi. Sistem ini merangkumi pemecut yang membolehkan zarah-zarah mempercepat dengan kecepatan yang diperlukan oleh penyelidik, magnet yang menahan aliran zarah ke arah yang diinginkan, dan sensor yang memungkinkan menentukan lokasi zarah dan ciri-cirinya.
Walaupun ukuran mikroskopik bahan yang dikaji itu sendiri, semua yang ada di LHC sangat mencolok. Sebagai contoh, pengesan setinggi 25 meter, suhu operasi magnet adalah -271 ° C, penggunaan tenaga adalah sama dengan 10% daripada jumlah penggunaan tahunan negara kecil, kelajuan sekumpulan partikel yang luar biasa, yang membolehkan 10,000 revolusi sesaat.
Proton dan gabungan proton dan neutron plumbum, atau ion berat, digunakan sebagai bahan kerja. Zarah-zarah bergerak dengan kelajuan yang luar biasa, hampir dengan kecepatan cahaya, yang tanpa VAK hanya mungkin dilakukan apabila dipanaskan hingga berjuta-juta darjah Celsius - dalam keadaan yang hampir dengan keadaan kemunculan Alam Semesta. Semasa pergerakan, zarah-zarah bertabrakan satu sama lain dan berselerak ke arah yang berbeza, tetapi dalam bentuk quark, yang berpuluh-puluh ribu kali lebih kecil daripada proton. Oleh itu, peranti itu dipanggil collider, dari perkataan Inggeris collide - "to collide". Benar, quark hampir seketika bergabung menjadi zarah baru - begitu cepat sehingga para saintis tidak mempunyai masa untuk mempertimbangkannya. Namun, ini sesuai untuk semua orang, kerana mengkaji sifat zarah baru cukup untuk mendapatkan data mengenai sifat quark.
Teka-teki tidak pernah menjadi lebih kecil
Dengan bantuan VAK, para saintis berharap dapat memperoleh pengesahan banyak hipotesis. Sebagai contoh, masih ada perdebatan yang hangat mengenai perkara yang dibuat, iaitu semua perkara yang ada di sekitarnya, termasuk kita sendiri. Sehingga baru-baru ini, dipercayai bahawa teori yang disebut Model Piawai untuk pembinaan Alam Semesta telah dikaji secara mendalam. Walau bagaimanapun, para saintis masih belum mendapat jawapan untuk semua soalan mereka. Sebagai contoh, mereka merenungkan apakah sifat jisim, bagaimana jisim terbentuk setelah Big Bang, yang menimbulkan ruang, bagaimana jirim dan antimateri timbul, dan mengapa mereka tidak bergaul antara satu sama lain, apa itu tenaga gelap dan bahan gelap, di mana, bagaimana dan mengapa mereka timbul.
Pada masa yang sama, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, hipotesis saintifik baru muncul yang melampaui Model Piawai dan cuba menjawab persoalan-persoalan ini. Sebagai contoh, teori rentetan terkenal, yang menurutnya terdapat sebilangan besar dimensi lain di sekitar kita, yang dipusingkan sedemikian rupa sehingga kita bahkan tidak curiga akan kewujudannya. Tetapi seluruh dunia ada di dalam tali yang paling tipis ini. Sekiranya teori ini, terima kasih kepada Suruhanjaya Pengakuan Tinggi, mendapat pengesahannya, maka kita mungkin dapat menemui jawapan kepada banyak misteri sejarah dan kemodenan kita. Contohnya, mengapa kira-kira 40,000 tahun yang lalu tiba-tiba menghilang Neanderthal, yang hingga beberapa ribuan tahun hidup berdampingan dengan aman di planet kita bersama dengan nenek moyang manusia - Cro-Magnons. Atau di mana UFO muncul di langit di atas kepala kita,pergerakan mereka melanggar semua undang-undang fizik yang diketahui, dan di mana mereka hilang secara tiba-tiba ketika mereka muncul. Dan kapal-kapal melayang di Segitiga Bermuda dengan tenang, tetapi tanpa jiwa di atas kapal? Dan Eksperimen Philadelphia yang terkenal? Senarai fenomena misteri yang berkaitan dengan kemunculan dan kehilangan orang dan objek berterusan dan berterusan.
Ngomong-ngomong, semasa salah satu eksperimen, saintis mendapati bahawa beberapa proton dalam perjalanan ke pengesan … hilang begitu sahaja. Maksudnya, perkara itu telah hilang. Mengapa ini bukan pengesahan teori rentetan?
Batu bata ajaib, atau mengenai faedah berjalan di gunung
Di samping itu, terdapat satu lagi halangan dalam Model Piawai. Nampaknya para saintis telah sampai ke bahagian bawah partikel unsur terkecil yang disebut sebagai alam semesta. Tetapi tidak, ia tidak ada! Secara sederhana, kita semua tahu dari pelajaran fizik sekolah bahawa mana-mana bahan terdiri daripada molekul, molekul atom, dan atom, pada gilirannya, terdiri daripada zarah yang lebih kecil - proton dan neutron, yang juga disebut hadron (maka namanya - Hadron Collider), yang seterusnya terdiri daripada quark. Tetapi ada, ternyata, zarah yang lebih kecil - boson, dinamai saintis India terkenal Shatyendranath Bose, anggota Royal Society of London, yang mencadangkan keberadaannya pada pertengahan abad yang lalu.
Beberapa dekad kemudian, ahli fizik teori Scotland, Peter W. Higgs, seorang profesor di University of Edinburgh, mengembangkan teori Bose dan, pada gilirannya, menyarankan agar boson mengubah foton medan menjadi zarah jirim dengan jisim. Dengan kata lain, sesuatu keluar dari apa-apa dengan bantuan boson.
Oleh itu, boson Higgs semestinya menjadi asas Model Piawai, batu bata dari mana objek alam dibina dengan bantuan kekuatan ajaib yang disebut supersimetri oleh saintis. Dia sudah disebut "zarah Tuhan", kemudian "zarah terkutuk". Dan beberapa pelawak malah menggelarnya sebagai "boson" sebotol sampanye."
Namun, sehingga kini kewujudan boson belum terbukti secara eksperimen. Menariknya, idea peranan boson dalam proses molekul datang kepada Higgs ketika mengembara di pergunungan Edinburgh. Inilah makna udara segar yang digabungkan dengan senaman!
Oleh itu, salah satu tujuan WAK adalah untuk mengesahkan kewujudan boson Higgs ini. Menemukannya untuk ahli fizik adalah seperti mencari pautan hilang yang paling penting dalam evolusi manusia untuk ahli antropologi. Saya menjumpainya - dan semua yang ada dalam gambar alam semesta segera jatuh ke tempatnya. Sel terakhir teka-teki ditutup. Bagaimanapun, dalam beberapa bulan kebelakangan ini, pakar Pusat telah membuat banyak penemuan, dan lebih-lebih lagi, menurut ramalan mereka, akan dilakukan tidak lama lagi. Sebagai contoh, saintis hampir mengesahkan kewujudan netral mitos dan akan membuat penemuan sensasi mengenai kewujudan jirim gelap.
Kami fikir mereka akan berjaya. Kita hanya boleh mengucapkan semoga berjaya!
Majalah: Rahsia abad ke-20 №3. Pengarang: Sergey Sukhanov
