충돌기에 관한 모든 것. 대형 Hadron Collider는 무엇을위한 것입니까?

오늘날 우리가 대형 Hadron Collider로 알고있는 가속기의 역사는 2007 년에 시작됩니다. 처음에는 가속기의 연대기가 사이클로트론으로 시작되었습니다. 장치는 테이블에 쉽게 들어갈 수있는 작은 장치였습니다. 그렇다면 가속기의 역사는 빠르게 발전하기 시작했다. 싱크로트론과 싱크로트론이 나타났습니다.

역사상 가장 흥미로운 것은 1956 년부터 1957 년까지였습니다. 당시 소련 과학, 특히 물리학은 외국 형제들에게 뒤지지 않았다. 블라디미르 ex슬러 (Vladimir Wexler)라는 이름의 소련 물리학자가 지난 수년간 얻은 경험을 바탕으로 과학에서 획기적인 발전을 이루었습니다. 그는 그 시대에 가장 강력한 싱크로 포토샵 트론을 만들었습니다. 그 작동 능력은 10 기가 전자 볼트 (100 억 전자 볼트)였다. 이 발견 이후, 가속기의 심각한 샘플이 이미 만들어졌다 : 큰 전자 - 양전자 충돌기, 스위스 가속기, 독일, 미국. 그들은 모두 하나의 공동 목표, 즉 쿼크의 기본 입자에 대한 연구를했습니다.

대형 Hadron Collider는 주로 이탈리아 물리학 자의 노력으로 만들어졌습니다. 그의 이름은 카를로 루비아 (Carlo Rubbia), 노벨 수상자. 루비아 (Rubbia)는 유럽 원자력 연구기구 (European Nuclear Research)의 이사로 근무했습니다. 연구 센터의 부지에 정확하게 하론 충돌기를 건설하고 착수하기로 결정되었습니다.

Hadron Collider는 어디에 있습니까?

충돌자는 스위스와 프랑스의 국경에 위치하고 있습니다. 그것의 원주의 ​​길이는 27 킬로미터 다. 그래서 그것이 큰 하나라고 불린다. 링 가속기는 50에서 175 미터로 깊숙이갑니다. 충돌기에는 1232 개의 자석이 설치되어 있습니다. 그것들은 초전도성이다. 즉, 가속 자석은 에너지 비용이 실질적으로 없기 때문에 가속을위한 최대 장을 생성 할 수있다. 각 자석의 총 무게는 3.5 톤이며 길이는 14.3 미터입니다.

어떤 물리적 인 물체처럼, 대형 Hadron Collider는 열을 발산합니다. 따라서 항상 냉각되어야합니다. 이를 위해 액체 질소 1,200 만 리터를 사용하여 1.7 K의 온도를 유지합니다. 또한, 냉각에는 액체 헬륨 (70 만 리터)이 사용되며, 가장 중요한 것은 정상 대기압보다 10 배 낮은 압력입니다.

섭씨 온도에서 1.7K의 온도는 -271도입니다. 그러한 온도는 육체가 가질 수있는 가능한 최소 한도라고 불리는 것에 거의 가깝습니다.

터널 내부는별로 흥미롭지 않습니다. 초전도 능력을 지닌 니오븀 - 티타늄 케이블이 있습니다. 그들의 길이는 7600 킬로미터이다. 케이블의 총 무게는 1200 톤입니다. 케이블의 내부는 총 거리가 15 억 킬로미터 인 6300 와이어의 신경총입니다. 이 길이는 10 개의 천문 단위와 같습니다. 예를 들어, 그러한 단위는 10입니다.

우리가 그 지리적 위치에 관해 이야기한다면, 콜라이더의 고리는 스위스 측의 Meyrin과 Vesturat뿐 아니라 프랑스 측에 위치한 Saint-Genis와 Forne-Voltaire 도시 사이에 있다고 말할 수 있습니다. PS라고 불리는 작은 고리가 지름이 경계선을 따라 흐른다.

존재의 의미

"왜 hadron collider가 필요한지"라는 질문에 답하기 위해서는 과학자와 접촉해야합니다. 많은 과학자들은 이것이 과학이 존재하는 전체 기간 동안 가장 위대한 발명이며, 오늘날 우리에게 알려진 과학이 없다면 단순히 의미가 없다는 사실을 말합니다. 대형 Hadron Collider의 존재 및 출시는 Hadron Collider에서 입자가 충돌 할 때 폭발이 일어나기 때문에 흥미 롭습니다. 모든 가장 작은 입자는 다른 방향으로 흩어집니다. 많은 것들의 존재와 의미를 설명 할 수있는 새로운 입자가 형성됩니다.

과학자들이 깨진 입자에서 발견하려고 한 첫 번째 일은 물리학 자 Peter Higgs가 이론적으로 예측 한 기초 입자입니다.이 훌륭한 입자는 믿을만한 정보의 운반체입니다. 또한 "신의 입자"라고도합니다. 그것의 발견은 과학자들이 우주를 더 가깝게 이해하게 할 것입니다. 2012 년 7 월 4 일에 hadron 충돌기 (충돌이 부분적으로 성공 했음)가 유사한 입자를 감지하는 데 도움이되었음을 유의해야합니다. 지금까지 과학자들은 그것을 더 자세히 연구하려고합니다.

얼마나 오래 ...

물론, 과학자들이 왜이 입자들을 오랫동안 연구했는지에 대한 의문이 바로 제기됩니다. 장치가있는 경우이를 실행할 수 있으며 매번 새로운 데이터와 새 데이터를 모두 제거합니다. 사실은 할론 충돌 자의 작업이 값 비싼 즐거움이라는 것입니다. 하나의 출시 비용이 많이 든다. 예를 들어, 연간 에너지 소비량은 8 억 kW / h입니다. 이 에너지 양은 평균 기준으로 약 10 만 명이 살고있는 도시를 소비합니다. 그리고 그것은 유지 보수 비용을 계산하지 않습니다. 또 다른 이유는 양성자가 충돌 할 때 벌론 충돌기가 폭발하기 때문에 많은 양의 데이터를 얻는 것과 관련이 있습니다. 컴퓨터가 많은 정보를 읽음으로써 처리하는 데 많은 시간이 걸립니다. 심지어 정보를받는 컴퓨터의 힘이 오늘날의 표준에서도 위대하다는 사실에도 불구하고.

다음의 이유는 그다지 잘 알려져 있지 않다.이 방향으로 충돌 자와 함께 일하는 과학자들은 전체 우주의 가시 스펙트럼이 단지 4 %라는 것을 확신한다. 나머지는 암흑 물질과 암흑 에너지라고 가정합니다. 실험적으로이 이론이 옳다는 것을 증명하려고 노력합니다.

혹독한 충돌기 : 용 또는 반대

암흑 물질의 진보 된 이론은 하론 충돌 자의 존재의 안전에 의문을 제기했다. 질문이 생겼습니다 : "Hadron Collider : 찬성 반대 반대?" 그는 많은 과학자들을 흥분 시켰습니다. 세상의 모든 위대한 마음은 두 가지 범주로 나뉩니다. "반대파"는 그러한 문제가 존재한다면 그 반대의 입자가 있어야한다는 흥미로운 이론을 제시했다. 가속기에서 입자가 충돌하면 어두운 부분이 나타납니다. 어두운 부분과 우리가 보는 부분이 충돌 할 위험이있었습니다. 그러면 그것은 전체 우주의 죽음으로 이어질 수 있습니다. 그러나, Hadron Collider의 첫 번째 출시 이후,이 이론은 부분적으로 망가졌습니다.

다음으로 중요한 것은 우주의 폭발, 또는 오히려 탄생입니다. 충돌시에 우주가 존재하는 첫 1 초 동안에 우주가 어떻게 행동했는지를 관찰 할 수 있다고 믿어진다. 그녀가 빅뱅의 기원을 바라 보는 방식. 입자들의 충돌 과정은 우주의 기원 초기에 있었던 것과 매우 유사하다고 믿어진다.

과학자들이 시험하고있는 똑같이 또 다른 환상적인 아이디어는 이국적인 모델입니다. 그것은 놀라운 것처럼 보이지만 우리 같은 사람들과 다른 차원과 우주가 있음을 시사하는 이론이 있습니다. 이상하게도 가속기가 여기에서도 도움이 될 수 있습니다.

간단히 말하면 가속기의 목적은 우주가 무엇인지, 우주가 어떻게 만들어 졌는지, 입자 및 관련 현상에 대한 기존의 모든 이론을 입증하거나 반증하는 것입니다. 물론, 이것은 수년이 걸릴 것이지만, 각 발사마다 과학의 세계를 뒤바꾸는 새로운 발견이 나타납니다.

가속기 사실

누구나 가속기가 입자의 빛의 속도를 99 %까지 가속화한다는 것을 알고 있지만, 많은 사람들이 그 비율이 99.9999991 %라는 사실을 알지 못합니다. 이상적인 디자인과 강력한 가속 자석 덕분에이 놀라운 수치는 의미가 있습니다. 또한 덜 알려 진 사실을 기록해야합니다.

2 개의 주요 탐지기 각각에서 나오는 약 1 억 개의 데이터 스트림은 몇 초 만에 10 만개 이상의 CD를 채울 수 있습니다. 단 한 달 만에 디스크의 수는 발에 접혀 있으면 달에 충분할 정도로 높이에 달했을 것입니다. 따라서 탐지기에서 오는 모든 데이터를 수집하는 것이 아니라 데이터 수집 시스템에서 사용할 수있는 데이터 만 수집하는 것이 결정되었습니다.이 데이터 수집 시스템은 실제로 수신 된 데이터의 필터 역할을합니다. 폭발 당시 발생한 사건은 100 건에 불과했다. 이러한 이벤트는 가속 입자의 위치 인 소립자 물리학 연구소 (European Laboratory for Elementary Particle Physics)에있는 대형 Hadron Collider 시스템의 컴퓨팅 센터 아카이브에 기록됩니다. 기록 된 사건은 아니지만 과학 공동체에 가장 큰 관심을 보이는 사건은 기록됩니다.

사후 처리

녹음 후 수백 킬로바이트의 데이터가 처리됩니다. 이를 위해 CERN에 위치한 2 천 대 이상의 컴퓨터를 사용하십시오. 이 컴퓨터의 임무는 기본 데이터를 처리하고 기본 데이터를 구성하여 추가 분석에 편리합니다. 그런 다음 생성 된 데이터 스트림이 GRID로 전송됩니다. 이 인터넷 네트워크는 전 세계의 여러 기관에 위치한 수천 대의 컴퓨터를 하나로 연결하여 3 대륙에 위치한 100 개 이상의 대형 센터를 연결합니다. 모든 센터는 최대 데이터 전송 속도를 위해 광섬유를 사용하여 CERN에 연결됩니다.

사실에 관해 말하자면, 구조의 물리적 지표를 언급해야합니다. 가속기 터널은 수평면과 1.4 %의 편차가 있습니다. 이것은 주로 고체 암석에 가속기 터널의 대부분을 배치하기 위해 수행되었습니다. 따라서 반대면의 배치 깊이가 다릅니다. 제네바에서 멀지 않은 호수 쪽에서 계산하면 깊이는 50 미터가됩니다. 반대쪽 부분의 깊이는 175 미터입니다.

흥미롭게도, 달 단계는 가속기에 영향을 미칩니다. 그러한 먼 거리의 물체가 그런 거리에서 어떻게 행동 할 수 있는지는 보입니다. 그러나 보름달 동안 조수가 발생하면 제네바 지역의 땅은 최대 25 센티미터 상승합니다. 이것은 충돌 자의 길이에 영향을 미칩니다. 따라서 길이는 1 밀리미터 증가하고, 빔 에너지는 0.02 %만큼 변화한다. 빔 에너지는 0.002 %까지 제어되어야하기 때문에 연구자는이 현상을 고려해야합니다.

많은 사람들이 표현하는 것처럼, 충돌 자의 터널이 8 각형의 원형이 아니라 재미있는 것도 흥미 롭습니다. 짧은 부분으로 인해 모서리가 형성됩니다. 여기에는 설치된 감지기뿐만 아니라 가속 입자 빔을 제어하는 ​​시스템이 포함되어 있습니다.

구조

Hadron Collider는 많은 세부 사항과 과학자들의 흥분과 관련이있는 훌륭한 장치입니다. 전체 가속기는 두 개의 링으로 구성됩니다. 작은 반지는 양성자 싱크로트론 또는 약자가 사용 된 경우 - PS라고합니다. 큰 반지 - Proton supersinhrotron 또는 SPS. 두 개의 링을 함께 사용하여 부품을 광속의 최대 99.9 %까지 가속 할 수 있습니다. 이 경우 콜 라이더는 양성자의 에너지를 증가시켜 총 에너지를 16 배 증가시킵니다. 또한 입자를 약 3 천만 회 / s 정도 밀어 넣을 수 있습니다. 10 시간 이내. 4 개의 기본 탐지기에서 초당 최대 100 테라 바이트의 디지털 데이터가 수집됩니다. 데이터 수집은 개별 요소로 인해 발생합니다. 예를 들어, 그들은 음전하를 띤 원소 입자를 검출 할 수 있으며, 또한 반 스핀을 가질 수 있습니다. 이 입자는 불안정하기 때문에 직접 검출 할 수 없으므로 빔 축에 대해 일정 각도에서 벗어날 수있는 에너지 만 감지 할 수 있습니다. 이 단계를 첫 번째 실행 단계라고합니다. 이 단계는 구현 논리를 통합 한 100 개 이상의 특수 데이터 처리 보드에서 모니터링합니다. 이 작업 부분은 데이터 수신 기간 동안 1 초 내에 10 만 개가 넘는 데이터 블록이 선택된다는 사실을 특징으로합니다. 이 데이터는 더 높은 수준의 메커니즘을 사용하여 발생하는 분석에 사용됩니다.

이와 반대로 다음 레벨 시스템은 모든 검출기 스트림으로부터 정보를 수신합니다. 탐지기 소프트웨어가 온라인 상태입니다. 거기에서 후속 데이터 블록을 처리하기 위해 많은 수의 컴퓨터를 사용할 것이고 블록 간의 평균 시간은 10 마이크로 초입니다. 프로그램은 원래 점에 해당하는 입자 표시를 만들어야합니다. 결과는 하나의 이벤트에서 발생한 펄스, 에너지, 궤도 등으로 구성된 생성 된 데이터 세트입니다.

액셀러레이터 부품

전체 단축키는 5 가지 주요 부분으로 나눌 수 있습니다 :

1) 전자 - 양전자 충돌기 가속기. 세부 사항은 초전도 특성을 가진 약 7,000 개의 자석을 나타냅니다. 그들과 함께 환형 터널을 따라 빔의 방향이 발생합니다. 또한 그들은 하나의 물줄기에 무리를 집중시킵니다. 하나의 물줄기의 폭은 하나의 머리카락의 너비까지 줄어 듭니다.

2) 컴팩트 한 뮤온 솔레노이드. 이것은 범용 검출기입니다. 이러한 검출기에서 Higgs 입자를 검색하는 등의 새로운 현상이 검색되고 있습니다.

3) LHCb 검출기. 이 장치의 가치는 quarks와 그 반대의 입자 인 antiquarks를 찾는데 있습니다.

4) ATLAS 토 로이드 설치. 이 탐지기는 뮤온을 고치기 위해 설계되었습니다.

5) 앨리스. 이 검출기는 납 이온과 양성자 - 양성자 충돌의 충돌을 포착합니다.

Hadron Collider 실행 문제

첨단 기술의 존재가 오류의 가능성을 제거한다는 사실에도 불구하고 실제로는 모든 것이 다릅니다. 가속기 조립 중에는 지연뿐만 아니라 고장도있었습니다. 이 상황은 예상치 못한 것이 아니라고 말해야 만합니다. 이 디바이스는 뉘앙스가 너무 많아 과학자들이 비슷한 결과를 기대할 수있는 정확도가 필요합니다. 예를 들어, 발사 중에 과학자들이 직면 한 문제 중 하나는 충돌 직전에 양성자 빔에 초점을 맞춘 자석의 실패였습니다. 이 심각한 사고는 자석에 의한 초전도 손실로 인해 마운트의 일부가 파괴되어 발생했습니다.

이 문제는 2007 년에 발생했습니다. 그로 인해 충돌기의 발사가 여러 번 연기되었으며, 6 월에만 발사가 이루어졌으며, 거의 1 년 후에 충돌기가 여전히 시작되었습니다.

충돌기의 마지막 출시가 성공적이었고, 수 테라 바이트의 데이터가 수집되었습니다.

2015 년 4 월 5 일에 시작된 Hadron Collider가 성공적으로 작동합니다. 한 달 안에 광선이 반지 주위를 돌며 서서히 힘을 증가시킵니다. 연구 자체의 목표는 아닙니다. 빔의 충돌 에너지가 증가합니다. 이 값은 7 TeV에서 13 TeV로 높아집니다. 이러한 증가는 입자의 충돌에서 새로운 기회를 볼 수있게합니다.

2013 년 및 2014 년 터널, 가속기, 감지기 및 기타 장비에 대한 심각한 기술 검사를 받았다. 결과적으로, 초전도 기능을 가진 18 바이폴라 자석이있었습니다. 그것들의 총 수가 1232 개임을 주목해야한다. 그러나 나머지 자석은 무시되지 않았습니다. 나머지는 냉각 보호 시스템을 교체하고 개선 된 시스템을 설치했습니다. 또한 자석의 냉각 시스템을 개선했습니다. 이것은 그들이 최대 전력으로 저온에서 머무를 수있게합니다.

모든 것이 잘되면 가속기의 다음 출시는 3 년 후에 만 ​​이루어질 것입니다. 이 기간이 지나면, 충돌 작업자의 기술 검사가 개선 될 예정입니다.

수리 비용은 1 페니이며 비용은 포함되어 있지 않습니다. Hadron Collider는 2010 년 현재 75 억 유로 상당의 가격을 보유하고 있습니다. 이 수치는 과학 역사상 가장 비싼 프로젝트 목록에서 전체 프로젝트를 첫 번째로 가져옵니다.

; "Collider"(eng. 충돌 자 - 푸셔) - 입자 빔이 반대 방향으로 가속되고 특별한 충돌 지점에서 충돌한다는 사실 때문에.

2013 년 9 월 Google 스트리트 뷰에서 충돌기를 이미지화 할 수있었습니다.

Encyclopedic YouTube

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  위에서 언급했듯이 CM은 기본 입자의 최종 이론으로 간주 될 수 없습니다. 이것은 약 1 TeV 이하의 에너지에서 충돌 자의 실험에서 볼 수있는 마이크로 월드 구조에 대한 더 깊은 이론의 일부 여야합니다. 이러한 이론을 집합 적으로 "새로운 물리학"또는 "표준 모델 외부"라고합니다. 대형 Hadron Collider의 주요 임무는 이것이 더 깊은 이론이라는 점을 적어도 첫 번째 힌트를 얻는 것입니다.

  하나의 이론에서 근본적인 상호 작용의 더 많은 통합을 위해, M 이론 (branes 이론), 초 임계 이론, 루프 양자 중력 등에서 개발 된 문자열 이론, 그 중 일부는 내부 문제를 가지고 있으며 그 중 어느 것도 실험적 확인. 문제는 관련 실험을 수행하기 위해 현대의 ​​하전 입자 가속기에서 얻을 수없는 에너지가 필요하다는 것입니다.

  LHC는 이전에는 불가능했던 실험을 허용 할 것이며 아마도 이러한 이론 중 일부를 확인하거나 반박 할 것입니다. 그래서 4보다 큰 차원을 가진 물리 이론의 전체 스펙트럼이 있습니다. 이것은 "supersymmetry"의 존재를 암시합니다. 예를 들어 문자열 이론은 supersymmetry없이 물리적 의미를 잃어 버리기 때문에 superstrings 이론이라고도합니다. 따라서 대칭 측정의 존재를 확인하는 것은 이러한 이론의 진실을 간접적으로 확인하는 것입니다.

  톱 쿼크 연구

  쿼크 - 글루온 플라즈마 연구

  원자력 충돌 모드의 가속기에는 연간 약 1 개월이 개최 될 것으로 예상됩니다. 이번 달에는 충돌 자 (Collider)가 양성자가 아닌 납의 핵을 가속시켜 감지기에 밀어 넣습니다. 매우 상대 론적 인 속도로 2 개의 핵이 비 탄력적으로 충돌하는 경우, 단시간에 밀도가 높고 매우 뜨거운 핵 물질이 형성되고 나서 붕괴된다. 핵 물리학 및 천체 물리학 모두에 유용 할 수있는보다 강력한 상호 작용 이론을 구축하려면이 과정에서 발생하는 현상 (쿼크 - 글루온 플라즈마 상태로의 물질 전환 및 냉각)이 필요합니다.

  검색 대칭 측정법

  LHC에서의 실험의 첫 번째 의미있는 과학적 성취는 "초 대칭 (supersymmetry)"의 증거 또는 논박 일 수 있습니다. 즉, 모든 초성 입자가 훨씬 더 무거운 파트너 또는 "초 입자"라는 이론입니다.

  광자 - 할론 및 광자 - 광자 충돌 연구

  입자의 전자 기적 상호 작용은 교환 (경우에 따라 가상의) 광자로 설명됩니다. 즉, 광자는 전자기장의 캐리어입니다. 양성자는 정전기 장에 의해 전기적으로 대전되고 둘러싸여 있으며,이 장은 가상 광자의 구름으로 간주 될 수있다. 모든 양성자, 특히 상대 론적 양성자는 필수 입자의 구름을 포함합니다. 양성자가 충돌 할 때, 각 양성자를 둘러싸는 가상 입자는 서로 상호 작용합니다. 수학적으로, 입자의 상호 작용 과정은 일련의 정정으로 기술되며, 각 정은 특정 유형의 가상 입자를 통한 상호 작용을 설명합니다 (Feynman 다이어그램 참조). 따라서 양성자 충돌에 대한 연구에서 물질의 고 에너지 광자와의 상호 작용이 간접적으로 연구되었으며 이는 이론 물리학에 큰 관심을 낳고있다. 특수한 종류의 반응, 즉 두 개의 광자의 직접적인 상호 작용, 즉 양자 - 양성자와 충돌 할 수 있고, 전형적인 광자 - 할론 충돌을 발생시킬 수 있으며, 서로 충돌 할 수 있습니다.

  핵 충돌 모드에서는 핵의 큰 전하로 인해 전자기 과정의 영향이 훨씬 더 중요합니다.

  이국적인 이론의 검증

  기술 사양

  파일 : CMS Slice.png

  CMS 검출기에서 충돌 후 형성된 입자의 등록

  가속기는 충돌 핵종의 각 쌍에 대해 5 GeV (5 · 10 9 전자 볼트)의 에너지를 갖는 납 핵뿐만 아니라 입사 입자의 질량 시스템의 중심에서 총 14TeV (즉, 14Teaelectronvolt 또는 14x1012 전자 볼트)의 양성자를 밀어 내야한다. 2010 년 초, BAC는 이미 이전 기록 보유자 인 양성자 반감기 충돌자인 Tevatron의 양성자 에너지를 약간 초과했으며, 이는 2011 년 말까지 National Accelerator Laboratory에서 근무했습니다. Enrico Fermi (미국). 장비 설치가 수년간 늘어나고 아직 완성되지 않았음에도 불구하고 LHC는 이미 세계에서 가장 고 에너지 기본 입자 가속기가되었으며 Brookhaven 연구소 (미국)에서 일하는 RHIC 중 이온 충돌기를 포함하여 나머지 충돌 장치를 초과했습니다. ).

  가속기는 이전에 대형 전자 - 양전자 충돌기를 사용하던 터널과 동일한 터널에 위치해 있습니다. 프랑스와 스위스에서는 26.7km의 터널이 지하에 놓여 있습니다. 터널의 깊이는 50 ~ 175 미터이며, 터널 링은 지구 표면에 대해 약 1.4 % 기울어 져있다. 양성자 빔을 유지, 수정 및 집중시키기 위해 총 길이가 22km를 초과하는 1624 개의 초전도 자석이 사용됩니다. 자석은 헬륨이 초 유체 상태로 천이하는 온도보다 약간 낮은 1.9 K (-271 ° C)의 온도에서 작동합니다.

  러시아 과학자들은 BAK 자체의 건설과 그것에 종사하는 모든 탐지기의 창설에 적극적으로 참여했다.

  감지기

  LHC에는 4 개의 주 감지기와 3 개의 보조 감지기가 있습니다.

  • ALICE (대형 이온 충돌기 실험)
  • 아틀라스 (Toroidal LHC ApparatuS)
  • CMS (컴팩트 뮤온 솔레노이드)
  • LHCb (대형 Hadron Collider 뷰티 실험)
  • TOTEM (전체 탄성 및 회절 단면 측정)
  • LHCf (대형 Hadron 충돌기 전진)
  • MoEDAL (LHC에서 Monopole and Exotics Detector).

  ATLAS, CMS, ALICE, LHCb - 빔의 충돌 지점 주변에 위치한 대형 탐지기. TOTEM 및 LHCf 검출기는 보조이며 CMS 및 ATLAS 검출기가 각각 점유하는 빔의 교차점으로부터 수십 미터 떨어진 곳에 위치하고 주요 탐지기와 함께 사용됩니다.

  ATLAS 및 CMS 검출기는 물리학 연구를 위해 무거운 납 이온, LHCb의 충돌에서 쿼크 - 글 plasma 플라즈마를 연구하기 위해 힉스 보손 및 "비표준 물리학", 특히 암흑 물질 인 ALICE를 검색하도록 설계된 범용 검출기입니다 b- 쿼크 (quarks) - 물질과 반물질 사이의 차이점을 더 잘 이해할 수있게 해줍니다. TOTEM - 작은 각도에서 입자의 산란을 연구하기 위해 설계되었습니다. 예를 들어 충돌없이 가까운 거리에서 일어나는 것 (소위 비 충돌 입자, 전방 입자)으로 양성자의 크기를보다 정확하게 측정 할 수 있습니다. 충돌 자의 광도를 제어하고, 마지막으로 LHCf - 동일한 비 충돌 입자를 사용하여 시뮬레이션 된 우주선을 연구합니다.

  LHC의 작업과 관련된 것은 또한 예산과 복잡성면에서 볼 때 7 번째이며 감지기 (실험) MoEDAL은 느리게 움직이는 무거운 입자를 찾도록 설계되었습니다.

  충돌기가 작동하는 동안 가속되는 입자의 유형 (양성자 또는 핵)에 관계없이 광선이 교차하는 4 개 지점 모두에서 충돌이 동시에 수행됩니다. 이 경우 모든 감지기가 동시에 통계를 수집합니다.

  충돌 자의 입자 가속 과정

  충돌하는 광선에 대한 LHC의 입자 속도는 진공 상태에서 빛의 속도에 가깝습니다. 이러한 고 에너지에 대한 입자의 가속화는 여러 단계에서 달성된다. 첫 번째 단계에서 저에너지 선형 가속기 인 Linac 2와 Linac 3는 더 빠른 가속을 위해 양성자와 납 이온을 주입합니다. 그런 다음 입자가 PS 부스터에 들어가고 PS 자체 (양성자 싱크로트론)에 들어가면 28 GeV의 에너지를 얻습니다. 이 에너지로, 그들은 이미 빛에 가까운 속도로 움직이고 있습니다. 그 후 입자의 가속은 입자 에너지가 450GeV에 도달하는 SPS (양성자 수퍼 싱크로트론)에서 계속됩니다. 그런 다음 양성자들의 무리는 주전원 인 26.7 km 링으로 보내어 양성자 에너지를 최대 7 TeV로 가져오고, 충돌 지점에서 탐지기는 일어나는 사건을 기록합니다. 두 개의 충돌 양성자 빔은 완전히 채워질 때 각각 2808 개의 낱단을 포함 할 수 있습니다. 디버깅의 초기 단계에서 가속 프로세스는 길이가 몇 센티미터이고 횡단 크기가 작은 번들의 단일 묶음으로 만 순환합니다. 다음 응고의 수를 증가하는 것을 시작하십시오. 응고 물은 링을 따라 동 기적으로 움직이는 서로에 대해 고정 된 위치에 있습니다. 특정 시퀀스의 덩어리는 입자 감지기가있는 링의 네 지점에서 충돌 할 수 있습니다.

  BAC (Large Hadron Collider, LHC)는 세계에서 가장 큰 입자 가속기로, 제네바의 프랑코 - 스위스 국경에 위치하고 있으며 CERN의 우려하에 소유되어 있습니다. 대형 Hadron Collider를 제작하는 주요 임무는 Higgs 보손, 즉 감지하기 어려운 입자, 표준 모델의 마지막 요소를 검색하는 것이 었습니다. 충돌 자의 임무 수행 : 물리학 자들은 실제로 예측 된 에너지에서 기본 입자를 발견했습니다. 또한 LHC는이 광도 범위에서 작업을 수행하고 과학자의 요청에 따라 특수 목적으로 작동합니다. Opportunity rover의 1 개월 반 임무는 10 년 동안 연기되었다는 것을 기억하십시오.

  CERN의 Large Hadron Collider의 프레임 워크 내에서 작동하는 LHCb 실험은 일부 입자의 부식에 이상한 예외를 보였다. 이 정보가 확인되면 우리는 Particle Physics의 표준 모델에 의해 예측되지 않은 새로운 물리적 현상을 얻게 될 것입니다. 관찰 된 신호는 여전히 약한 통계적 유의성을 가지지 만, 이전 연구와 유사한 징후를 보강합니다. 다가오는 데이터 및 후속 분석은 이러한 힌트가 표준 모델의 균열인지 또는 이와 같은 통계적 변동인지 여부를 확인합니다.

  유럽 ​​연구기구 (European Organization for Nuclear Research)와 세계 최대의 고 에너지 물리학 연구소 인 CERN은 대형 Hadron Collider 실험의 일부로 300 테라 바이트 이상의 정보를 수집했습니다. 이 데이터에는 Large Hadron Collider에서 두 개의 대형 입자 탐지기 중 하나 인 CMS (compact muon solenoid)를 사용하여 2011 년 실험에 대한 정보의 약 절반이 포함되어 있습니다. 좀 더 구체적으로, 우리는 약 250 조개의 기본 입자 충돌에 대해 이야기하고 있습니다.

  곧, 대형 Hadron Collider가 작동하기 시작합니다. 이것은 실제로 자연의 매우 중요하고 매우 중요한 측면을 탐구하기 위해 고안된 독특한 설치물입니다. 우선, 그것은 무엇입니까. 이것은 각 빔에서 7 TeV의 에너지를 가진 양성자가 충돌하는 기계입니다. 그것은 충분히 길게 만들어졌습니다. 첫 번째 논의는 70 년대 후반에있었습니다. 그리고 마지막으로,이 설치가 이루어졌으며이 충돌자를 연구하기 위해이 충돌 자에 4 개의 실험 설치가 만들어졌습니다. 이 전체 사업의 규모에 관해 알려면 약 2 천명이 ATLAS 및 CMS (compact spectrometer)라고 불리는 두 개의 대형 시설에 참여해야한다고 말하는 것이 필요합니다. "아틀라스"에서는 35 개 기관에서 2 천명이 거주한다고합니다. 그리고이 설치의 비용은 5 억 달러 이상입니다. 연구 주제는 초고 에너지에서의 상호 작용이다. 그리고 여기에서 14 TeV의 에너지를지나 가면서 매우 중요한 임계점을 통과하는 것이 매우 중요합니다. 각 심각한 가속기 또는 충돌기는이 기계에서 수행 할 수있는 일종의 물리학을 기대하여 만들어졌습니다. Protvino에서 예를 들어 강력한 상호 작용에서 소위 점근선을 연구하기위한 가속기와 같은 반 양성자 발견을 위해 3 GeV 가속기 (가속기는 3 GeV - IF의 가속기)가 제작되었습니다. CERN에서, 충돌 자 Z-boson을 엽니 다. 14TeV의 상호 작용 에너지를 가진이 충돌자는 우리가 매우 중요하고 완전히 새로운 자연의 양상을 연구 할 수있게 해줍니다. 이 연구와 관련하여 묻는 질문은 당신과 우주가 전체적으로 구성되어있는 것을 포함하여 모든 물체의 질량이 어디서 오는가에 대한 질문이라고 말하는 것으로 충분합니다. 우리는 오늘날 우리에게 알려진 입자의 4 %만이 입자로 구성되어 있으며, 나머지 96 %는 알려지지 않은 것으로 알고 있습니다. 우리가이 충돌 자에서 수행 할 실험에서, 우리는 이러한 질문을 포함하여 대답하기를 희망합니다. 그곳에서의 업무 범위는 매우 넓으며이 연구는 아마도 20 년 동안 계속 될 것입니다. 그러나 올해는 첫 번째 충돌이 기록 될 것으로 예상되며, 내년에는 이러한 상호 작용의 특징에 대해 다소간 정기적으로 연구가 시작될 것입니다. 우리가 이미 들었 듯이, 대형 입자 충돌 장치에서 초미립자 충돌이 일어날 것입니다. 음, 단순히 정의에 의하면, 기본 입자를 제외하고는이 충돌에서 그 무엇도 태어날 수 없습니다. 아마도 모든 사람들이 알고있는 것은 아니며, 대형 Hadron Collider가 지구상에 존재하고 작동하는 유일한 충돌 자라는 것은 말해서는 안됩니다. 예를 들어, 시카고 외곽에서 또 다른 25 명의 허드론 충돌자인 테바 트론 (Tevatron)이 운영되고 있습니다. 두 충돌자는 매우 유사합니다. Tevatron 에너지는 실제로 7 배 적습니다. 또한 미국에는 또 다른 충돌 자, 즉 브룩 헤이븐 국립 연구소 (Brookhaven National Laboratory)에 위치한 무거운 상대 론적 이온 (RHIC)의 충돌자가 있으며, 7 년 동안 작동합니다. 최근 언론과 인터넷에서 이러한 충돌 자들 사이에 나타난 모든 종류의 공포 이야기의 관점에서 근본적인 것이 없습니다. 실제로, Tevatron과 RHIC는 모두 상대 론적 이온의 충돌 자이며 대형 Hadron Collider입니다. 이것은 절대 안전합니다. 사실 자연적으로 동일하거나 더 높은 에너지로 자연스럽게 가속화 된 입자 충돌은 끊임없이 발생합니다. 자연적으로 자연 속에서 가속화 된 입자를 우주선이라고합니다. 그러한 우주선의 자속, 에너지는 지구상에서 신뢰성있게 측정됩니다. 그리고 예를 들어, 태양계에서만, 대자연은 이미 대형 Hadron Collider에 대해 10 억년의 완전한 10 년 프로그램을 생산했습니다. 다시 한번, 그러한 충돌은 태양계와 다른 모든 별들뿐만 아니라 행성에서 도처에서 일어납니다.이 데이터에 대한 포괄적 인 분석은 폭격, 우주선, 지구, 태양, 다른 모든 행성의 지속적인 포격에도 불구하고 가능합니다 계속 존재하십시오. 이 데이터를 종합적으로 분석하면 대형 Hadron Collider와 다른 모든 가속기가 절대 안전하다는 것을 확신 할 수 있습니다. 나는이 프로젝트에 러시아의 장소와 기여에 대해 몇 마디 말할 수있다. 일반적으로 러시아와 소련 간의 CERN 협력은 40 년 이상 진행되어 왔으며 이것은 매우 유익한 협력이며 CERN, 연구소, 물리학 자들에 의해 만들어진 많은 가속기가 작동되어 매우 흥미로운 결과를 얻었습니다. 다른 한편, 이러한 협력의 결과로, 그리고 일반적으로 말하듯이, 우리나라의 소련과 지금이 과학 분과의 태도는이 연구를 수행 한 매우 강력한 선도 과학 학교를 개발할 수있게했다. 그 때문에 특수 학원과 특수 학원이 생겨 났으며, 내가 말했듯이 학교는 전 세계에서 위대한 명성을 누리고 진정으로 선도적 인 학교로 인정받는 학교로 만들어졌습니다. 그리고 이것은 우연한 일이 아니며, 67 년째의 일, 즉 Protvino에서 알렉산더 미카 일로 비치 (Alexander Mikhailovich)가 나온 곳, 그 당시 세계에서 가장 강력한시기였던 가속기 (양성자 싱크로트론)를 예로들 수 있습니다. 촉진제. 이것은 우리 학교가 실제로 전 세계에서 선도적 인 지위를 차지하고 있음을 나타냅니다. 그 당시 우리 물리학 자뿐만 아니라 물리학 자도 CERN을 포함한 12 개국의 해외 출신이었습니다. 즉 상황은 다소 반대였습니다. 글쎄요, 최근에는 경제적 인 변화로 인해 새로운 시설이 건설되지 않았기 때문에 우리의 물리학 자들과 주요 학교들은 스스로를 방향을 바꾸고 외국 시설에서 일해야했습니다. BAK 프로젝트는 그 아이디어와 시작이 약 20 년 전에 발표되었고, 처음부터 우리의 물리학 자들은 가속기와 탐지기의 개별 서브 시스템의 개발과 설계에 지적으로 참여했습니다. 90 년대에 이미이 충돌기가 건설 될 것이라는 최종 결정이 내려졌습니다. 러시아는이 계약에 참여하기 위해 CERN과의 특별 협정을 맺었으며 충돌 장치 자체와 네 가지 시설 모두를 만들었습니다. 내가 말했듯이이 주제에 대한 의정서가 체결되었으며, 러시아는 이미 지적 프로젝트뿐만 아니라 재정적으로도이 프로젝트에 투자하기로 약속했다. 우리가 숫자에 관해 이야기한다면,이 의정서는 러시아가 콜라이더와 탐지기 건설에 2 억 스위스 프랑 상당의 장비를 10 년 동안 공급할 것이라고 기록했다. 별로 안정적이지 않은 자금 조달과 일반적으로 러시아 경제. 그리고 이러한 의무는 완전히 충족되었으며, 러시아는이 기금을 투자했습니다. 오히려 돈이 적게 투자되었지만 장비가이 금액으로 공급되었으므로이 프로젝트의 자금 조달 시스템이 조직되었고 이것이 내가 말한 의정서에서 결정되었습니다. 과학부는이 작업을 조정했으며, 최근 몇 년 동안 자주 이름이 바뀌 었습니다. 아시다시피, 이것이 교육 과학부와 함께 존재하는 과학 및 혁신 연방 기관입니다. 이러한 의미에서 약속이 이행되고 러시아는 실제로 널리 인정되는 지적 기여뿐만 아니라 몇 가지 솔루션과 일부 하위 시스템이 개발되어 러시아에서 설계되었으며 러시아 산업에서 생산되어 CERN에 전달되었다고 말할 것입니다. 이제 그들은 일을 시작할 것입니다. 음, 재정적으로도. 또한, 이러한 하위 시스템의 창안에있어 러시아 산업에서 많은 부분을 얻었습니다. 즉 러시아 기업에 대한 많은 명령이 내려졌습니다. 주문이 성공적으로 완료되었습니다. 그리고 CERN이 10 점의 후보작 또는 10 점의 시상식을 수여함으로써 이러한 작업을 적기에 고품질로 수행 할 수 있다는 사실을 알 수 있습니다.

  소개 단어를 가져 주셔서 감사합니다,하지만 저는 ... 대략 이해합니다. 어떻게 보이는지 설명해주세요. 나는 이것이 어떤 종류의 국제 프로젝트라는 것을 알고 있습니까? 이 충돌 자의 작동 방식, 작동 방식, 언론인 모두가 볼 수 있는지 여부, 국가 사람들이 볼 수 있습니다.

  대형 Hadron Collider는 약 100 미터의 깊이에 위치한 27 킬로미터의 경계를 가진 링 가속기입니다. 이 반지에는 양성자를 빗나가게하고 반지 경로에 붙들어주는 대략 2 천 개의 초전도 자석이 있습니다. 음, 이것은 매우 인상적입니다. 너 자신의 눈으로 보면, 나는 그것을 모두 보았다. 이전에는 무료였습니다. 가속기가 작동을 시작한 후에는 거기에서 하강 할 수 없으므로 거기에서 방사선이 가능하고 일반적으로 낯선 사람이 거기에있을 수 없으므로 위험합니다. 이 터널에는 두 개의 충돌하는 광선이 있습니다. 하나는 시계 방향으로, 다른 하나는 시계 반대 방향으로 이동합니다. 그리고 4 개의 장소, 즉 이들 광선의 교점에서 입자가 충돌합니다. 광선이 교차하는 지점이있는 곳에는 4 개의 매우 큰 탐지기가 있습니다. 각각의 탐지기는 이미 건설되었으며 매우 인상적인 차원입니다. 탐지기의 기하학적 크기는 대성당과 거의 같습니다 (예 : 노트르담). 그리고이 탐지기의 무게는 수만 톤입니다. 이들은 지금까지 구축 된 세계에서 가장 큰 탐지기입니다. 일반적으로 이것은 인류가 지금까지 수행 한 가장 크고 야심적인 과학 프로젝트이기 때문에 국제 프로젝트이므로 별도로 할 수있는 국가는 없습니다. 언제부터 시작됩니까? 9 월 10 일 원칙적으로 그는 작업을 시작했으며 시운전에서는 가속기에서 입자 배선 테스트가 이미 수행되었습니다. 그러나 입자가 완전히 순환 할 것이고, 시험 광선은 내일 9 월 10 일에 발사 될 것입니다.

  나는 시험 발사가 이미 있었다는 것을 이해한다, 그들은 충돌 자의 특정 세그먼트에 발사이었다, 그러나 큰 것은 9 월 10 일에있을 것이다.

  그러나 일반적으로이 질문은 나를위한 것이 아니며, 저는 이론가입니다. 실험자 였고 내 손으로 모든 것을 만들었던 제 동료들에게 더 좋았습니다.

  누군가 다른 사람을 추가할까요?

  일반적으로 시각적으로이 모든 것을 발표하고 싶다면 CERN 웹 사이트에 수만 장의 사진과 비디오 필름이 설치되어 있다고 말할 수 있습니다. 실제로 액세스가 닫힙니다. 게다가, 당신은 상트 페 테르 부르크 출신이라고하셨습니다. 올해 초 Channel 5가 방문했으며 언론인 여단이 비디오 카메라를 들고 Lobkov와 함께 진행 프로그램에 대한 좋은 보고서를 촬영하고 아주 좋은 보고서를 만들었습니다. 그리고 CERN에 헌신 된 4 가지 이슈가 있었는데 감지기가 여전히 열려 있었고 가속기가있어 촬영이 자연 스럽습니다. 따라서 누구나 아이디어를 원한다면이 프로그램의 비디오를 찾아 볼 수 있습니다.

  그러나 "충돌 자"라는 단어를 아직 처음으로들은 적이없는 사람들은 다른 질문에 관심이 있습니다. 치명적인 시나리오. 왜 이렇게 될 수 없는지 자세히 설명해 주셨으면합니다. 결코 그럴 수 없기 때문이 아닙니다. 많은 의심의 여지가 있습니다 만, 현재, 전 세계는 히스테릭에 빠져 있습니다. 회의론자들은 우리를 예언합니까? 우선, 이것은 블랙홀 (black hole)의 형성이고, 그 다음에 반물질 (antimatter), 나는 그것을 이해하고, 시공간 연속체 (space-time continuum)에 대한 위반입니다. 여기에서 각 항목에 대해 구체적으로 설명하십시오. 왜 그렇게 할 수 없습니까? 고마워.

  제가 말씀 드렸다시피, 본질적으로, 입자는 지속적으로 동일하거나 더 높은 에너지와 충돌합니다. 그리고, 예를 들어,이 순간 우리 머리 바로 옆에는 더 높은 에너지를 지닌 입자들의 충돌이 있습니다. 말하자면, LHC의 입자 충돌시, 어떤 종류의 포털이 다른 차원까지 열릴 수 있다고 말했고, 시간 기계가 생길 수 있습니다 ... 음, 우리가 알다시피, 어떤 차도 위에서 머리 위로 떨어지지는 않습니다. 그리고 포털은 열리지 않습니다. 당신이 특별히이 공포 영화를 분석한다면 요. 블랙홀. 자, Large Hadron Collider에서 두 양성자의 충돌이 비행 중 두 개의 모기 충돌의 운동 에너지와 같은 에너지를 가지고 있다는 사실부터 시작합시다. 이것은 손을 박수보다 적습니다. 그래서? 흡수 할 수 있고, 누군가를 빨아들이는 천체 물리학의 블랙홀은 적어도 태양 질량보다 질량이 더 큽니다. 글쎄, 다시 말하지만, "블랙홀"은 거리에서 모든 것을 빨아 들이고 드래그 할 수있는 마법의 진공 청소기가 아닙니다 ... 블랙홀이 거기에 나타나고 전체 우주를 빨아들이는 인터넷상의 문장이 있습니다. 이것은 원칙적으로 불가능합니다. 우리 은하의 중심에 검은 구멍, 매우 거대한 블랙홀이 있습니다.이 블랙홀의 질량은 태양 질량의 6 백만 배입니다. 그리고 은하계의 중심부에 별의 밀도가 매우 큽니다. 예를 들어 물론 그것은 우리 근처에있는 것보다 훨씬 더 많기 때문에 블랙홀에서 가장 가까운 별까지의 거리는 태양에서 가장 가까운 별까지의 거리보다 훨씬 적습니다. 그리고 별들은이 별 주위를 돌고 있습니다. 태양계 질량은 천천히 6 백만에 달하며 일반적으로 지구에서 태양까지의 거리와 비슷합니다. 우리가 지금 태양 대신 중심에 블랙홀을 넣으면 우리를 빨아 들이지 않을 것이고 아무 일도 일어나지 않을 것입니다, 우리도 ... 지구의 움직임에 관해서는 아무 것도 일어나지 않을 것입니다. 우리는 태양이 우리에게주는 열을 잃을 것이지만, 지구는 또한 태양 주위를 계속 회전 할 것입니다. 블랙홀에 들어가기 위해서는 블랙홀에 아주 가까이 다가 가야합니다. 특별한 방법으로 비행하십시오. 예를 들어 태양 질량과 같은 질량의 블랙홀에 들어가려면이 구멍까지 10 킬로미터까지 비행해야합니다. 이제 대형 Hadron Collider로 돌아갑니다. 충돌 에너지는 비행중인 두 모기의 에너지와 같습니다. 두 모기의 운동 에너지. 그러므로 자연적으로 거기에서 태어날 수있는 물체는이 에너지보다 더 큰 질량을 가질 수 없습니다. 그러므로 태어날 수있는 것은 초성 입자입니다. 그리고 그것이 블랙홀이라면, 그것은 약간의 위험을 나타 내기 위해서는 여전히 커야하는 미세한 블랙홀입니다. 그래서? 지금 잘 입증 된 상대성 이론의 틀 안에서 입자 충돌의 블랙홀은 우리의 4 차원 공간에서 태어날 수 없습니다. 이것은 분명합니다. 최근에, 우리의 세계는 다차원 적이라는 투기 적, 매우 투기적인 이론이 생겨났다. 대부분의 물리학 자들이 매우 회의적인 그러한 다차원 이론에서, 원칙적으로 미세한 블랙홀의 형성이 가능하다. 그러나 다시,이 이론의 틀 내에서 -이 블랙홀은 증발해야합니다. 마이크로 세계의 물리학에서, 어떤 것이 태어날 수 있다면, 역 과정이 항상 가능하며 반드시 존재해야합니다. 이것이 일어나지 않는다면, 양자 역학에 대한 근본적인 위반, 잘 입증되고 신뢰할 수있는 양자 원리를 나타낼 것입니다. 즉, 원칙적으로 이것은 일어날 수 없습니다. 그러나 회의론자들은 그러한 규모로 우리는 결코 일하지 않았으며, 현재 호킹 (Hokking)에 의해 예측 된 블랙홀의 증발은 실험적으로 관찰되지 않았다고 말했다. 누가 증발할지 모르겠다. 그것은 회의 론자 논증이었다. 글쎄, 사실, 이것이 사실 일지라도, 시나리오는 여전히 그렇게 될 것입니다. 요금이 부과되는 쿼크 충돌로 태어난 블랙홀은 지구에서도 억제 될 것이며이 블랙홀은 지속적으로 지구에서 태어나고 지속적으로 축적 될 것입니다. 다시 말하지만 블랙홀이 중립적으로 태어났다 할지라도 여전히 질량을 축적해야하며 양성자와 충돌 할 것이고 지구의 물질 내부에있는 전자와 충돌 할 것이고 양성자는 전자보다 천 배나 더 무겁기 때문에 여전히 전하를 얻을 것입니다. 그들은 더 강하게 상호 작용하고, 블랙홀은 흡수 할 것입니다, 그런 미세한 블랙홀은 양성자를 먼저 흡수 할 것이고, 그것은 양전하를 얻을 것입니다. 그리고 다시, 그녀는 속도를 줄였습니다. 그리고 우리는 지구의 존재로부터 이것이 일어날 수 없다는 것을 압니다. 이제이 블랙홀이 중립화 될 것이라고 상상할 수 있습니다. 한 쌍의 양자가 태어 났을 때 하나의 전하를 띤 입자는 블랙홀에 흡수되고, 구멍은 중성이되고, 다른 하나는 날아갈 것입니다. 그러나 이것은 블랙홀이 증발하지 않는다는 사실과 모순됩니다. 이러한 과정이 가능하면 블랙홀이 증발해야합니다. 그리고 증발은 매우 빠릅니다. 블랙 홀은 탐지기의 벽에 도달하기 전에 증발해야합니다. 또한 이들은 아마도 물리학에서 멀리 떨어져있는 사람들이 실제로 이해하지 못하는 모든 추측이라고 말해야합니다. 그러므로 물리학 자들은 끔찍한 일이 일어날 수 없다고 믿습니다. 그것은 이해되고 느껴질 필요가 있습니다. 여기에 많은 추측이 있습니다. 특히 나는 아직 말하지 않았다 - 우리는 세계가 다차원이라고 가정해야한다. 그러나 이것으로는 충분하지 않습니다. 추가 측정, 그들은 소형이며 이러한 소형 측정의 크기는 이러한 모든 프로세스가 발생하도록 충돌기의 에너지와 잘 일치해야합니다. 그래서? 그러나 다시 세계가 어떻게 작동하는지, 우리는 모른다. 이것은 매우 추측입니다. 물리학 자들은 우주의 건설에 관한 놀라운 그림이 실제로 실현되었다고 믿지 않습니다. 그러나 우리가이 투기 가설을 가정한다면,이 매우 투기적인 시나리오에도 불구하고 여전히 안전하다는 사실에도 불구하고 우리에게 그것을 확신 시켜줄 인수가 필요합니다. 그리고 그러한 구조는 존재합니다, 우리의 환상에 의존하지 않는 경험적 구조. 이미 말했듯이, 우주선은 지구뿐 아니라 다른 별, 특히 조밀하고 매우 조밀 한 별을 포격합니다. 그리고 우주선에서 태어난 블랙홀이 지구에서 날아갈지라도 그들은 반드시 갇힐 것입니다. 그런 별들은 백색 왜성이라고. 블랙홀도 마찬가지예요. 그러나 백색 왜성의 물질은 지구의 물질보다 밀도가 높기 때문에 모든 과정이 빨라질 것입니다. 그리고 그러한 시나리오가 실현된다면, 블랙홀이 거기에 떨어진 후에 지구는 흰 왜소보다 1 만 배나 더 오래 살았을 것이라는 근본적인 물리적 원리들로부터 명백하게 보여줄 수 있습니다. 그리고 우리는 관측 결과를 통해 백색 왜성의 나이가 10 억년이라는 사실을 믿을만하게 알려주고 있습니다. 따라서이 가상적이고 절대적으로 놀라운 시나리오에서도 지구가 천 번 더 살 수 있다는 보장이 있습니다. 글쎄, 반물질, 나는 전혀 이해하지 못한다. 원칙적으로 반물질은 세계적인 재앙으로 이어질 수 없습니다. 반 충돌 입자는 물론 모든 충돌 자의 입자 충돌로 태어나고 태어났습니다. 이들은 항상 발생하는 미세한 과정입니다.

  그리고 새로운 입자가 연구되지 않고 태어났다는 것을 어떻게 이해할 수 있습니까? 그것은 자연이 아니며, 무엇을 할 수 있습니까? 내가 정확히 이해하는 한이 실험의 목적은 일어날 일을 찾아내는 것입니다.

  글쎄, 우리는 세상이 지금 어떻게 작동하는지 알고있다. 그렇지? 그리고 우리는 우리의 지식과 모순되지 않는 모든 가능한 시나리오를 가정 할 수 있습니다. 그리고이 시나리오의 틀 내에서, 내가 생각하기에 완전히 상상도 할 수없는 구조를 가정한다고해도 그들은 정말로 아주 멀리 떨어져 있습니다. 물리학 자들이 세계가 어떻게 작동하는지에 대한 생각에서 경험적으로 보여 질 수있는 이러한 추측은 보여 질 수 있습니다 그 재앙은 불가능합니다. 글쎄, 잘 모르겠다. 그런 비유를 그리는 것이 유용 할 수있다. 원자 폭탄이 처음 폭파되었을 때, 대기에서 연쇄 반응이 일어날 수 있고 지구가이 원자 폭발을 겪을 것이라는 두려움이있었습니다. 공정에 대한 적절한 분석이 수행되었고, 이것이 불가능하다는 것이 입증되었고, 연쇄 반응은 일어나지 않았다. 그러나이 폭발로 예를 들어 대양의 모든 물이 황산으로 변할 가능성을 고려한 사람은 아무도 없습니다.

  즉, 충돌자는 원자 폭탄만큼 안전합니까?

  음, 더 안전합니다. 사실, 핵무기로 농담하는 것은 아니며 그렇게해서는 안됩니다. 그리고 콜 라이더, 그는 ... 아주 안전한 차입니다. 충돌기에서 어떤 일이 일어날 수 있습니까? 빔이 통제 불능 상태가되면 기술적 인 재앙이 발생할 수 있습니다. 그러나이 경우 설치가 파손될 것입니다. 이는 매우 비싼 설치이며, 매우 불쌍하고 슬픈 일입니다. 콜라이더는 국제 제네바 공항에서 직접 제네바시의 지하 100 미터 지점에 위치한 반지입니다. 그리고 지방 주민. .. 나는 나 자신을 제네바의 반지 위에 직접 임대했다. 아무도 걱정하지 않습니다. 사람이 만든 재난에 대해서조차도.

  콜리더는 몇 년 동안 작동 할 것인가? 장기간 작업을한다면 어떻게 업그레이드 될 것인가?

  실제로,이 충돌자는 이전에 행해졌 던 것보다 훨씬 큽니다. 그리고 이전에는 의미있는 설정조차 할 수 없었던 문제를 해결할 수 있습니다. 내가 할 수 있다면, 나는 그와 같은 간단한 예, 비유를 줄 수있다. 여기서 우리는 20 도의 온도에서 물을 연구 할 수 있습니다. 우리는 보통 그것을 마시고, 말합니다. 조심스럽게 보면 거품이 보일 것이며 20도 또는 30 도의 온도에서 실험을하면 일반적으로 약 100도 정도의 중요한 일이 일어날 것이라고 예언 할 수 있습니다. 그것은 기본 입자 물리학과 동일한 상태입니다. 이제 우리는 있습니다. 1 TeV의 에너지로 우리는 그것을 연구하고 그 효과와 많은 효과를보고 우리가 믿는 것처럼 그것을 이해합니다. 그리고 우리의 이해는 우리가 1 TeV의 규모의 기본 상호 작용의 에너지로 근본적으로 중요한 것이 발생할 것이라고 확신하게합니다. 100도까지 가열하면 끓는 물과 동일합니다. 이 임계 값은 알려진 것으로, 질량 시스템의 중심에서 1 TeV입니다. 그것은 우리가 7 TeV를 한면에, 다른면을 7 TeV로 밀어 넣었을 때 기본 과정은 약간 낮은 에너지에서 발생합니다. 왜냐하면 양성자가 복잡하기 때문에 세 개의 쿼크, 즉 글루온이 날고 초등 상호 작용의 에너지는 약 5 배 더 적기 때문입니다 . 그러나 보증으로, 그것은 필연적으로 거기에 있어야하는 새로운 물리학을 이해할 필요가있는 1 TeV의 에너지를 능가합니다. 이 의미에서,이 물체는 왜 그것이 만들어 졌는지 완전히 명확합니다. 이것은 대형 Hadron Collider이며, 물론 그것은 근본적인 중요성을 드러 낼 것입니다. 그리고 우리는 어떤 종류의 물리학이 있을지 완전히 이해하지는 못하지만, 원칙적으로 고 에너지로의 전환에서 새로운 물리 법칙이 저에너지에서 발생하는 것보다 더 단순한 특정 의미로 나타납니다. 물을 끓는 결과로 나타나는 자유 분자와 마찬가지로 물 한 잔에 존재하는 일부 형성과는 달리 자유롭고 단순합니다. 이것은 첫 번째입니다. 다음. 콜 라이더의 필수 매개 변수는 우리의 경우 14 기가 전기 볼트에서의 에너지뿐 아니라 광도라고도합니다. 이것은 입자가 얼마나 자주 충돌 하는지를 알려주는 특정 특성입니다. 그래서, 현재 설계된 빔의 명목상의 강도와 거기에있을 빔 크기로 - 그리고 이것은 총 20 미크론의 몇 마이크론입니다. 빔 크기는 매우 작습니다. 이 광도는 초당 10 억 개의 상호 작용이 일어날 것입니다. 이것은 높은 광도입니다. 그러나 가속 기술이 발전하고 있으며 감지기가 점점 좋아지고 있습니다. 따라서 이제는 적어도 약 정도의 광도가 증가 할 수 있습니다. 따라서 내년에는 이러한 광선으로 작업을 시작하고 약 5 년 동안 공칭 광도가 실현 될 것이며이 충돌 자의 현대화 프로그램과 광도 10의 광 설치 및 더 많은 가능성 50 모든 것이 현재 설계된 것보다 더. 대략적으로 이것은 일어날 것입니다, 여기는 2016 년 또는 어쩌면 어쩌면 새로운 광도로의 전환 일 것입니다. 따라서 일반적으로이 전체 프로그램은 20 년 이상 설계되었습니다. 이것은 문제의 한 측면입니다. 이 문제의 다른 측면은이 입자 충돌기 - 양성자가 강하게 상호 작용하는 입자와 충돌한다는 것입니다. "hadron"이라는 단어 - 그것은 많은 물리적 인 용어와 마찬가지로 상응하는 헬라어 단어에서 비롯된 것입니다 - 강하고 강함을 의미합니다. 아마 우리가 "핵심"또는 "할론"이라는 단어의 어원을 추적하거나 이름이 아드리아누 (Celentano) 인 경우, 그들은 모두이 뿌리에서 비롯된 것입니다 - 강하고 강한 - 영어로 어렵습니다. 이 입자들은 매우 상호 작용합니다. 우리는 그것들을 기본적으로 구성합니다 - 이들은 양성자와 중성자입니다. 그리고 양성자들이 충돌합니다. 불행히도 이러한 입자는 상당히 느슨하고 큰 섹션과 상호 작용합니다. 따라서 우리에게 흥미로운 프로세스 외에도 엄청난 수의 과정에서 우리에게는 흥미롭지 않고 상대적으로 먼 거리에서 발생하는 프로세스가 있습니다. 그러므로, 여기의 하드론 머신은 새로운 물리학을 검색하는 데는 좋지만 상세한 연구에는 최적이 아닙니다. 이와 관련하여, 전자가 가속되는 선형 충돌 자, 다양한 선형 충돌 자의 프로젝트, 그리고 이제는 전자, 이들은 양성자보다 더 많은 기본 입자입니다. 말하자면,이 모든 물리학은 우리가 대형 Hadron Collider에서 학위 취득에 대한 자세한 내용을 학습합니다. 그러므로 물론 자연의 모든 이해력은 Large Hadron Collider에서 멈추지 않을 것입니다. 이것은 한 걸음이지만이 단계의 특별한 중요성을 강조 할 것입니다. 그리고 다시 한번 저는 오늘 우리가 알고 있습니다 - 양성자, 전자, 다른 것이 있습니다, 그리고 이전의 과학은 matryoshka의 원리에 대한 지식을 형성했습니다 : 음, 분자들, 원자들 핵, 양자와 중성자의 중성자, 중성자의 핵 ... 양성자는 쿼크로 구성되어 있습니다. 이제 우리는 완전히 다른 성격의 질문을합니다. 질량은 일반적으로 어디에서 오며, 에너지의 질량은 무엇입니까? 그리고 어떤 의미에서 우리는 심지어 질문에 답하기를 희망합니다. 그리고 이것은 우리 우주 전체가 무엇으로 구성되어 있는가에 대한 질문에 대해 상당히 의미있게 논의됩니다. 이 사실은 매우 흥미 롭습니다. 그가 말하자면 우리에게 해가되지 않을 것이라는 것을 알고있는 블랙홀보다 언론인에 더 관심을 가져야 할 것 같습니다. 사실 우리가 알고있는 물질과 마찬가지로 우리에게 알려진 물질은 우주에 존재하는 물질의 몇 퍼센트에 지나지 않으며 나머지 95 또는 96 %는 전혀 연구되지 않은 물질입니다. 우주가 구성하는 것 - 놀랍습니다 - 과학 발전의 2 천년 후 - 우리는 모른다. 그리고 대형 Hadron Collider에서 우리는 특히이 중요한 문제에 대한 이해를 진전시키기를 희망합니다.

  지루한 질문부터 시작합시다. 이제 9 월 10 일에 시범 운영이 시작됩니다. 그런 다음, 예를 들어, 내년에 출시는 최대한의 에너지로 이루어질 것입니다. 그러면 더 많은 시간이 결과를 분석 할 것입니다. 우리는 언제 의미있는 결과를 기다릴 수 있습니까? 음, 예를 들어, Higgs 보손을 찾으십시오. 가장 낙관적 인 시나리오에 따르면, 그것이 발견되었다는 뉴스가있을 수 있습니다. 고마워.

  내가 할 수만 있다면, 나는 그 것처럼 계속할 것입니다. 자, Large Hadron Collider의 팀장 인 Lin Evans는 우리 프로젝트에서 우리가 빨간 버튼을 가지고 있지 않다고 말한 적이 있습니다.이 빨간 버튼을 누르면이 충돌기를 누를 수 있습니다. 이것은 길고 긴 과정입니다. 그리고 당신은 그것을 전체적으로 정확하게 묘사했습니다. 나는 모든 실수 나 모든 업그레이드, 모든 변화, 모든 실패가 매우 비싸다고 말할 수 있습니다. 이 차는 모두 초전도체이기 때문에, 우리는 어딘가에 새는 물체가 있다고 상상해 보면 헬륨이 거기 어딘가에 흘러 들었고 그 다음에 섹터가 적당하고 그 중 8 개가 가열되면이 구멍을 뽑아 낸 다음 그것을 채우는 것이 필요합니다 , 죄송합니다. 25,000 톤의 질소, 많은 양의 액체 헬륨,이 액체 헬륨을 초전도 기체로 가져온 다음 초 유체 상태로 1.8 도의 온도로 가져 오면 모든 것이 2-3 개월이 걸릴 것입니다. 따라서 가속기를 시작하고 공칭 매개 변수로 가져 오는 특정 절차는 시간이 오래 걸릴 수 있습니다. 나는 여기서 경험이 있다고 말할 수 있으며, 다른 충돌 자들은 2 ~ 3 년 내에 기본 특성을 달성했다. 그러므로 초판, 초고 에너지에서의 상호 작용 특성에 대한 검토, 다중도, 에너지 분포, 다른 무엇에 대해 이야기하면 내년 말까지 어떤 진술도 기대할 수 있습니다. 밝기가 필요한 힉스 보존 (Higgs boson)의 첫 번째 결과 중 일부에 대해 이야기하면 31 번째 유닛의 10 개 유닛이 있습니다. 이것은 2010 년입니다.

  이전 질문과 관련된 질문이 있습니다. 가까운 미래에 어떤 실험이 예상되는지 더 정확하게 설명 할 수는 없습니다. 다시 말해서, 당신은 일반적으로 우주가 만들어 졌다고 말합니다.이 Higgs boson은 유명합니다. 그러나 더 구체적인 실험이 계획되어 있고, 일정표가 있으며, 중요한 것은 러시아의 참여가 계획되어 있다고 설명 할 수 있습니까? 특정 실험이나 이것에 대한 우리의 아이디어가 있습니까? 아니면 다른 나라의 동료들과 함께 할 것인가? 고마워.

  이 충돌 자에서, 이미 말한 것처럼, 광선이 서로 부딪 치는 4 개의 장소와 이에 따라 4 개의 설치물이 생성됩니다. 그 중 두 가지는 초고 에너지에서이 입자의 상호 작용에 관한 모든 종류의면을 연구하기위한 대형 보편적 인 설비입니다. 그리고이 의미에서 실험은 화학이나 생물학 에서처럼 보이지 않습니다. 유리에서 부어 질 때, 시험관에서 부어 질 때, 어떻게 든 섞여서 어떻게되는지 봅니다. 실험은이 설치가 시작되고 거기에서 일어날 수있는 거의 모든 것을 보았고 통계가 수집되고 있습니다. 거기에있는 사람들은 러시아 과학자들을 포함하여 근무 중이며, 이제는이 데이터가 들어 와서 처리되고 적절하게 필터링되고 포장되어 적절한 미디어의 적절한 컴퓨팅 센터로 이동하고 모든 국가의 다른 국가로 이동합니다. 여기에있는 기반은 소위 그리드 (GRID) 시스템입니다. 이것은 새로운 기술입니다. 어떤 의미에서는 유명한 인터넷으로 우리 모두와 관련하여 다음 단계이며, 그 의미는 여기에 인터넷이 있다는 것입니다. 정보 및 GRID를 사용하면 정보에 대한 액세스뿐만 아니라 컴퓨팅 성능, 프로그램, 모든 것에이 시스템에 포함 된 컴퓨터에 포함 된 모든 요소에 액세스 할 수 있습니다. 그래서 참가자들은이 GRID 시스템에 관해 단결했으며 특히 러시아는이 프로젝트에 매우 집중적으로 참여합니다. 이러한 데이터는 실험의 모든 참여자에게 퍼져서 처리됩니다. 일부 정보를받은 시점부터 실제 결과를 얻는 순간까지 데이터를받는 순간부터 말하자면 몇 달에서 10 년이 걸립니다. 난이도가 다르면 다른 문제가 발생합니다. 그러나 실험은 점진적으로 설치가 시작되는 방식으로 보입니다. 다른 부분도 포함되어 있습니다. 그리고 이것은 지금 일어나고 있습니다 - 사람들은 거기에 밤낮으로 앉아서 여러 가지 요소를 시작하고 데이터 수집 시스템을 점검하고 기록하며 돌보고 처리 절차를 개발하며 마치 연말까지 모든 것이 다소 일관되게 작동합니다 모든 상호 작용이 시작될 때 그것이 9 월 10 일에 일어나는 일입니다. 정말 유용합니다. 이미 그랬듯이, 빔은 시계 방향과 반 시계 방향으로 진행되었습니다. 이제는 회전해야합니다.이 빔은 시계 반대 방향과 반 시계 방향 모두에서이 자석에서 회전하기 시작해야합니다. 그러나 주입 수준에서 회전하는 것은 400 TEV에 불과합니다. 각 고리에는 7 TeV가 없습니다. 처음부터. 먼저 가속기에서 광선을 비틀고 역학을 이해하고 광선의 특성을 이해하고 가속기의 특성을 이해 한 다음 조용히이 광선의 에너지 증가를 흡수해야합니다. 따라서이 실험은 단조로운 것처럼 보입니다. - 음, 어느 정도까지는, 단조로 우며, 20 년 동안 끊임없는 단조로운 작품으로 보입니다. 이제 러시아 물리학 자에 대해서. 우리 모두 20 년 이상 사업 전반에 걸쳐, 그리고 물리적 프로그램의 수립 단계에서 이러한 물리적 시설의 개념을 기본 수준의 이론적 아이디어의 개발 단계에서, 어떻게 우리 모두가 무엇을 탐구 할 것인가? 여하튼, 러시아 과학자들은 실현 가능한 기여를했으며, 어떤 곳에서는 그것이 중요합니다. 그리고 우리는 제네바에 앉아서이 일을 계속하고, 주로 집에 앉아이 물리학을하고 있습니다. 예를 들어 러시아 연구소 7 곳과 원자력 연구 공동 연구소가 ATLAS 프로젝트에 참여하고있다. 나는 머리 기관과 같은 개념을 공식화하지 않을 것이며, 머리 기관이 아닌 사람들에게 모욕적 일 수 있습니다. 그러나 고 에너지 물리학에 관련된 모든 대형 조직이 대형 Hadron Collider 프로젝트에 참여하고 있다고 말할 수 있습니다. 예를 들어, ATLAS 실험에서 이것은 Protvino의 고 에너지 물리학 연구소입니다. 이것은 INP MSU입니다. 모스크바 엔지니어링 물리학 연구소입니다. FIAN입니다. 이것은 Gatchina, Novosibirsk, ITEP (Institute of Theoretical and Experimental Physics) 및 Dubna는 총 8 개 연구소입니다. 서로 다른 기관들이 각기 다른 기여를했으나 그 중 상당 부분이 중요하며 러시아 전체의 공헌도 인정 받고 있으며이 점에 관해서는이 프로젝트가 상당히 성공적이라고 여겨 져야한다고 생각합니다.

  수식이 있습니다 : 주정부의 1 %가 50-100 년 동안 기초 과학에 투자되었습니다. 10 % - 10 년 동안 적용되고 100 % - 생산, 혁신적인 개발로 이어집니다. 여기서 원자 물리학은 국가의 혁신적인 발전입니다. 이 1 %를 투자해야하는 기본적인 방향을 열거 할 수 있습니까? 고마워.

  음, 일반적으로이 프로젝트의 목표 인 대형 Hadron Collider는 근본적인 지식을 얻는 순수한 기본 목표입니다. 특히이 프로젝트의 응용 연구 또는 상업적 목표에 대한 목표는 투자되지 않습니다. 물론 그러한 실험 시설 (가속기와 탐지기)의 생성은 물론 업계에서 새로운 첨단 기술의 출현으로 이어진다 고 말할 수 있습니다. 이러한 설비에 대한 요구 사항이 매우 높기 때문에 자재 및 전자 장치 및 기타 설비의 구성 요소가 매우 높고 전례가없는 매우 높은 수준이어야합니다. 그리고 이것은 다른 분야에서 사용될 수있는 기술의 개발을 필요로합니다. 이것은 그러한 측면입니다. 예, 고 에너지 물리학이 하이테크 개발의 엔진이라는 표현조차 있습니다. 즉,이 분야의 요구 사항은 자재 및 기타 모든 구성 요소에 대한 요구 사항이며,이를 통해 업계를 이끌고 다른 모든 산업 분야에서 사용되는 새로운 기술을 개발해야합니다. 예를 들어서 CERN에서 그리고 고 에너지 물리학의 요청에 따라 만들어 졌다고 할 수 있습니다. www가 말하듯이 예는 이미 그런 차이가 있습니다. 저는 이것이 월드 와이드 웹, 월드 와이드 웹이라는 말입니다. 그러한 과정이 발생할 때 많은 예가 인용 될 수 있습니다. 반면에 실제로, 돈을 투자 할 필요가있는 곳과 국가 경제 나 일부 신기술, 그리고 시간의 규모에 따라 빠져 나갈 수있는 곳은 무엇인가. 최근 몇 년 동안 소위 나노 신생 기술 (nanotenogologies)이 전 세계적으로 급속도로 발전해 왔음을 말해야합니다. 그리고 그 진전은 거대하고 생물학과 화학에서 발명되었습니다. 그리고 신소재는 일반적으로 경제와 인간 활동의 많은 분야를 다루었습니다. 그러나 나노 기술의 근본 원리는 100 년 전에 양자 이론이 만들어지면서 만들어 졌다고 말할 수 있습니다. 그리고 아무도 그것에 대해 생각하지 않았고 우리가 나노 기술의 그러한 발전에 도달 할 것이라고 생각하지 않았습니다. 사실 원자 물리학은 분자 물리학이 발전했다는 양자 이론의 기초 위에있었습니다. 그리고 이제 100 년이 지난 지금, 모든 선진국 사회의 기술 수준이 실제적인 제품에이 기본 지식을 적용 할 수있는 수준에 도달했습니다. 페인트 및 바니시 코팅이 있습니다. 나노 기술이 무엇인지 알고 있습니다. 보충 교재 등등. 그러므로 우리는 배제하지 않습니다. 음, 이것은 여전히 ​​환상입니다. 과학 발전의 역사에 근거한 환상 - 지금 우리가 마이크로 세계에서 얻는 지식은 어떻게 든 실용적인 용도로 사용 될 것입니다. 몇 년 후 - 나는 모른다. 글쎄요, 50 회 이후, 100 회 이후, 그리고 아마도 200 회 이후입니다. 따라서이 규모에서 나노 기술의 기술적 수준에 도달했다면 고 에너지 물리학, 초등 물리학에서 얻은 지식은 picotechnology와 phenotechnology의 기초가 될 것 같다. 이것은 동일한 척도에 있습니다. 나노 - 단어 10에서 마이너스 9까지, 다음으로 10에서 마이너스 12, 마이너스 15에서 10 사이입니다. 그리고 실제로, 우리가 충돌 자에서 공부할 프로세스는 이미 10에서 15 센티미터, 10에서 마이너스 17에 이릅니다. 그러므로 언젠가 이러한 phenotechnologies가 물질과 인생에서 필요한 다른 항목의 일부 전례없는 속성을 만들기 위해 사람의 도움에 올 것입니다. 나는 또한 GRID에 대해서 다음과 같이 말하고 싶다. GRID는 그러한 분산 컴퓨팅 시스템입니다. 그리고 알렉산더 미카 일로 비치 (Alexander Mikhailovich)는 데이터 처리가 시작될 때 일반적으로 과학자들은 집에 앉아이 데이터를 처리 할 것이라고 말했다. 이것은이 시스템의 초점입니다. 즉, 탐지기에서 오는 거대한 정보의 흐름과 한 탐지기에서 전 세계의 인터넷에있는 모든 정보와 동일한 정보의 흐름이 발생합니다.이 정보는 거대한 흐름이므로이 정보를 제거하는 빠른 전자 장치가 필요합니다. 특별한 저장소가 필요합니다. 이 정보 등등. 그런 다음 처리해야합니다. 그래서,이 분야에서 아마도 다른 사람들과 달리 수퍼 컴퓨터가 도움이되지 않을 것입니다. 이러한 계산을 수행하기위한 분산 시스템이 필요합니다. 이러한 정보 흐름의 수집 및 처리 만 제공 할 수 있습니다. 다시 말하면 GRID가 미래에 전세계 어디에서나 사용되도록 고안되었지만 인터넷 물리학자가 그것을 발명 한 것처럼 (저는 월드 와이드 웹을 의미합니다), 이제는 모든 사람들이 주부와 주부를 사용합니다 유치원에 이미 모든 학생, 등등. 그래서 똑같습니다. 일반적으로 글로벌 시스템이있을 것으로 생각됩니다. 그러나 기관차는 반복합니다.이 특정 시스템의 개발은 대규모 Hadron Collider 프로젝트입니다. 이것은 엄청난 발전이 있었고,이 시스템은 이미 존재하며 작동하고 있습니다. 데이터 수집이 아직 시작되지 않았지만, 이미 준비되었습니다. 그 의미는 어떤 종류의 문제가있는 물리 학자가 데이터를 처리하고 물리학자가 관심을 갖는 유용한 신호를 연구해야한다는 것입니다. 그는 직장에있는 개인용 컴퓨터에서 가정에서 집으로 돌아가서이 작업을 시작합니다. 그리고 시스템은 그가 모르고이 일이 어디로 갔는지 알지 못하도록 만들어졌습니다, 나는 전체 지구를 의미합니다. 즉, 개인 컴퓨터를 통해 실험에 참여하는 모든 물리학 자에게 제공되는 모든 국가의 전 세계에 특수 분산 컴퓨팅 센터가 설치 될 것입니다. 그리고이 시스템 자체는 무료 리소스가있는 곳을 찾고 있습니다. 둘째,이 문제를 특별히 해결할 수있는 관련 소프트웨어가있는 곳입니다. 찾기 - 거기로 보냅니다. 모스크바에 앉아있을 수도 있고, 일본이나 미국, 유럽 어딘가에있을 수도 있습니다. 더우기,이 문제가 해결되면, 특별히 특정한 문제가이 물리학에 되돌아와 해결책을 얻습니다. 여기에 그런 시스템이있다. 따라서 CERN에서 말하고, 말하거나, 모니터하거나, 대형 컴퓨터를 다루는 모든 물리학 자에 대한 필요는 없습니다. 그리고 이것은 모든 사람들이 분산 된 방식으로 작동하는 방식입니다. 그런 다음 모두가 함께 나오면 밝혀집니다. 구체적인 결과. 여기에서이 이름이 나타났습니다. 그리드는 일반적으로 네트워크, 그리드입니다. 이 이름은 미국에서 왔는데, 여기에 그 단어가 에너지 시스템이라고 불리는데, 마치 단일 에너지 시스템을 가지고있는 것처럼 말입니다. 소켓에있는 철분을 포함한 당신은 크라스 노야 르 스크 수력 발전소 또는 다른 곳에서이 전기가 어디서 왔는지 모릅니다. 그녀는 어딘가에서 왔습니다. 모든 것이 단일 시스템에 있기 때문입니다. 마찬가지로, 계산. 이것은 매우 흥미로운 기술입니다.

  나는 1과 2 개의 질문을 가지고 있으며 아마도 이고르 이바노비치 (Igorovich)에게 이론가로서 둘 다있을 것입니다. 자, 암흑 물질, 암흑 에너지가 물질의 알려진 형태와 매우 약하게 상호 작용하는 물질이라면, 보통의 상호 작용에 의해 물질을 가속화하도록 설계된 충돌 자 (collider)가 어떻게 든 기대할 것입니다. 암흑 물질의 특성을 이해하고 있습니까? 물리학 자들이 일반적으로 원하는 것, 물리학자가 새로운 것을 기대하는 것에 관한 두 번째 질문은? 즉, 약 30 년 동안 미립자 물리학에서 실험을위한 그러한 파괴적인 근거가 단 한 곳도 없다는 것, 즉 표준 모델이 가고, 가고, 진행되고, 모순이없는 실험이 없다고 믿어진다. 그리고 그에 따라, 현재 세대의 물리학 자의 삶에 대한 그런 실험은 없었습니다. 이것은 물리학 자, 특히 이론가들이이 TeV, 14 TeV를 넘어서 자연스럽게, 바로 저기에, 또는 그 이상을 볼 계획 인 이유입니까?

  당신 말이 맞았 어. 사실, 우리는 모든 것을 완벽하게 묘사하는 표준 모델을 우리 손에 가지고 있으며, 이것은 우리 주변의 세계이며, 매우 복잡하며 근본적인 수준에서 매우 단순합니다. 이 표준 모델은 가속기의 모든 이전 실험 결과를 설명하지만이 표준 모델은 완전하지 않습니다. 아직 실험적으로 발견되지 않은 마지막 벽돌은 모두에게 많은 것을주는 Higgs 필드입니다 ... 이것은 우리가 기대하는 것입니다, 우리가 발견 할 것이지만, 이것은 표준 모델의 틀 내에서 모두입니다. 그러나 힉스 필드가 없더라도 표준 모델은 완전하지 않다고 말하면서 우리는 우주에 어두운 물질이 있고, 어두운 에너지가 있고, 요소가 이것들이라는 것을 절대적으로 알기 때문에 표준 모델의 틀 밖에 있어야합니다. 표준 모델 안에는 암흑 물질을위한 장소가 없습니다. 글쎄, 우리가 어떻게, 어둠의 물질이 대형 Hadron Collider에서 태어날 수 있는지를 어떻게 알 수 있습니까? 세상이 표준 모델 밖에서 어떻게 작동하는지, 우리는 알지 못합니다. 특히 장시간 논의 된 하나의 가능성은 매우 아름다운 가능성이며, 이것은 supersymmetry의 가능성입니다. 이것은 모든 입자가 superpartner를 가질 때입니다 : 광자는 광자, 전자는 스칼라 전자, 수퍼 파트너 등이 있습니다. 여기 있습니다. 그리고 만약 세계가 이런 방식으로 배열된다면, 우리는 Large Hadron Collider에서 그것을 보게 될 것입니다, supersymmetry가 개방 될 것이고, 그런데 supersymmetry가 열릴 것입니다, 어쩌면 그것은 Higgs 입자보다 더 쉬울 것이고, 실제로 자연 속에서 실제로 실현된다면 더 빨리 일어날 것입니다 . supersymmetry가있는 모델의 매개 변수가 측정됩니다. 그리고이 대칭 이론의 틀 안에서 이미 암흑 물질에 대한 여지가 있습니다. supersymmetric의 이론에서 발생하는 암흑 물질의 입자는 약하게 상호 작용하는 방대한 입자 인 wimps라고 불린다. 우리가 세계가 그 안에 wimpas를위한 장소가있는 방식으로 배열되어 있다는 것을 알게된다면, 그때 암흑 물질과 다른 물질을 생각하는 것이 어떻게 든 이상 할 것입니다. 그리고 직접적으로 볼 때, 물론 간접적으로 암흑 물질의 입자가되는 것은 매우 어려울 것입니다 여기서 뉴트리노가 측정 한 것처럼, 말하자면, 40 년 전. supersymmetry 외에 그 밖에 무엇이있을 수 있습니까? 글쎄, 예를 들어, 내가 말했듯이, 최근에는 세계가 다차원이라는 추측이 있습니다. 이것이 사실이라면 이것은 우주에 대한 우리의 생각을 매우 급진적이고 급진적으로 수정할 것입니다. 그리고 나서 이것은 세계가 다차원 적이라는 것을 알게되면 적어도 향후 100 년 동안 물리학의 발전 방향을 결정할 것입니다. 글쎄, 내가 말했듯이, 세상이 다차원이라하더라도, 그것은 안전합니다. 다차원 세계에서 태어난 블랙홀은 위험하지 않습니다. 하지만 여기서 우리는 그것을 연구 할 것입니다.

  Higgs 보손이 발견되면 질량이 기본 입자에 존재하는 방법을 이해할 수있게 될 것이라고 이미 말했습니다. 내가 이해하는 한, 거기에는 힉스 보손이 없다면 질량이 없어야한다. 그리고 저는 묻고 싶었습니다. 그러나 질량에 대한이 생각은 중력과 어떻게 연결되어 있습니까? 나는 그들이이 이론과 관련이 없다는 인상을 받았다. 아니면 어떻게?

  그들은 어떤 방식으로도 연결되어 있지 않습니다. 그렇다면 힉스 필드와의 상호 작용으로 인해 질량이 어떻게 발생하는지 설명 할 필요가 있습니다. 일반적으로 현대의 개념에 따르면 전체 우주는 Higgs 필드로 가득 차 있습니다. 그리고이 분야에서 움직이는 입자는이 분야와의 상호 작용으로 인해 질량을 얻습니다. 이 필드가 없으면 표준 모델의 모든 입자는 질량이 없습니다. 표준 모델에서는 중력과 아무런 관련이 없습니다. 글쎄, 중력 ... 모든 거대한 몸, 그들은 중력장에 의해 서로 상호 작용합니다. 거대한 몸체는 공간과 시간을 구부린다. 그리고 그 질량은 힉스들과의 상호 작용을 통해 얻어집니다. 이들은 완전히 독립적 인 두 가지 구성 요소입니다. 물론 물리학 자들은 모든 상호 작용에 대한 통일 된 이론을 구축하는 것을 꿈꿉니다. 여기에는 표준 모델이 있습니다. 이것은 약한 전자기 상호 작용을 결합하고, 강한 상호 작용이 유사하게 배치됩니다. 그러나 성공적으로 구축되었지만 아직 실험적으로 확인되지 않은 이론이 있습니다. 강하고 약한 전자기 상호 작용이 매우 아름다운 방식으로 결합되어 있습니다. 이론은 물론 이론적으로는 중력이 표준 모델의 이러한 구성 요소와 함께 전체적으로 작용하는 실험 검증과는 거리가 있습니다. 어떤 종류의 연결이있을 수 있습니다. 그리고 표준 모델의 틀 내에서 이들은 절대적으로 두 개의 독립적 인 요소입니다.

    (또는 BAK)   - 현재 세계에서 가장 크고 강력한 입자 가속기. 이 거상은 2008 년에 시작되었지만 오랜 기간 동안 낮은 용량으로 일했습니다. 우리는 그것이 무엇인지 왜 우리는 커다란 허드론 충돌자를 필요로하는지 이해할 것입니다.

  역사, 신화 및 사실

  충돌 자 생성에 대한 아이디어는 1984 년에 발표되었습니다. 그리고 충돌기 건설 프로젝트는 이미 1995 년에 승인되고 채택되었습니다. 개발은 유럽 연구 센터 (CERN)에 속한다. 일반적으로, 충돌 자의 발사는 과학자뿐만 아니라 전 세계의 일반인들에게도 많은 관심을 끌었습니다. 우리는 충돌 자의 발사와 관련된 모든 종류의 두려움과 공포에 대해 이야기했습니다.

  그러나 지금도 누군가가 LHC의 작업과 관련된 종말을 기다리고 있으며 대형 Hadron Collider가 폭발하면 일어날 일을 단순하게 생각할 수 있습니다. 우선, 모든 사람들은 블랙홀을 두려워했지만 처음에는 현미경 적으로 성장하여 안전하게 충돌기 자체를 흡수 한 다음 스위스와 세계의 나머지 지역을 뒤덮었습니다. 전멸 재앙은 또한 커다란 공황을 야기했다. 한 무리의 과학자들도 건설을 막으려 고 고소했다. 성명서는 충돌기에서 얻을 수있는 반물질 응고가 물질로 멸종되기 시작할 것이라고 말하면 연쇄 반응이 시작되어 전체 우주가 파괴 될 것이라고 말했다. "미래로 돌아 가기"에서 유명한 캐릭터는 말했다 :

  물론 전체 우주, 최악의 경우. 고작 은하계 만. Emet Brown 박사.

  충돌기가 지구를 파괴합니다.

  그리고 지금 우리는 그가 왜 왜 그랬는지 이해하려고 노력할 것입니까? 사실 그는 하론을 가지고 일하거나 오히려 가속화시키고 가속화 시키며 강압자를 밀고 간다.

  해들 론   - 강한 상호 작용을하는 기초 입자의 부류. 해들 론은 쿼크들로 구성됩니다.

  해들 론은 바리온과 중간자로 나뉘어져 있습니다. 쉽게 이해하기 위해 거의 모든 알려진 물질이 바리온으로 구성되어 있다고 가정 해 봅시다. 더 쉽게 단순화하고 바리온은 핵자 (양성자와 중성자가 원자 핵을 구성 함)라고 이야기하십시오.

  
  

  입자 충돌

  대형 Hadron Collider는 어떻게 작동합니까?

  규모가 매우 인상적입니다. 충돌기는 지하 100 미터에있는 원형 터널입니다. 대형 Hadron Collider의 길이는 26,659 미터입니다. 빛의 속도에 가까운 속도로 가속되는 양성자는 프랑스와 스위스 영토를 통해 지하 순환계를 통과합니다. 정확히 말하면, 터널의 깊이는 50에서 175 미터 사이입니다. 초전도 자석은 비행 양성자 빔을 집중시키고 유지하는 데 사용되며 총 길이는 약 22 킬로미터이며 섭씨 -271 도의 온도에서 작동합니다.

  
  

  탱크의 감지기

  충돌기에는 ATLAS, CMS, ALICE 및 LHCb와 같은 4 개의 거대한 탐지기가 포함되어 있습니다. 주요 대형 탐지기 외에도 보조 탐지기가 있습니다. 감지기는 입자 충돌 결과를 캡처하도록 설계되었습니다. 즉, 두 개의 양성자가 가벼운 속도로 충돌 한 후에는 아무도 무엇을 기대해야하는지 알지 못합니다. 무슨 일이 일어 났는지, 어디서 뛰어 오르고, 얼마나 멀리 날아 갔는지, 그리고 모든 종류의 센서로 채워진 탐지기가 있습니다.

  
  

  대형 Hadron 충돌기. 위치 사진

  대형 Hadron Collider의 결과.

  왜 우리는 콜 라이더가 필요한가요? 음, 확실히 지구를 파괴하지 마라. 입자를 밀어 넣는 것이 무슨 의미일까요? 사실은 현대 물리학에서 답이없는 많은 질문이 있으며, 오버 클럭 된 입자의 도움으로 세계를 연구하는 것은 문자 그대로 현실의 새로운 층을 열어 세상의 구조를 이해할 수 있으며, "삶의 의미, 우주 및 일반적으로" .

  BAC에서 이미 발견 된 사항은 무엇입니까? 가장 유명한 것은 발견이다. 힉스 보손   (별도의 기사를 작성해 보겠습니다). 오픈되는 것 외에 5 개의 새로운 입자, 획득 한 기록 에너지에서 첫 번째 충돌 데이터, 양성자와 반 양성자의 비대칭이 없다는 것을 보여 주었다., 비정상적인 양성자 상관 관계가 감지 됨. 목록은 오랫동안 계속 될 수 있습니다. 그러나 주부에서 두려움을 불러 일으킨 미세한 블랙홀은 발견되지 않았습니다.

  
  

  그리고 이것은 충돌 자 (collider)가 아직 최대 힘으로 가속되지 않았다는 사실에도 불구하고 있습니다. 이제 대형 Hadron Collider의 최대 에너지 - 13 TeV   (테라 전자 볼트). 그러나, 적절한 준비 후에, 양성자는 14 TeV. 비교를 위해, LHC 전신 가속기에서 최대 수신 에너지는 1 TeV. 이렇게하면 일리노이 출신의 미국 가속기 테바 트론 (Tevatron)이 입자를 가속시킬 수 있습니다. 충돌기에서 얻은 에너지는 세계에서 가장 큰 것에서 멀리 떨어져 있습니다. 그래서 지구에 기록 된 우주선의 에너지는 충돌기에서 수십억 가속 된 입자의 에너지를 초과합니다! 따라서 대형 Hadron Collider의 위험은 최소화됩니다. LHC의 도움으로 모든 답을 얻은 후에 인류는 더 강력한 다른 충돌자를 만들어야 할 것입니다.

  친구, 과학 사랑, 그리고 그것은 반드시 당신을 사랑합니다! 과학을 쉽게 사랑할 수 있도록 도와줍니다. 도움을 요청하고 연구가 기쁨을 가져다 주도록하십시오!