가장 큰 충돌 자. 보손 하나가 아닙니다.

이 신비한 장치에 관한 많은 소문이 있습니다. 많은 사람들이 지구를 파괴하고, 인공적인 블랙홀을 만들고 인류의 존재를 종식시킬 것이라고 주장합니다. 실제로이 장치는 과학자들의 연구 덕분에 인류를 완전히 새로운 수준으로 이끌 수 있습니다. 이 주제에서는 대형 Hadron Collider (LHC)가 무엇인지에 대한 인상을주기 위해 필요한 모든 정보를 수집하려고했습니다.

그래서,이 주제는 Hadron Collider에 대해 알아야 할 모든 것을 포함합니다. 2010 년 3 월 30 일 CERN (유럽 원자력 연구기구)에서 역사적인 사건이 일어났습니다. 몇 차례 실패한 시도와 수많은 업그레이드 이후 세계 최대의 원자 파괴 기계 제작이 완료되었습니다. 상대적으로 저속에서 양성자 충돌을 일으키는 예비 시험은 2009 년에 실시되었으며 중대한 문제는 없었다. LHC의 기본 실험 모델은 최대 속도로 충돌하는 두 개의 양성자 선의 충돌을 기반으로합니다. 이 강력한 충돌로 양성자가 파괴되어 특별한 에너지와 새로운 기본 입자가 생성됩니다. 이 새로운 원자 입자는 극도로 불안정하고 단 몇 초만 존재할 수 있습니다. LHC의 일부인 분석 장치는 이러한 이벤트를 기록하고 세부적으로 분석 할 수 있습니다. 따라서 과학자들은 블랙홀의 발생을 시뮬레이션하려고합니다.

2010 년 3 월 30 일, 대형 Hadron Collider의 27km 터널에 2 개의 양성자 빔이 반대 방향으로 방출되었습니다. 그들은 충돌이 발생한 빛의 속도로 가속되었다. 7TeV (7 기압)의 기록적인 에너지가 등록되었습니다. 이 에너지의 크기는 기록적이고 매우 중요한 가치가 있습니다. 이제 LHC의 가장 중요한 구성 요소 인 양성자 광선이 충돌하는 몇 초 동안 분수로 일어나는 일을 기록하는 센서와 감지기에 대해 알아 봅시다. 2010 년 3 월 30 일에 충돌하는 동안 중심 역할을하는 세 가지 센서가 있습니다. 이들은 복잡한 CERN 실험에서 중요한 역할을하는 충돌 자의 가장 중요한 부분 중 하나입니다. 이 다이어그램은 LHC의 핵심 프로젝트 인 네 가지 기본 실험 (ALICE, ATLAS, CMS 및 LHCb)의 위치를 ​​보여줍니다. 50 미터에서 150 미터의 깊이에서, 거대한 동굴은 거대한 센서 감지기를 위해 특별히 파헤쳐졌습니다.

ALICE (Large Experimental Ion Collider의 약자)라는 프로젝트부터 시작해 보겠습니다. 이것은 LHC에 건설 된 6 개의 실험 시설 중 하나입니다. 앨리스는 중 이온 충돌을 연구하기 위해 설립되었습니다. 이 경우 생성 된 핵 물질의 온도와 에너지 밀도는 글루온 플라즈마의 탄생에 충분하다. ALICE 탐지기와 사진의 모든 18 개 모듈



ALICE의 내부 추적 시스템 (ITS)은 충돌 지점을 감싸고 나타나는 입자의 특성과 정확한 위치를 측정하는 실리콘 센서의 6 개의 원통형 레이어로 구성됩니다. 이러한 방식으로, 중질 쿼크를 함유하는 입자를 쉽게 검출 할 수있다.

BAC의 주요 실험 중 하나는 ATLAS입니다. 실험은 양성자 간의 충돌을 연구하도록 설계된 특수 검출기에서 수행됩니다. ATLAS 길이는 직경 44 미터, 직경 25 미터이며 무게는 약 7000 톤입니다. 양성자 광선은 터널의 중앙에서 충돌하며, 이것은 지금까지 건설 된이 유형의 가장 크고 복잡한 센서입니다. 센서는 양성자 충돌 도중 및 이후에 일어나는 모든 것을 포착합니다. 이 프로젝트의 목표는 이전에 등록되지 않았고 우주에서 발견되지 않은 입자를 탐지하는 것입니다.

발견 및 확인 힉스 보손   - 대형 Hadron Collider의 가장 중요한 우선 순위.이 발견은 기본 원자 입자 및 표준 물질의 기원에 대한 표준 모델을 확인하기 때문입니다. 충돌기가 완전히 가동되는 동안 표준 모델의 무결성이 파괴됩니다. 우리가 부분적으로 만 이해할 수있는 특성 인 초등 입자는 구조적 완전성을 유지할 수 없습니다. 표준 모델의 상한은 1 TeV 에너지이며 입자가 감소합니다. 7 TeV의 에너지로, 현재 알려진 것보다 10 배 더 큰 질량을 가진 입자가 생성 될 수 있습니다. 사실, 그들은 매우 변하지 않을 것입니다. 그러나 ATLAS는 "사라지기"전에 그것들을 초 단위로 탐지하도록 설계되었습니다.

이 사진은 대형 Hadron Collider의 모든 사진 중에서 가장 좋은 것으로 간주됩니다.

컴팩트 뮤온 솔레노이드 ( 컴팩트 뮤온 솔레노이드)는 LHC에서 기본 입자의 두 개의 거대한 보편적 탐지기 중 하나입니다. 38 개국의 183 개 연구소 및 대학의 약 3,600 명의 과학자가이 탐지기를 제작하고 작동하는 CMS의 작업을 지원합니다. 솔레노이드는 스위스 국경 근처의 프랑스 영토에있는 세시 (Cessi)의 지하에 위치하고 있습니다. 이 다이어그램은 CMS 장치를 보여줍니다.

가장 안쪽 층은 실리콘 기반 트래커입니다. 추적기는 세계에서 가장 큰 실리콘 센서입니다. 그것에는 7 천 6 백만개의 수로를 포함하는 실리콘 감지기 (대략 테니스 코트 지역)의 205m2가있다. 추적기를 사용하면 전자기장에서 대전 된 입자의 흔적을 측정 할 수 있습니다.

두 번째 단계는 전자 칼로리 미터입니다. 다음 수준의 하론 열량계는 각 경우에 생성 된 개별 하론의 에너지를 측정합니다.

대형 Hadron Collider의 CMS의 다음 층은 거대한 자석입니다. 대형 솔레노이드 자석은 길이가 13 미터이며 직경이 6 미터입니다. 그것은 니오브와 티타늄으로 만든 냉각 코일로 구성됩니다. 이 거대한 솔레노이드 자석은 입자의 수명을 최대화하기 위해 최대 출력으로 작동합니다.

5 층 - 뮤온 감지기 및 리턴 멍에. CMS는 LHC의 정력 충돌에서 감지 될 수있는 다양한 유형의 물리를 조사하도록 설계되었습니다. 이러한 연구 중 일부는 표준 모델의 매개 변수 측정을 확인 또는 개선하는 것으로 구성되어 있지만 많은 다른 사람들은 새로운 물리학을 찾고 있습니다.

2010 년 3 월 30 일 실험에 대한 정보는 거의 없습니다. 그러나 한 가지 사실은 확실합니다. CERN은 충돌기를 발사하기위한 세 번째 시도에서 전례없는 에너지 폭발이 발생했다고 전했다. 양성자 광선은 27 킬로미터 터널을 돌며 빛의 속도로 충돌했다. 기록 된 에너지 레벨은 최대로 고정되어 현재 구성에서 약 7 TeV를 생성 할 수 있습니다. 빅뱅이 시작된 첫 1 초 동안의 특징 인이 에너지의 양은 우리 우주의 존재를 불러 일으켰습니다. 처음에는이 수준의 에너지는 예상되지 않았지만 그 결과는 모든 기대치를 초과했습니다.

다이어그램은 ALICE가 7 TeV에서 기록적인 에너지 방출을 얻는 방법을 보여줍니다.

이 실험은 2010 년에 수 백 번 반복됩니다. 이 과정이 얼마나 복잡한 지 이해하기 위해 충돌 자의 입자 가속에 비유 할 수 있습니다. 복잡성면에서 볼 때, 이것은 예를 들어 뉴 펀들 랜드 섬에서 바늘을 쏘는 것과 같은 완벽한 정밀도로 이러한 바늘이 지구 전체를 비행 한 대서양 어디에서나 충돌하는 것과 같습니다. 주요 목표는 기초 입자의 검출이다 - 우주 건설의 표준 모델의 기초에 놓여있는 Higgs 보손

이 모든 실험의 성공적인 결과로, 400 GeV의 무거운 입자 (소위 Dark Matter)의 세계가 마침내 열리고 탐구 될 수 있습니다.

행성에있는 거의 모든 사람들이 헤런 충돌자를 알고 있습니다. 학문적 세계에서 그의 창조물은 물론 그 순간에 이미 발견 된 것들을 미래에 대한 놀라운 도약이라고합니다. 그것의 구조에서, 그것은 복잡한 입자 가속기를 나타낸다. 충돌 자의 기술로 인해 과학자들은 양성자와 중금속을 분산시킬 수 있습니다. 처음에는 Higgs 보존을 확인하기 위해 Large Hadron Collider를 만들었습니다. 추가 작업과 collider 기술 자체의 재구성으로 이미 다른 입자를 찾을 수 있습니다. 이것은 왜 hadron 충돌기가 필요한지에 대한 주된 대답입니다.

세계 최초 - 대형 Hadron Collider

"빅"이라고 불리는 세계 최초의 충돌기는 CERN에서 지어졌으며 프랑스와 스위스 국경에 위치해 있습니다. 그는 당분간 전 세계에 존재하는 모든 것의 가장 크고 정교한 실험 장치를 당연히 고려했습니다. 또한, 그가 성공적으로 자신의 작업에 대처하고 나면, 과학자들은 작업의 설계 및 원리를 수정하고, 다른 문제를 탐색하기 위해 그것을 수정합니다. 세계 100 개국의 과학자와 기술자가 1 만 명 이상이 충돌 자의 창조, 설계 및 개발에 참여했다는 사실은 주목할 가치가있다.

이름이 "Big"인 장치는 크기 때문에 정확하게 수신되었습니다.   주 가속기 고리의 전체 길이는 약 26.5km입니다. 충돌 장치 자체는 무거운 입자 즉, 핵 (haron)을 가속화합니다. 2012 년 7 월 4 일에 Hadron Collider 기술 덕분에 과학자들은 입자를 발견 할 수있었습니다. 1 년 후, 그것이 Higgs 보손이라는 확인을 얻을 수있었습니다. 이 가정은 1964 년 영국의 물리학 자 피터 힉스 (Peter Higgs)에 의해 처음으로 소개되었지만 21 세기 초반에만 과학자들이 직접 확인했다. 발견 된 입자는 "신의 입자 (particle of God)"라고도 불리 웠는데, 그 이름의 첫 번째 버전은 "저주 입자"라고 불렀지 만, 어떤 이유로 그것은 편집자의 허락을받지 못했습니다. 이 발견으로 표준 모델을 완성하고 많은 새로운 이론에 생명을 불어 넣을 수있었습니다.

Hadron Collider는 무엇을위한 것입니까?

대부분의 사람들이 헤일론 충돌기가 무엇이고 그것이 무엇인지를 완전히 이해할 수는 없을 것입니다. 그럼에도 불구하고 왜 그러한 장치가 필요한지, 학문적 세계뿐만 아니라 문명의 발전을 전체적으로 변화시킬 수있는 지평을 이해하는 것은 어렵지 않습니다. 입자 가속기의 도움으로 과학자들은 과거와 전혀 다른 방식으로 물질에 침투 할 수 있습니다. 이것은 우리로 하여금 이미 존재하는 것을 확인하고 완전히 새로운 이론을 창조 할 수있게 함은 물론, 일반적으로 인간 삶의 질에 영향을 미친다. 입자의 연구는 오늘날 과학 세계에 대한 지식과 이해에 크게 영향을 미쳤습니다. 이 모든 것이 우주의 구조를 훨씬 더 가깝게 이해할 수 있도록 해줍니다.

hadron 충돌기가 필요한 이유에 대한 비디오

또한, LHC와 그 도움으로 수행 된 연구는 우주가 어떻게 태어 났는지에 대해 밝힐 수 있습니다. 덕분에 과학자들은 빅뱅 이론을 확인하고 반박하기를 희망합니다. 일반적으로, 대형 Hadron Collider의 생성은 소우주 깊숙이 들어가는 것을 가능하게했습니다. 미래의 일부 데이터에 따르면, LHC는 완전히 새로운 시공간 이론과 특성을 발견 할 수 있습니다. 일부 과학자들은 이미 시간에 대한 이해에 접근하고 판타지 영화가 아닌 시간 공간에서의 여행을 볼 수있게하는 개념과 이론을 만들고 있습니다. 당연히 많은 발견과 개념 이론이 수십 년이 걸릴지 모르지만 대부분의 학자들은 BAC가 개발과 발견의 올바른 단계라고 주장합니다.

허드 론 충돌기는 어디 있습니까?

객체가 분류 된 것으로 간주되지만 대부분의 사람들은 hadron 충돌자가 어디에 위치하는지에 관심이 있습니다. 그 이유 중 하나는 실험으로 인한 파괴적인 결과에 대한 우려와 부정적인 이론입니다. 세계 최초의 충돌기는 유럽 원자력 연구기구 (CERN)의 영토에서 창안되었습니다. 전세계의 과학자들은 특정 국가 나 조직의 재산을 100 % 고려할 수 없기 때문에 충돌 자 생성에 참여했습니다.

Hadron Collider의 역사 :

1. LHC의 첫 번째 테스트는 2008 년 8 월에 시작되었으며 출시일은 9 월 10 일이었습니다.   장치가 성공적으로 출시되었지만 곧 사고가 발생했지만 복구하고 제거하는 데 1 년이 걸렸습니다.
2. LHC는 2009 년 11 월 20 일에 다시 출범했으며, 12 월 9 일에는 양성자 빔이 충돌 한 기록 에너지가 기록되었습니다. 이후 몇 년 동안 실험 결과가 점점 명확 해지면서 이전의 충돌 성능이 향상되었습니다.
3. 2013 년에 충돌 자의 작업이 기술적 수정 및 업데이트를 위해 중단되었습니다.
4. 2015 년 4 월에 작업이 복원되었고 7 월 14 일 성공적인 실험 덕분에 pentaquarks라고하는 일련의 입자가 발견되었습니다.

러시아에 hadron 충돌자가 있습니까?

사람들은 거의 알지 못하지만 첫 번째 입자 가속기는 소련에서 나타날 수 있습니다. 러시아의 Hadron Collider, 또는 오히려 양성자 가속기는 1983 년부터 Protvino에서 개발되었지만, 자금 조달의 어려움으로 인해 시간이 지남에 따라 동결되었습니다.

그럼에도 불구하고, 과학 발전의 성공과 충돌 자의 문제에 대한 연구에 의해 열린 광범위한 시각은 러시아로 하여금 의견을 재고하고 자체 가속기를 만들 겠다는 생각으로 돌아 가게했다. 과학자들에 따르면, 이것은 새로운 에너지 원을 열어주고 인류를 암 치료를위한 연구에 더 가깝게 이끌 것입니다. 초기 추정에 따르면이 프로젝트는 이미 160 억 루블로 추정됩니다.   CERN에 위치한 충돌 자의 "남동생"의 건설은 아직 완료되지 않았지만 많은 작업이 이미 진행되었습니다. 이용 가능한 정보에 따르면, 프로젝트에 종사하는 과학자들은 순수한 재정적 인 문제에 직면했기 때문에 Big Brother 아날로그의 운명과 성공은이 측면에만 의존 할 것입니다.

지금까지 Protro의 가속기가 작업 재개에도 불구하고 아직 초기 설계 단계에 이르지 않았기 때문에 hadron 충돌기가 러시아에 어디에 위치해 있는지 말할 수 없습니다. 노보시비르스크에 이미 완전히 건설 된이 장치는 자금 지원 문제로 인해 최종 출범하지 않습니다. 그럼에도 불구하고, 노보시비르스크 원자력 물리학 연구소의 모든 연구가 완료되었습니다. Budker는 2017 년에 완성 될 수 있습니다.

충돌 자의 작업과 관련된 두려움과 부정적인 이론

첫 발사가 있기 전에도 많은 이론들이 충돌자가 잠재적으로 위험한 장치이며 인류와 행성 전체를 파괴 할 폭발로 이어질 수 있다고 나타났습니다. 수년 동안, 과학자들뿐만 아니라 평범한 사람들도 hadron 충돌자가 폭발하면 어떤 일이 벌어 질 것인지 끊임없이 논의 해 왔습니다. 일부 평판 좋은 과학자들은 블랙홀이 생겨서 전체 행성이 사라질 것이라고 주장했다. 성공적인 실험 결과, LAB의 결과는 그러한 이론이 과학적 근거가 없으며 실제 문제의 소리보다 홍보의 대상이 될 가능성이있는 유치한 공포 이야기에 불과하다는 것을 확인했습니다.

그럼에도 불구하고, 우리 시대의 가장 유명한 과학자 중 한 사람인 Stephen Hawking은 Higgs 보손의 실험과 발견이 인류에게 위험 할 수 있다고 말했다. 당연히 우리는 폭발에 관해 이야기하는 것이 아니라, 유명한 물리학자가 보손 그 자체가 공간과 시간 같은 개념의 실종을 초래할 수 있다고 우려하고 있습니다. 호킹 박사에 따르면, 힉스 보존은 극히 불안정한 물질로, 일정한 상황에서 진공의 붕괴를 초래할 수 있다고한다. Hadron Collider의 작동 원리가 아직 그러한 것들에 관해 이야기하는 것을 허용하지 않는다는 것을 명확히하는 것이 가치 있으며, 과학자 자신도 그 이론이 행성 비늘의 충돌 자의 경우에만 확인 될 수 있다고 설명한다.

Hadron Collider의 작동 원리에 관한 비디오

Hawking에 따르면, 발견 된 입자의 위험한 잠재력 때문에 우주 전체가 즉시 다른 물리적 상태로 바뀔 수 있습니다. 물질의 유도 된 불안정성은 거짓 진공과 진실 진공 사이의 명확한 교량이 될 수 있습니다. 일반적으로 가설 자체는 진공 붕괴 이론에 기반을두고 있으며, 이는 두 종류로 나누어 짐을 의미합니다. 그녀는 우주의 현재 상태가 안정에 의해 구별되는 잘못된 진공 상태에 있다고 설명합니다. 그러나 적절한 크기의 충돌기가 만들어지기 전까지는 지구상에서 가장 똑똑한 사람들 중 하나 인 이론상의 결과에 대해 걱정할 필요가 없습니다.

Hadron Collider의 작업에 대한 소식을 따르십니까? 이 과학적 대상에 대해 어떻게 생각하십니까? 의견 공유