10 uteliaisuutta CERNin suuren hiukkasten kohoajan suhteen

Jos olet jopa kiinnostunut tieteestä (tai jos olet The Big Bang Theoryn fani), olet ehkä kuullut LHC: stä. Silti sinun ei tarvitse olla fysiikan nero ymmärtääksesi, että tämän hämmästyttävän laitteen yksityiskohtia ei ole helppo ymmärtää, vaikka et olisikaan täysin maallikko.

Tietenkin, ei ole helppoa julkisesti tunnustaa tiettyjä epäilyjä maailmassa, jossa geeky-kulttuurista on tulossa yhä enemmän maata ja Internetistä on tullut täydellinen turvasatama kaikenlaisille vihollisille. Tästä syystä kommentoimme alle 10 harvinaisuutta, jotka haluat ehkä tietää LHC: stä, mutta ei koskaan ollut rohkeutta kysyä.

1 - Mitä ”suuri hadronikoppuri” tarkoittaa?

Ensimmäinen on helppoa: iso sana viittaa laitteen kokoon. LHC on suuri pyöreä tunneli, jonka ympärysmitta on 27 km, haudattuna keskimäärin 100 metrin maakerroksen ja kivien alle. Termi törmäyslaite viittaa siihen tosiseikkaan, että laitetta käytetään kiihdyttämään protoneja (ja satunnaisia ​​ioneja) vastakkaisiin suuntiin, jotta ne voivat törmää heidän kanssaan ja näyttää, mitkä partikkelit johtuvat prosessista.

Fysiikassa hadronit ovat subatomien hiukkasten ryhmää, joka on valmistettu kvarkeista ja jota pitää yllä vahva ydinvuorovaikutus (yksi neljästä perustavanlaatuisesta vuorovaikutuksesta, mukaan lukien painovoima, sähkömagneettinen ja heikko ydin). Protonit ja neutronit ovat joitain esimerkkejä hadroneista.

2 - Miksi se on maan alla?

Yksi syy on, että kiinteistön löytäminen 27 kilometriä maanpinnasta on todella kallista. LHC käyttää alun perin kaivettua tunnelia toisen törmäyslaitteen, isojen elektronien ja positronien kolareiden (LEP) asentamiseen, jotka deaktivoitiin vuonna 2000. Toinen mielenkiintoinen yksityiskohta on, että kaikki laitteen yläpuolella oleva maa ja kivet palvelevat erinomaisena suojana luonnolliselta säteilyltä, joka voi tavoittaa ilmaisimet.

Kuvalähde: jäljentäminen / Atlas-kokeilu

3 - Mikä on samankaltaisuus LHC: n ja ihmissusi välillä?

Vastaus on, että kuu vaikuttaa molempiin. Kuten vuorovedet, maahan kohdistuu myös kuun vetovoima. Kun kuu on täynnä, maapallon kerros voi nousta 25 senttimetriin, liike, joka saa LHC: n ympärysmitan nousemaan yhden millimetriin. Se ei ehkä kuulosta paljon, mutta riittää, että tutkijoiden on otettava tämä huomioon.

4 - Mikä on LHC: n ja jääkaapin samankaltaisuus?

Kuumenee kylmäksi, LHC: tä ei käytetä estämään tutkijoiden grillilihaa pilaantumiselta! Todellisuudessa samankaltaisuus on, että molemmat riippuvat jäähdytyksestä. Suurella hadronikopterilla on maailman suurin kryogeeninen järjestelmä, ja sitä voidaan pitää yhtenä maapallon kylmeimmistä paikoista.

Jotta laitteen magneetit pysyisivät suprajohtavassa lämpötilassa, tutkijoiden on jäähdytettävä ne 1, 9 kelviniin (-271, 3 celsiusastetta) - ulkoavariaa alhaisempaan lämpötilaan, joka saavuttaa vähintään -270, 5 celsiusastetta joissain kohdissa. Ja saavuttaa kyseinen piste lämpökiiveissä ei ole helppoa: 10 000 tonnia nestemäistä typpeä ja 90 tonnia nestemäistä heliumia käytetään prosessissa, joka kestää muutaman viikon.

5 - Mitä CERN tarkoittaa?

Se on ranskan lyhenne ydintutkimuksen Eurooppa-neuvostolle, joka perustettiin vuonna 1952 11 maan tuella. Kaksi vuotta myöhemmin termi "hallitus" poistettiin nimestä ja korvattiin nimellä "organisaatio", mutta kukaan tutkijoista ei pitänyt uudesta lyhenteestä, joten entinen pysyi.

Jos laitoksen nimi kuulostaa sinulle tutulta tietämättä mitään LHC: stä, niin siellä on kaksi mahdollista selitystä: oletko kuullut, että he keksivät internetin, tai katsomasit Dan Brownin kirjaa ”Enkelit”. ja demonit. ”

6 - Paljonko se maksoi?

LHC: n rakentaminen kesti lähes 30 vuotta, ja sen on arvioitu maksavan CERN-jäsenmaille (ja muille osallistujille) 4, 6 miljardia euroa. Mutta se ei ole kaikki - kuten maksavat TV-mainokset sanovat -, koska muun muassa ilmaisinmenoja ja laskentatehoa oli vielä 1, 43 miljardia euroa.

Kuvalähde : Toisto / Neatorama

7 - Kuinka paljon sähköä LHC tarvitsee toimiakseen?

Laitteen toiminta kestää 120 MW, mikä vastaa energiankulutusta Sveitsin Geneven kantonissa. Tämä määrä voitaisiin riittää 1, 2 miljoonan 100 watin hehkulampun tai 120 000 Kalifornian keskimääräisen kodin käyttämiseen. LHC: n vuotuisten toimintakustannusten arvioidaan olevan 19 miljoonaa euroa.

8 - Kuinka paljon tietoja odotat saavan LHC: ltä?

Suuri Hadron-törmäyskokeessa on noin 150 miljoonaa anturia, jotka tarjoavat tietoa 40 miljoonaa kertaa sekunnissa. Tietovirta on noin 700 Mt sekunnissa eli noin 15 petatavua vuodessa. Jos yrität polttaa kaiken CD-levyille, keräät 20 km tornia vuodessa. Ja DVD-levyt eivät olisi paljon parempi vaihtoehto, koska tarvitset noin 100 000 12 kuukauden välein.

Saadakseen tämän tiedonkulun CERN rakensi LHC World Computing Grid -tyypin, erityisen nopean yksityisen Internetin, joka yhdistää noin 80 000 tietokonetta analysoimaan törmäysaineistoa.

9 - Voiko LHC luoda mustan aukon, joka nielee maan?

Jos olet kuullut hiukkaskiihdyttimistä (ei väliä mitä), olet todennäköisesti kuullut apokalyptisiä teorioita siitä, että nämä laitteet voisivat johtaa mustiin reikiin, jotka kuluttaisivat muun muassa planeettamme.

Vaikka otetaan huomioon, että LHC: llä on etäinen mahdollisuus luoda mikromusta reikä, tuotteella olisi niin pieni koko ja massa, että sillä olisi vaikeuksia imeä jopa protonia, puhumattakaan koko planeetasta. Muut apokalyptiset opinnäytteet (kuten outojen, magneettisten monopolejen tai "kupla-tyhjiön" luominen) ovat erittäin epätodennäköisiä, vaikka ne ovat teoriassa minimaalisesti mahdollisia.

Kuvalähde : Toisto / Neatorama

10 - Onko tutkimuksesta apua?

Vaikka yli 7000 tutkijan ryhmä huolehtii itse tieteestä, kuka tahansa, jolla on tietokone ja Internet-yhteys, voi auttaa tietojenkäsittelyssä. (jotain "LHC kotona") avulla voit käyttää tietokoneesi vapaa-aikaa laskeaksesi törmäyssimulaatioita. Voit osallistua pääsyyn sivulle napsauttamalla tätä.