Hadron Collider: Fara. The Manyan Hadron Collider ya sa? Ina?

History of totur, wanda muka sani a yau a matsayin Manyan Hadron Collider farawa mafi tun shekara ta 2007. Da farko an fara ne da Chronology na totur na cyclotron. Na'urar da aka karamin na'urar cewa sauƙi daidai a kan tebur. Sa'an nan lãbãrin accelerators ya ci gaba sosai a hannunsu. Yana bayyana synchrotron da synchrotron.

A cikin tarihi na watakila mafi nishadi da aka lokacin daga 1956 zuwa 1957 shekaru. A lokacin, Soviet kimiyya, musamman kimiyyar lissafi, bai wanzuwa waje, 'yan'uwa. Amfani da tara da shekaru gwaninta, da Soviet likita mai suna Vladimir Veksler sanya wani nasara a kimiyya. Su ne mafi m synchrotron a lokacin da aka halicce su. Its aiki damar ya 10 GeV (10 biliyan electron volts). Bayan wannan samu ya riga ya halitta tsanani misalai na accelerators: Manyan Electron-Positron Collider, wani totur Swiss, Jamus, Amurka. Su duk da daya na kowa burin - nazarin muhimman hakkokin barbashi quarks.

The Manyan Hadron Collider aka halitta da fari godiya ga kokarin da Italian likita. Kuma sunansa Carlo Rubbia, Nobel Prize Lambar Yabo. A lokacin da aiki Rubbia yi aiki a matsayin darektan a Turai Organization for nukiliya Research. An yanke shawarar gina da kuma gudanar da LHC ne a kan-site bincike cibiyar.

Ina Hadron Collider?

Collider sanya a iyakar tsakanin Switzerland da Faransa. Length na karkara ne kilomita 27, kuma haka shi ne ake kira manyan. totur zobe ke mayar da 50 zuwa 175 mita. A magnet 1232 aka kafa collider. Suna superconducting, wanda ke nufin daya zai iya ci gaba da wani matsakaicin filin for hanzari, tun da makamashi ta halin kaka na wannan maganadiso ne kusan ba ya nan. A total nauyi na kowane maganadisu ne 3.5 ton a tsawon 14.3 mita.

Kamar kowane jiki abu, da Manyan Hadron Collider ya haifar da zafi. Saboda haka, wajibi ne a kullum sanyi. A saboda wannan dalili, zafin jiki ne kiyaye a 1.7 K amfani da miliyan 12 lita na ruwa nitrogen. Bugu da kari, ruwa helium (700,000 lita) da ake amfani da sanyaya, da kuma mafi muhimmanci - da matsa lamba da aka yi amfani da, wanda shi ne goma sau da ƙananan fiye da al'ada yanayi matsa lamba.

Zazzabi 1.7 K centigrade ne -271 digiri. Irin wannan zafin jiki ne kusan kusa da cikakkar sifili. Cikakkar sifili da ake kira mafi ƙasƙanci yiwu iyaka, wanda zai iya da jiki na zahiri.

A ciki na rami ba kasa mai ban sha'awa. Akwai niobium-titanium superconducting na USB da yiwuwa. Su ne tsayin 7600 kilomita. A total nauyi ne 1,200 ton igiyoyi. A ciki na USB - a plexus na wayoyi 6300 da duka nesa da biliyan 1.5 kilomita. Wannan shi ne tsayin daidaita 10 astronomical raka'a. Alal misali, da nisa daga kasa zuwa ga rana ne 10 irin raka'a.

Idan muka magana game da Gwargwadon wuri, shi za a iya ce cewa collider zobba karya tsakanin biranen Saint-Genis da Forno Voltaire located a Faransa gefe, kazalika da Marin da kuma Vessurat - tare da Swiss gefe. Kananan zobe, da ake kira PS, kara a kan iyakar kasar da diamita.

A raison d'être

Domin amsa tambayar "Mene ne LHC", kana bukatar ka kunna ga masana kimiyya. Masana kimiyya da dama cewa shi ne babban ƙarya ga dukan zamanin da wanzuwar kimiyya, da kuma cewa kimiyya ba tare da shi, wanda aka sani a gare mu a yau, kawai bai sa hankali. A zama da kaddamar da Manyan Hadron Collider suna ban sha'awa a cewa karo na barbashi a cikin LHC ne fashewa. Duk da lafiya barbashi watsar a daban-daban kwatance. Don samar da sabuwar gaɓũɓuwa, wanda zai iya bayyana kasancewar da ma'anar da yawa.

Abu na farko da masana kimiyya sun yi kokarin samun wadannan barbashi fadi - shi ne rubuce annabta da likita Peter Higgs na farko barbashi kira da "Higgs boson". Wannan ban mamaki barbashi ne m na bayanai, suna dauke. Amma duk da haka shi ne ake kira da "barbashi Allah". Bude shi zai motsa masana kimiyya ya fahimci talikai. Ya kamata a lura da cewa a shekarar 2012, 4 Yuli, Hadron Collider (fara shi partially nasara), don gano irin wannan barbashi. Don kwanan wata, masana kimiyya suna kokarin nazarin shi a daki-daki.

Har yaushe nufin ...

Hakika, da tambaya nan da nan ya taso, me ya sa ne da masana kimiyya haka dogon don nazarin wadannan barbashi. Idan kana da wani na'ura, za ka iya gudanar da shi, kuma duk lokacin da harba fiye da kuma ƙarin bayanai. Gaskiyar cewa aikin LHC - shi ne mai tsada da yardarSa. Daya jefa Kudinsa wani babban Jimlar. Alal misali, shekara-shekara kuzari ne, sunã daidaita da 800 miliyan. KW / h. Wannan adadin kuzari cinye gari tare da wani yawan game da dubu 100. Man, a talakawan nagartacce. Wannan bai hada tabbatarwa ta halin kaka. Wani dalili - shi ne cewa LHC fashewa da cewa faruwa a lokacin pitting da protons daure su zõ da wani manyan girma na data: kwamfuta-zaa iya karanta bayanai don haka da cewa aiki daukan lokaci mai tsawo. Ko duk da cewa ikon kwamfutar da cewa sama da bayani, ko da manyan da a yau ta nagartacce.

Wani dalili - shi ne babu kasa shahara duhu al'amarin. Masana kimiyya aiki tare da collider a cikin wannan shugabanci, ya tabbatar da cewa a bayyane kewayon na sararin samaniya ne kawai 4%. An zaci cewa sauran - shi ne mai duhu da al'amarin da duhu makamashi. Gwaje ƙoƙarin su tabbatar da cewa wannan ka'ida ne daidai.

Hadron Collider: ga ko da

Sa a gaba da ka'idar duhu al'amarin kira a cikin tambaya da aminci da wanzuwar LHC. The tambaya tashi: "Hadron Collider: ga ko da?" Ya damu da yawa masana kimiyya. Dukan manyan zukatan duniya ya kasu kashi biyu Categories. "Abokan adawar" sun sa a gaba mai ban sha'awa ka'idar cewa idan irin wannan kwayar halitta ta wanzu, to, shi dole ne ta daura barbashi. Kuma da karo na barbashi a totur bayyana duhu part. Akwai wani hadarin da cewa duhu kashi da kuma rarraba da muke gani fuska. Sa'an nan kuma ya iya kai ga mutuwa na sararin samaniya. Duk da haka, bayan na farko da farkon LHC wannan ka'idar ya kasance, rabi da karye.

Next a muhimmancin zo wani fashewa da sararin samaniya, ko kuma wajen - da haihuwa. An yi imani da cewa karo za a iya lura da yadda duniya girman a cikin na farko da dakika na zama. Hanyar da ta duba bayan asalin Big Bang. An yi imani da cewa barbashi karo tsari ne sosai kama da wanda ya kasance a farkon haihuwar talikai.

A kalla wani shahararre ra'ayin wanda masana kimiyya bari - yana da m model. Da alama m, amma akwai wani ka'idar wanda ya nuna cewa akwai sauran girma da kuma kaunun kamar mu mutane. Kuma Oddly isa, totur kuma suna iya taimaka.

Kawai sa, da manufar kasancewar totur ne su fahimci abin da sararin samaniya ne, da yadda aka halitta, don tabbatar da ko ƙi yarda da wani data kasance ka'idar barbashi da kuma related mamaki. Hakika, zai dauki shekaru, amma tare da kowane tashi, sabon binciken da birkice duniyar kimiyya.

Facts game da totur

Kowa ya sani cewa totur accelerates barbashi up to 99% na gudun haske, amma ba mutane da yawa sani cewa kashi ne daidai 99,9999991% na gudun haske. Wannan ban mamaki adadi sa hankali saboda kyakkyawan zane da kuma iko da maganadiso hanzarta. Ya kamata mu ma lura wasu daga cikin kasa da aka sani facts.

The lambobin samar a cikin karo na barbashi a lokacin hanzari

Yawan protons a bunch	zuwa 100 biliyan. (1011)
yawan hõre nunannun	to 2.808
Yawan wucewa proton bugo a cikin injimin gano illa zone	har zuwa 31 da miliyan. biyu zones 4
Yawan barbashi collisions a mahada	zuwa 20
Volume da karo data	game da 1.5 MB
Yawa na barbashi Higgs	1 cije kowane 2.5 seconds (a cika tsanani na katako da kuma daidai da wasu zaton game da kaddarorin barbashi Higgs)

Aƙalla miliyan 100. Kõguna na data da ya zo daga kowane daga cikin biyu main gane iya a cikin wani al'amari na seconds don kammala fiye da 100,000 CDs. A kawai wata daya da yawan fayafai sun kai irin wannan tsawo cewa a lokacin da suka kwanta a cikin tari, shi zai zama isa ga watã. Yana da aka haka ya yanke shawarar ba da tattara duk bayanan da ya zo daga gane, amma kawai waɗanda ake yardwa yi amfani da data tarin tsarin, wanda a gaskiya abubuwa a matsayin tace ga bayanai. Aka yanke shawarar zuwa rikodin kawai 100 events cewa ya faru a lokacin da fashewa. Rubuce wadannan abubuwan da za a yi wa Amsoshi da data cibiyar na LHC tsarin, wanda aka located a Turai Laboratory for Barbashi Physics, wanda kuma shi ne wurin da totur matsayi. Za a rubuta abubuwan da suka faru da cewa an rubuta, da kuma wadanda suka wakilci kimiyya al'umma mafi girma sha'awa.

aftertreatment

Bayan rikodin wani mutum ɗari Kilobytes na data za a sarrafa. A saboda wannan dalili, fiye da miliyan biyu da kwakwalwa located in CERN. Dalilin wadannan kwakwalwa ne da aiki na raw data da kuma samuwar su da tushe, wanda zai zama da amfani domin kara bincike. Bugu da ari generated data rafi za a directed zuwa kwamfuta cibiyar sadarwa Kikam. Wannan online cibiyar sadarwa ta haɗu dubban kwakwalwa da cewa suna located in daban-daban cibiyoyin duniya, ta ɗaure fiye da ɗaya da ɗari manyan cibiyoyin, wanda aka located a nahiyoyi uku. Duk da irin wannan maki suna da alaka da CERN amfani Tantancewar zaruruwa - domin iyakar data kudi.

Da yake jawabi na facts, shi wajibi ne in ambaci ma game da tsarin da jiki Manuniya. Rami totur ne mai sabawa 1.4% daga kwance jirgin sama. Wannan ya yi da fari ya sa mafi yawan totur rami a monolithic dutse. Kamar wancan ne da zurfin jeri a kan tarnaƙi ne daban-daban. Idan muka ɗauka daga tafkin, wanda aka located kusa Geneva, da zurfin ne 50 mita. A gaban wani ɓangare yana da zurfin 175 mita.

The ban sha'awa abu ne cewa, Lunar bulan shafi totur. Yana iya ze kamar mai nĩsa abu za su iya aiki a nesa. Amma shi ne ya lura da cewa a lokacin da wani cikakken watã, idan akwai wata karuwa daga ƙasar a Geneva yankin, tashin kamar yadda 25 santimita. Wannan rinjayar da tsawon na collider. Tsawon game da shi incremented by 1 millimeter, da kuma katako makamashi ne canza ta 0.02%. Tun da makamashi na katako iko dole ne a gudanar zuwa 0,002%, da masu bincike dole ne ya yi la'akari da wannan sabon abu.

Har ila yau ban sha'awa shi ne cewa collider rami yana da siffar wani octagon maimakon a da'ira, kamar yadda da yawa suke. Kusassari kafa na gajeren sassan. Suna shirya gyarawa gane da tsarin kula da wannan kara barbashi masaƙa.

tsarin

Hadron Collider, da ƙaddamar da wanda ake dangantawa da yawa daga cikin bayanai da kuma tashin hankali na masana kimiyya - mai ban mamaki na'urar. All totur kunshi biyu zobba. Kananan zobe kira proton synchrotron ko, to amfani da abbreviations - PS. Manyan zobe - Super proton Synchrotron, ko SPS. Tare da ƙawanya biyu da damar da watsa rabo to 99.9% gudun haske. Kamar wancan collider ƙaruwa da makamashi na protons, kara da total makamashi na 16 sau. Yana kuma damar da barbashi yi karo da juna kamar 30 Mill. Time / s. 10 hours. 4 babbar gane da aka samu a mafi 100 terabytes na dijital data da na biyu. Karbar data saboda mutum dalilai. Alal misali, suna iya gane na farko barbashi, wanda samun mummunan lantarki cajin, kuma suna da wani rabin-juya. Tun da waɗannan barbashi ne m, sa'an nan shiryar da su ganewa ba zai yiwu ba yiwuwa don gane kawai su samar da makamashi da za a jefarwa a wani kwana to katako axis. Wannan mataki da aka kira a farko jawo matakin. Wannan mataki da ake bi ta hanyar fiye da 100 musamman data cards, wanda ake hadedde a cikin dabaru aiwatar. Wannan bangare ne halin a cewa a lokacin rasit na data ne selection na fiye da 100 tysyach data tubalan a daya na biyu. Sa'an nan kuma, wadannan bayanai suna amfani da bincike, wanda ya auku amfani da wata babbar-matakin inji.

Next Level Systems, conversely, sami bayanai daga duk injimin gano illa kwarara. Software injimin gano illa aiki a cikin cibiyar sadarwa. Akwai shi zai yi amfani da manyan yawan kwamfutocin don aiwatar da m data tubalan, da talakawan lokaci tsakanin tubalan - 10 microseconds. Shirye-shiryen za su bukatar ƙirƙirar alama na barbashi, m ga asali batu. A sakamakon haka ne data sa kafa ya kunshi lokacinta, da makamashi, da kuma sauran hanyar da ya tashi a lokacin daya aukuwa.

totur sassa

All totur za a iya raba 5 babban sassa:

1) da electron-positron totur collider. A bangare ne game da 7 tysyach maganadiso da superconducting Properties. Tare da su auku ta hanyar da annular shugabanci na katako rami. Kuma ma su mayar da hankali a katako a daya kwarara wanda fadin rage-rage zuwa da nisa daga guda gashi.

2) Karamin muon solenoid. Wannan injimin gano illa da aka tsara don janar manufa. A irin wannan injimin gano illa suna neman sabon mamaki da kuma, alal misali, bincika ga Higgs barbashi.

3) Gano LHCb. Muhimmancin wannan na'urar ne don bincika quarks da barbashi adawa su - antiquarks.

4) A toroidal shigarwa Atlas. Wannan injimin gano illa da aka tsara don kam na muons.

5) Alice. Wannan injimin gano illa Ci colliding gubar ions, kuma proton-proton collisions.

Matsalolin fara da LHC

Duk da cewa gaban high fasahar gusar da yiwuwar kurakurai a yi duk abin da yake daban-daban. A lokacin da wani bata lokaci ba, kazalika da gazawar lokacin totur taro. Dole ne in ce cewa wannan m halin da ake ciki ya kasance ba. The na'urar ƙunshi mutane da yawa nuances da bukatar irin wannan daidaici da cewa masana kimiyya zata kama da sakamakon. Alal misali, daya daga cikin matsalolin da cewa ya fuskanci cikin masana kimiyya a lokacin kaddamar - da ƙi na maganadisu, wanda ya mayar da hankali bim na protons nan da nan kafin karo. Wannan tsanani hadarin da aka sa ta halakar da dutsen saboda asarar superconducting maganadisu.

Wannan matsala ta tashi a shekara ta 2007. Saboda shi, da ƙaddamar da collider dakatarda sau da dama, da kuma a cikin watan Yuni da ƙaddamar da ya faru, kusan shekara guda da Collider tukuna fara.

A karshe ƙaddamar da collider ta yi nasara, shi tara da yawa terabytes na bayanai.

Hadron Collider, da ƙaddamar da abin da ya faru a kan Afrilu 5, 2015, nasarar aiki. A lokacin watan bim zai kori kusa da zobe, a hankali kara ikon. Cikin manufofin da binciken kamar yadda irin wannan, babu. karo makamashi bim za a karu. The darajar daga daga 7 zuwa 13 TeV TeV. Wannan karuwa zai ba da damar ganin sabuwar dama a karo na barbashi.

A shekarar 2013 da kuma 2014. sun tsanani fasaha dubawa na Tunnels, accelerators, gane da kuma sauran kayan aiki. A sakamakon haka ne 18 bipolar maganadiso ake superconducting aiki. Ya kamata a lura cewa jimlar yawan su ne 1232 guda. Duk da haka, da sauran maganadiso ba su tafi kada a gane shi. In ba haka ba muna maye gurbin tsarin na kariya da sanyaya saukar, ya sa inganta. Har ila yau inganta sanyaya tsarin na maganadiso. Wannan damar da su zuwa kasance a low yanayin zafi, tare da iyakar iko.

Idan duk ke da kyau, na gaba ƙaddamar da totur zai faru ne kawai bayan shekaru uku. Ta hanyar wannan lokaci, aka shirya habarta aiki don inganta, da fasaha jarrabawa na collider.

Ya kamata a lura da cewa gyara halin kaka dinari, ba tare da la'akari da kudin. Hadron Collider, kamar yadda na shekara 2010 yana da farashin daidai to 7.5 biliyan. Yuro. Wannan adadi nuna dukan aikin da fari a cikin jerin mafi tsada ayyukan a tarihin kimiyya.

Recent labarai

Hadron Collider, da ƙaddamar da abin da ya faru bayan da hutu, ya yi nasara. Ban sha'awa data aka tattara. Alal misali, shaida da aka gabatar da cewa zamani ra'ayin daidai barbashi. Wannan ne ya sa yiwu godiya ga yin aiki da kyau na da CMS da LHCb gane. Wadannan gane lalata BS kama ta biyu meson, wanda shi ne Direct shaida aminci zamani theories.

Yana da daraja tambayar tambaya, ta yaya ne hujja da wannan ka'idar. Daya hanyar - wannan shi ne kama sabon barbashi. Wannan shi ne, idan wani karo zai zama sabon na farko barbashi, wanda ke nufin cewa zamani ka'idar ya kamata a duba.

Masana kimiyya mayar da hankali da hankali a kan barbashi domin shi zai iya nuna ko akalla bude kofa a cikin shugabanci na supersymmetry. Wannan shi ne mai kyau farko domin kara nazari da kuma aiki a Cibiyar nazarin kimiyya a Geneva.

Abin da ke gaba?

Bayan zai faru gaba zamanintar da collider za a kallafa tare da kara nazarin barbashi. A musamman, shi zai zama dole don ƙarin koyo game da Higgs boson. Duk da cewa wannan samu aka bayar da kyautar Nobel, ba duk da kaddarorin cikakken gane da kuma tabbatar da haka. Saboda haka, masana kimiyya da mai tsawo da kuma wuya aiki a kan nazarin wannan ban mamaki barbashi.

Bugu da kari, dole ne ka ci gaba da yin aiki don tabbatar da ko ƙi yarda da ka'idar supersymmetry. Ko da yake shi alama a bit dama, amma yana da wani hakkin ya wanzu. Kada ka yi zaton cewa duk da hankali ne ba kawai ga batu na farko na muhimmancin ga kowane aikin na da tawagar masana kimiyya suka yi aiki a cikin wannan filin.

Hakika, wannan ba duk da ayyuka da cewa bukatar da za a magance su masana kimiyya. Tare da kowane sabon terabyte na bayanai samu jerin tambayoyi ci gaba da kuma ru, kuma su amsoshin za a iya duba sama a tsawon shekaru.