Введення
Розвитку експериментальної техніки у фізиці елементарних частинок широко обговорюються не тільки фізиками-професіоналами. Що ж таке Великий Адронний Коллайдер (скорочено ВАК), навіщо він потрібний фізикам і наскільки він може бути корисний або небезпечний для людства? Заради чого витрачаються настільки значні матеріальні ресурси? Пошук єдиної природи всіх взаємодій, дослідження гравітаційної взаємодії в мікросвіті, вивчення природи простору-часу - це далеко не повний список поставлених завдань. Фізики сподіваються, що ВАК дасть відповіді на всі питання.
Великий адронний коллайдер
Великий адронний коллайдер - прискорювач заряджених частинок на зустрічних пучках, призначений для розгону протонів і важких іонів (іонів свинцю), вивчення продуктів їх зіткнень.
Коллайдер побудований в науково-дослідному центрі на кордоні Швейцарії та Франції, його будівництво почалося ще в 2001 році. Протяжність його 27 кілометрів на глибині 50-175 метрів. Був запущений восени 2008 року. Керівник проекту - Лін Еванс. У будівництві і дослідженнях брали участь і беруть участь більше 10 тис. вчених і інженерів з 100 країн.
Усередині колайдера підтримується температура, яка нижче температури космосу майже на півтора градуси. Досконала кріогенна система дозволяє охолоджувати нутрощі колайдера до - 271.3 ° C. А ось в космосі температура досягає приблизно - 270 ° C. Незважаючи на те, що зараз всередині нього панує температура, яка навіть нижче, ніж у відкритому космосі, в результаті зіткнення пучків протонів всередині створюватиметься температура, в 100000 вище, ніж температура ядра Сонця. На трильйонну частина секунди виникатиме температура в 1,5 трильйона ° C.
Мета створення
Завдання у адронного коллайдера полягає в наступному: заряджені частки направляються потоками на зустріч один одному. Під час зіткнень часток в колайдері відбуваються певні процеси (викид енергії, руйнування зіткнулися частинок і народження нових), що і служить предметом пильного дослідження вчених. Розганяють заряджені частинки до надвисоких швидкостей в колайдері за допомогою електромагнітного поля. Відповідно до сучасних уявлень фізики про навколишнє матерії, ця сама матерія складається з протонів і нейтронів, в сукупності вони називаються адрони. БАК дозволить побачити початкові процеси зародження матерії всесвіту. В результаті великої енергії зіткнень в адронному колайдері повинна утворюватися плазма, подібна речовині при процесі так званого «Великого вибуху». За теорією вчених, саме «Великий вибух» сформував згустки первісної матерії.
Також задача ВАКу - пошук додаткових вимірів і чорних дірок.
Спростовуючи теорію Ейнштейна
Нейтрино - електрично нейтральна елементарна частинка з масою спокою багато меншої маси електрона, здатні спонтанно змінювати один тип на інший. Вчені хотіли підрахувати, скільки до кінця шляху в пучку виявиться нейтрино. Результат виявився абсолютно несподіваним - нейтрино подолали покладене відстань в 732 кілометри на кілька мільярдних часток секунди раніше, ніж якщо б пересувалися зі швидкістю світла. Точніше, перевищення швидкості світла склало 60 наносекунд. Самим ученим, що проводили експеримент, резул...
