Може Ли Най-Големият Световен Атом На Света Да Разреши Най-Дълбоките Мистерии На Вселената?

{h1}

Големият адронов сблъсък има потенциала да разреши някои от най-дълбоките мистерии на вселената, включително какво е тъмна материя и тъмна енергия и как е възникнала вселената.

Дон Линкълн е старши учен в американския департамент по енергетика във Фермилаб, най-голямата американска изследователска институция за големи адронни колиби. Той също така пише за науката за обществеността, включително „Големият адронов колайдер: Изключителната история за Хигс Босън и други неща, които ще взривят ума ви"(Johns Hopkins University Press, 2014). Можете да го последвате нататъкFacebook, Линкълн допринесе тази статия за WordsSideKick.com's Гласове на експерти: Op-Ed & Insights.

Дълбоко под швейцарските и френските провинции се пробужда гигант. Не, това не е началото на последния блокбастър филм на това лято. Събуждането е много истинско, ако може би малко метафорично.

Големият адронен сблъсък (LHC), разположен в лабораторията CERN (Европейската организация за ядрени изследвания), непосредствено извън Женева, е огромен ускорител на частици. Това е най-голямото научно съоръжение, изградено някога от човечеството, с обиколка над 16 мили (27 километра). И след като беше затворена за около половин година, тя възобнови дейността си през май със значително подобрени възможности. [Снимки: Най-големият в света Atom Smasher (LHC)]

LHC е най-известен със своите измервания, довели до откриването през 2012 г. на бозонната частица на Хигс, последното изчезнало парче от Стандартния модел на физика на частиците. Хигсовият бозон, заедно със свързаното Хигсово поле, е произходът на масата на всички субатомни основни частици. Откритието му беше научен триумф, на който бяха необходими почти половин век. Всъщност след откриването му през 2013 г. двама учени, които предсказаха съществуването на бозона на Хигс, спечелиха Нобеловата награда по физика.

Но с този успех под колана си, защо LHC все още работи?

Търсенето на бозона на Хигс не беше единствената причина това съоръжение да бъде изградено. В по-широк план, LHC е създаден за изучаване на дълбоки научни въпроси. Например, защо законите на природата са такива, каквито са? Как вселената възникна? И вселената трябва ли да бъде такава, каквато е?

Това не са нови въпроси. В края на краищата откриваме тези същи въпроси в някои от най-древните ни писания, било то в Библията (напр. Еклисиаст 12:13) или индуистката Ката Упанишад. Това, което се промени през миналия век обаче, е, че научният метод вече може окончателно да отговори на някои въпроси.

Стандартният модел е името на съвременното ни разбиране на материята. Използвайки два класа субатомни частици (наречени кварки и лептони) и три субатомни сили (силна сила, слаба сила и електромагнитна сила), учените могат да използват Стандартния модел, за да сплитат заедно обяснение за гоблена на голяма част от Космоса.

Но стандартният модел не отговаря на всичко. Например, ние не знаем отговори на прости въпроси като: защо има два класа субатомни частици и защо има три сили? Има ли по-дълбок и по-основен принцип, който обединява тези парчета?

На още по-широко ниво учените вече са почти сигурни, че цялата материя на Земята (включително това, което съставя вас и мен) представлява само 5 процента от материята и енергията на Вселената. Смята се, че останалата част е от две предложени вещества, наречени тъмна материя и тъмна енергия. Изглежда, че тъмната материя изпитва само силата на гравитацията и изглежда, че представлява около 25 процента от масата на Вселената. Останалите 70 процента от масата на Вселената са тъмна енергия, всеобхватна енергия в цялата Вселена, която причинява разширяването на Вселената да се ускори.

Въпреки че не можем директно да видим тъмна материя, ние виждаме нейния ефект, защото галактиките се въртят по-бързо, отколкото може да се обясни предвид законите на гравитацията и наблюдаваната материя. Доказателствата за тъмната енергия са по-неясни, но все още непреодолими. Разширяването на Вселената се ускорява. Обикновената гравитация казва, че тя трябва да се забави и е необходима отблъскваща форма на гравитация, за да се обясни ускоряващото разширяване. Името на тази отблъскваща гравитация е тъмната енергия. Има още много да научим за природата на тъмната енергия. [18 най-големи неразгадани мистерии във физиката]

В бъдеще LHC може да направи тъмна материя в лабораторията. LHC ускорява два лъча протони до безпрецедентни енергии и ги разбива заедно. Използвайки известното уравнение на Алберт Айнщайн, показващо, че енергията е маса, E = mc ^ 2, учените се надяват да превърнат огромното количество енергия, което се отделя по време на сблъсъци, в материя - тъмна материя, т.е.

LHC може също така да създаде отново условията, които присъстваха във Вселената малко след Големия взрив. Когато сблъсъците от протони се сблъскат, температурите във вътрешността на коллайдера се изстрелват до 100 000 пъти по-горещо от центъра на слънцето, създавайки отново условия по-малко от трилионна секунда след началото на Вселената. По същество LHC позволи на физиците да създадат Големия взрив в лабораторията, за да разберат по-добре правилата на Вселената, които ни позволяват да съществуваме изобщо.

Още по-широко, LHC е инструмент за интелектуално изследване. Той създава условия, които никога не са виждали човечеството. Моите колеги и аз вече имаме събрани данни от предишни тиражи на машината. Сега трябва само да разровим тези данни, надявайки се на открития и изненади, които ще разкрият още няколко тайни на природата.

По същество, въпреки че LHC досега е поразителен успех - генерира повече от 1000 научни труда - това наистина е само началото. До края на 2018 г. тя ще предостави само около 3 процента от данните, които се очаква да произведе през целия си живот.

Не можем да знаем какви открития стоят пред нас. В крайна сметка, ако знаехме какъв ще бъде отговорът, това няма да се нарече изследване. Но можем да бъдем напълно сигурни, че пътуването ще бъде завладяващо и можем да се надяваме, че тази невероятна научна работа, извършена от учени от целия свят, ще разкрие отговори на някои от най-дълбоките мистерии на Вселената. И, отстъпвайки назад и помняйки крайната цел, в крайна сметка и копаейки достатъчно дълбоко, най-накрая ще разберем защо изобщо съществува нещо.

Следвайте всички въпроси и дебати на експертните гласове - и станете част от дискусията - във Facebook, Twitter и Google+. Изразените мнения са тези на автора и не отразяват непременно възгледите на издателя. Тази версия на статията първоначално е публикувана в WordsSideKick.com.


Видео Добавка: Chariots of the Gods.




Изследване


Направо Извън Sci-Fi: Hoverbike 'Surfs' През Въздуха В Тест
Направо Извън Sci-Fi: Hoverbike 'Surfs' През Въздуха В Тест

Кой Е Измислил Рентгена?
Кой Е Измислил Рентгена?

Наука Новини


Клонират Се Сами Нови Роботи
Клонират Се Сами Нови Роботи

Ретро Робот От 20-Те Май Може Да Получи Втори Шанс В Живота
Ретро Робот От 20-Те Май Може Да Получи Втори Шанс В Живота

Как Да Снимаме Wildflowers
Как Да Снимаме Wildflowers

3 Съвета За Запазване На Хелоуин Свръхпулсията В Залива
3 Съвета За Запазване На Хелоуин Свръхпулсията В Залива

Древният Акар Хванал Автостоп По Паяк
Древният Акар Хванал Автостоп По Паяк


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2020 BG.WordsSideKick.com