Честит Рожден Ден, Lhc: Ето 10 Години Атомно Разбиване На Големия Адронов Колайдер

{h1}

Преди десет години беше включен най-големият научен инструмент в света и започна началото на изследователска династия.

Преди десет години беше включен най-големият научен инструмент в света и започна началото на изследователска династия.

На 10 септември 2008 г. лъч протони е застрелян за първи път около целия дълъг от 16,5 мили (27 километра) пръстен на Големия адронен колайдер (LHC) - най-големият и най-големият енергиен атомен атом, който някога е бил построен. Разположен в лабораторията на ЦЕРН, точно извън Женева, Швейцария, LHC е конструиран да разбива заедно много енергийни лъчи на протони с близка скорост на светлината. Заявената цел беше да създадем и открием Хигс бозона, последното липсващо парче от Стандартния модел, нашата най-добра теория за поведението на субатомната материя. Но целта беше по-голяма от това. Наистина това, което искахме да направим, беше да открием нещо напълно неочаквано - толкова голямо и толкова ново, че би означавало, че ще трябва да пренапишем учебниците.

И LHC не се включи тихо. Преди седмиците и месеците преди това пресата беше претъпкана със затаяващи дъха истории за опасения, че LHC ще направи черна дупка, която ще унищожи Земята. Медиите свършиха добра работа, разсейвайки пищните твърдения, но историята беше просто твърде добра, за да не се печата, дори сред най-отговорните издания за печат, онлайн и излъчване.

Лабораторията на CERN, в която се помещава LHC, реши да покани пресата, за да види встъпителния лъч на LHC. Яростта на черната дупка гарантираше, че медиите се показват по голям начин. Би Би Си, Си Ен Ен, Ройтерс и много десетки международни медии бяха там за празненствата. Черни дупки настрана, това беше опасен избор от гледна точка на PR: Чисто новите ускорители са изискани зверове, а LHC беше особено така. Състои се от хиляди магнити и десетки хиляди източници на захранване, електроника за наблюдение и др. Най-малкото несъответствие можеше да забави с дни или седмици първата успешна циркулация на лъча. [Снимки: Най-големият в света Atom Smasher (LHC)

Същата сутрин имаше някои напрегнати моменти. Първите няколко опита се провалиха поради някои бунтовни захранвания. Въпреки това, просто срамежливо от 10:30 ч. Местно време, ускорителните оператори успешно прокараха протона с много ниска интензивност през целия комплекс. Тъй като LHC по същество са два ускорителя - за да разположат греди, които вървят в противоположни посоки - следващата стъпка беше да се насочи лъч през втория комплект тръби на гредата. Това се случи малко след първия успех. Световните медии обявиха техническото изпълнение буквално, както се случи. Физиката на частиците рядко получава такъв вид медийно излагане.

Въпреки световното вълнение, онова, което беше постигнато в този ден, беше сравнително скромно. Ниска енергия, ниска интензивност, лъчи от ускорители на захранващите устройства бяха инжектирани в LHC. Лъчите бяха циклично около пръстена няколко пъти, при ниска енергия, което означава най-ниската енергия, за която е проектиран LHC. Начинът, по който работи LHC е, че приема лъч от частици от по-малки ускорители и след това ускорява лъча до енергия над 15 пъти по-висока, отколкото получава. При този първи опит никога не е имало намерение да се ускори гредата. Само успеенето му около ринга беше достатъчно.

Освен това интензитетът на гредите беше по-малък от десет милиона от проектния интензитет. В частиците от лъчите интензитетът е подобен на яркостта, когато човек говори за светлина. Гредите могат да бъдат направени по-интензивни чрез добавяне на повече протони или фокусиране на лъча с по-малък размер. В този ден фокусирането все още беше бъдеща цел и в ускорителя бяха поставени само много малко протони. И първоначално времето на действителната електроника на ускорителя не беше съвсем точно. Така че, явно имаше начин да отида.

Но, няма значение. Беше вълнуващо и със сигурност беше важен стъпал по пътя към пълните операции. Пукнаха се тапи. Шампанско се пиеше. Облегнаха се шапки и бяха направени снимки. Беше добър ден.

Не бях в ЦЕРН за първи лъч. В крайна сметка интересът ми към LHC програмата е да го използвам за разбиване на високоенергийни частици и всички знаеха, че тогава няма да има сблъсъци. Вместо това бях в Fermilab, водещата лаборатория за ускоряване на частици в Америка и най-въздействащата изследователска институция, която работи върху анализа на данни за LHC, освен самия CERN. Двете лаборатории имат родствена връзка и ние се радваме една за друга, когато се преодолее техническо препятствие. Във Фермилаб решихме да организираме пижамно парти за учените и местната общност в нощта на 10 септември. Беше изключително. Стотици местни хора се появиха в 02:00 ч. И чакаха успешното разпространение на лъча в 4:30 ч. Местно време. Разходих се и разговарях с представители на обществеността, репортери, които не можаха да убедят редакторите си да ги изпратят в Европа и други учени. Наздравите от тълпата бяха достатъчно силни, че ми харесваше да мисля, че можеха да ги чуят в ЦЕРН, на 4 400 мили на изток.

Разбира се, успехите от сутринта на 10 септември 2008 г. бяха много важни, но бяха само крачка към желания резултат, който трябваше да бъде въведен най-мощният ускорител на частици на планетата. За да направите това, 1,232 гигантски магнити, заобикалящи LHC, трябваше да бъдат пуснати през крачките си и тествани при пълен електрически ток. Така че ускорителите на CERN насочиха вниманието си към довършването на това. И там нещата се объркаха.
На 22 септември операторите разклащаха последния набор от магнити, когато дефектна спойка на стаята причини медна шина да се прегрее, причинявайки да се стопи, след това дъга и след това да пробие бутилката с термос, която държеше течния хелий, който позволяваше магнити, за да издържат десетте хиляди ампера ток, които направиха възможно мощните магнитни полета. [Галерия: Търсене на Хигс Босън в LHC]

С тази пункция хелият се освобождава при високо налягане... образувайки струя, достатъчно силна, за да избута 35-тонен магнит настрани с 18 инча и да издърпа монтажни конзоли от твърд бетон. Хелият беше на минус 450 по Фаренхайт и охлаждаше тунела LHC за километър около щетите. Поправянето на щетите и добавянето на допълнително оборудване за защита от повреди отне една година.

На 27 февруари 2010 г. ускорителите на LHC бяха готови да опитат отново. И в продължение на около час и четвърт те повториха упражнението, като отново циркулираха греди в противоположни посоки. Този път усилията бяха опитани, без предварително да бъдат уведомени медиите. И точно на 19 март персоналът най-накрая ускори гредата до енергия, която е 3,5 пъти по-висока от предишния световен рекордьор-ускорител, Fermilab Tevatron.
Случайно бях в ЦЕРН онзи ден, а постижението беше осъществено в часовете преди малко на разсъмване. Гледах мониторите с колегите и, когато беше обявен стабилен лъч, отново се случи шампанското, заден шамар и наздравици, този път без телевизионни камери.

От този ден LHC е просто научен феномен... доставяйки извънредни лъчи на четири детектора, разположени около пръстена. Досега научните резултати са огромни, като двата по-големи експеримента публикуват над 800 доклада, а цялата изследователска програма публикува над 2000.

Най-впечатляващото откритие през последното десетилетие беше бозонът на Хигс, последното изчезнало парче от Стандартния модел на физика на частиците. Той беше обявен на 4 юли 2012 г., отново за световна аудитория, с покритие на над хиляда телевизионни станции до милиард зрители. Отново светът сподели вълнението от откритието. [6 последствия от намирането на частица на Хигс Бозон]

И бъдещето на LHC наистина е светло. Въпреки че успешно управляваме съоръжението от десетилетие насам, намерението е да продължим да използваме ускорителя, за да правим открития. В момента планът е да продължи дейността си поне през следващите две десетилетия. Всъщност в края на 2018 г. се изчислява, че експериментите в LHC ще са събрали само 3 процента от данните, които ще бъдат записани през целия живот на съоръжението. В края на 2018 г. LHC ще спре паузите в продължение на две години за обновяване и надстройки. През пролетта на 2021 г. тя ще възобнови операциите с много подобрени детектори.
Не е възможно да се знае какви научни истини ще разкрием с помощта на LHC. Това е нещото в науката... ако знаехме какво ще открием, това няма да се нарече изследване. Но LHC е, без съмнение, интелектуално и технологично бижу - постижение, за което изследователи от минали години можеха само да мечтаят. LHC може да сондира мащабите на най-малко разстояние, най-високите енергии и да пресъздаде условия, последни често срещани във Вселената, едва една десета от трилионната част от секундата след Големия взрив. Това е инструмент за изследване и откриване. И ние просто започваме. Ще бъде славно.

Честит рожден ден, LHC.

Първоначално публикуван в WordsSideKick.com.

Дон Линкълн е изследовател по физика във Фермилаб. Той е автор на „Големият адронов колайдер: Изключителната история на Хигс Босън и други неща, които ще взривят ума ви“ (Johns Hopkins University Press, 2014) и продуцира поредица от видеоклипове за научно образование, Следвайте го във Facebook, Мненията, изразени в този коментар, са негови.

Дон Линкълн допринесе тази статия за Експертни гласове на WordsSideKick.com: Op-Ed & Insights.


Видео Добавка: .




Изследване


Ракетни Двигатели! Роботи! Страхотната Визия На Бъдещето На „Tomorrowland'S“
Ракетни Двигатели! Роботи! Страхотната Визия На Бъдещето На „Tomorrowland'S“

Как Работи Блок И Справяне
Как Работи Блок И Справяне

Наука Новини


Ако Получите Грип, Кога Трябва Да Отидете На Er?
Ако Получите Грип, Кога Трябва Да Отидете На Er?

Учените Току-Що Откриха Какво Може Да Бъде Най-Голямата Пещера В Канада. И Изглежда Като Ямата На Сарлак.
Учените Току-Що Откриха Какво Може Да Бъде Най-Голямата Пещера В Канада. И Изглежда Като Ямата На Сарлак.

Мозъчната Стимулация Като Лечение На Психичното Здраве Се Нуждае От Още Проучване, Казват Изследователите
Мозъчната Стимулация Като Лечение На Психичното Здраве Се Нуждае От Още Проучване, Казват Изследователите

Как Работят Ядрените Бомби
Как Работят Ядрените Бомби

Преходна Жаба Снася Яйца На Вода И Суша
Преходна Жаба Снася Яйца На Вода И Суша


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

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com