Use of UTF 8 CodeHTML
Оглавление:
Десять лет! Десять лет с начала эксплуатации Большого адронного коллайдера (LHC), одной из самых сложных машин, когда-либо созданных. LHC - крупнейший в мире ускоритель частиц, похороненный в 100 метрах под французской и швейцарской сельской местностью с окружностью 17 миль.
10 сентября 2008 года протоны, центр атома водорода, впервые были циркулированы вокруг ускорителя LHC. Тем не менее, волнение было недолгим, потому что 22 сентября произошел инцидент, который повредил более 50 из более чем 6000 магнитов LHC, что крайне важно для удержания протонов, движущихся по своему круговому пути. Ремонт занял больше года, но в марте 2010 года LHC начал сталкиваться с протонами. LHC является жемчужиной CERN, европейской лаборатории физики элементарных частиц, которая была основана после Второй мировой войны как способ воссоединения и восстановления науки в раздираемой войной Европе. Сейчас там проводят эксперименты ученые с шести континентов и из 100 стран.
Вам может быть интересно, что делает LHC и почему это важно. Великолепные вопросы. LHC сталкивает два пучка протонов вместе при самых высоких энергиях, когда-либо достигнутых в лаборатории. Шесть экспериментов, расположенных вокруг 17-мильного кольца, изучают результаты этих столкновений с массивными детекторами, построенными в подземных пещерах. Вот что, но почему? Цель состоит в том, чтобы понять природу самых основных строительных блоков вселенной и как они взаимодействуют друг с другом. Это фундаментальная наука в самой своей основе.
БАК не разочаровал.Одно из открытий, сделанных с помощью LHC, включает в себя давно востребованный бозон Хиггса, предсказанный в 1964 году учеными, работающими над объединением теорий двух фундаментальных сил природы.
Я работаю над одним из шести экспериментов на LHC - экспериментом с компактным мюонным соленоидом, предназначенным для обнаружения бозона Хиггса и поиска признаков ранее неизвестных частиц или сил. Мое учебное заведение, Университет штата Флорида, вступило в сотрудничество с Компактным мюонным соленоидом в 1994 году, когда я был молодым аспирантом в другой школе, работавшим над другим экспериментом в другой лаборатории. Планирование LHC восходит к 1984 году. LHC было сложно построить и дорого стоить - 10 миллиардов евро - и на его реализацию потребовалось 24 года. Сейчас мы празднуем 10 лет с начала работы LHC.
Открытия от LHC
Самым значительным открытием, сделанным на LHC, является открытие бозона Хиггса 4 июля 2012 года. Объявление было сделано в CERN и покорило мировую аудиторию. На самом деле, мы с женой смотрели его через веб-трансляцию по телевизору с большим экраном в нашей гостиной. Так как объявление было в 3 часа утра по Флориде, мы пошли на блины в IHOP, чтобы отпраздновать потом.
Бозон Хиггса был последней оставшейся частью того, что мы называем стандартной моделью физики элементарных частиц. Эта теория охватывает все известные фундаментальные частицы - 17 из них - и три из четырех сил, через которые они взаимодействуют, хотя гравитация еще не включена. Стандартная модель - невероятно хорошо проверенная теория. Двое из шести ученых, разработавших часть стандартной модели, которая предсказывает бозон Хиггса, получили Нобелевскую премию в 2013 году.
Меня часто спрашивают, почему мы продолжаем проводить эксперименты, разбивая вместе протоны, если мы уже обнаружили бозон Хиггса? Разве мы не сделали? Ну, еще многое нужно понять. Существует ряд вопросов, на которые стандартная модель не отвечает. Например, исследования галактик и других крупномасштабных структур во Вселенной показывают, что там гораздо больше материи, чем мы наблюдаем. Мы называем эту темную материю, так как не можем ее увидеть. На сегодняшний день наиболее распространенным объяснением является то, что темная материя состоит из неизвестной частицы. Физики надеются, что БАК сможет произвести эту таинственную частицу и изучить ее. Это было бы удивительным открытием.
Буквально на прошлой неделе сотрудники ATLAS и Компактного мюонного соленоида объявили о первом наблюдении распада или распада бозона Хиггса на нижние кварки. Бозон Хиггса распадается разными способами - некоторые редкие, некоторые обычные. Стандартная модель делает прогнозы о том, как часто происходит каждый тип распада. Чтобы полностью протестировать модель, нам нужно наблюдать все предсказанные распады. Наше недавнее наблюдение согласуется со стандартной моделью - еще один успех.
Больше вопросов, больше ответов
Во вселенной множество других загадок, и нам могут потребоваться новые физические теории для объяснения таких явлений, такие как асимметрия вещества / антивещества, чтобы объяснить, почему во вселенной больше материи, чем антивещества, или проблема иерархии, чтобы понять, почему гравитация намного слабее, чем другие силы.
Но для меня важен поиск новых необъяснимых данных, потому что каждый раз, когда физики думают, что мы все выяснили, природа преподносит сюрприз, который ведет к более глубокому пониманию нашего мира.
LHC продолжает тестировать стандартную модель физики элементарных частиц. Ученые любят, когда теория соответствует данным. Но мы обычно узнаем больше, когда они этого не делают. Это означает, что мы не до конца понимаем, что происходит. И это, для многих из нас, является будущей целью LHC: найти доказательства того, чего мы не понимаем. Существуют тысячи теорий, которые предсказывают новую физику, которую мы не наблюдали. Какие правы? Нам нужно открытие, чтобы узнать, правильны ли они.
ЦЕРН планирует продолжить работу LHC в течение длительного времени. Мы планируем модернизацию ускорителя и детекторов, чтобы он мог работать до 2035 года. Не ясно, кто выйдет на пенсию первым, я или LHC. Десять лет назад мы с нетерпением ждали первых пучков протонов. Сейчас мы заняты изучением большого количества данных и надеемся на сюрприз, который приведет нас на новый путь. Вот с нетерпением жду следующих 20 лет.
Эта статья была первоначально опубликована в разговоре Тоддом Адамсом. Прочитайте оригинальную статью здесь.
Спойлеры «Наследия»: почему нож важнее, чем вы думаете
Два эпизода в «Наследиях», ответвление «Оригиналов» на CW, и одно ясно: есть что-то о ноже с неизвестным сверхъестественным происхождением. Но зачем существам нужен нож? Они привлечены к этому или это привлечено к ним?
В среднем зрителям Fox News исполнилось 68 лет. Сколько времени прошло до того, как их средний показатель умер?
Около половины зрителей Fox News погибнут в конце следующего десятилетия. Так говорит математика. Это должно быть правдой. Отчет о рейтингах сети на конец года показал, что средний возраст зрителей Fox News составлял 68 лет. Мы задавались вопросом: как долго, пока половина этих зрителей не соскользнет с этой смертной катушки? Если ...
Почему знакомства становятся сложнее, когда тебе исполнилось 20?
Ты старше и мудрее. Вы знаете, чего хотите от жизни. Вы хотите отношения, но ничего не видно. Почему вам так сложно встречаться в свои 20?