Daudz Laimes Dzimšanas Dienā, Lhc: Lūk, Līdz 10 Gadu Atoms Sagrauj Lielo Hadronu Sadursmi

{h1}

Pirms desmit gadiem tika ieslēgts pasaulē lielākais zinātniskais instruments, un sākās pētījumu dinastija.

Pirms desmit gadiem tika ieslēgts pasaulē lielākais zinātniskais instruments, un sākās pētījumu dinastija.

Ap 2008. gada 10. septembri pirmo reizi tika nošauts protonu stars ap visu 16,5 jūdžu garo (27 kilometru) gredzenu Lielajā hadronu sadursmē (LHC) - pasaulē visu laiku lielāko un augstāko enerģijas atomu iznīcinātāju. LHC, kas atrodas CERN laboratorijā, tieši pie Ženēvas, Šveicē, tika izveidots, lai sadedzinātu ļoti enerģētiskos protonu starus kopā gaismas ātrumā. Paziņotais mērķis bija izveidot un atklāt Higsa bozonu, pēdējo trūkstošo standarta modeļa fragmentu, mūsu labāko teoriju par subatomiskās vielas uzvedību. Bet mērķis bija lielāks par to. Tiešām, ko mēs gribējām darīt, bija atklāt kaut ko pilnīgi negaidītu - tik lielu un tik jaunu, ka tas nozīmētu, ka mums vajadzēs pārrakstīt mācību grāmatas.

Un LHC mierīgi neieslēdzās. Iepriekšējās nedēļās un mēnešos prese bija aizpildīta ar elpas aizraujošiem stāstiem par bailēm, ka LHC izveidos melno caurumu, kas iznīcinās Zemi. Plašsaziņas līdzekļi paveica labu darbu, kliedējot nepatiesās pretenzijas, taču stāsts bija pārāk labs, lai to neizdrukātu pat starp visatbildīgākajām drukas, tiešsaistes un apraides vietām.

CERN laboratorija, kurā atrodas LHC, nolēma uzaicināt presi redzēt LHC inaugurācijas gaismu. Melnā cauruma neprāts nodrošināja, ka plašsaziņas līdzekļi parādījās lielā veidā. Svētkos piedalījās BBC, CNN, Reuters un daudzi desmiti starptautisko plašsaziņas līdzekļu. Melnie caurumi malā, tā bija bīstama izvēle no PR viedokļa: Pilnīgi jauni paātrinātāji ir smalki zvēri, un LHC tas bija īpaši. Tas sastāv no tūkstošiem magnētu un desmitiem tūkstošu barošanas avotu, uzraudzības elektronikas un daudz ko citu. Mazākais nelaimes gadījums dienām vai nedēļām varēja aizkavēt pirmo veiksmīgo stara cirkulāciju. [Fotoattēli: Vislielākā pasaules atomu sadauzītāja (LHC)

Tajā rītā bija daži saspringti brīži. Daži pirmie mēģinājumi neizdevās dažu dumpīgu barošanas avotu dēļ. Tomēr, kautrīgi no plkst. 10:30 pēc vietējā laika, akseleratora operatori visā kompleksā veiksmīgi vītēja ļoti zemas intensitātes protonu staru. Tā kā LHC būtībā ir divi paātrinātāji - lai pielāgotu sijas, kas iet pretējos virzienos, nākamais solis bija virzīt staru caur otro staru cauruļu komplektu. Tas notika neilgi pēc pirmajiem panākumiem. Pasaules plašsaziņas līdzekļi paziņoja par tehnisko sasniegumu burtiski, kā tas notika. Daļiņu fizikā šāda veida vide tiek pakļauta reti.

Neskatoties uz pasaules satraukumu, šajā dienā paveiktais bija samērā pieticīgs. LHC tika ievadīta zema enerģija, zema intensitāte, padevēju paātrinātāju sijas. Sijas pāris reizes bija riņķojušas ap gredzenu ar zemu enerģiju, kas nozīmē zemāko enerģiju, kurai bija paredzēts LHC. LHC darbība ir tāda, ka tas pieņem daļiņu staru no mazākiem paātrinātājiem un tad paātrina staru kūli līdz enerģijai, kas ir vairāk nekā 15 reizes augstāka nekā tā saņem. Šajā pirmajā mēģinājumā nekad nebija nodoma paātrināt gaismu. Pietika tikai ar veiksmīgu tā gredzena iegūšanu.

Turklāt siju intensitāte bija mazāka par desmit miljono daļu no projektētās intensitātes. Daļiņu staros intensitāte ir līdzīga spilgtumam, ja runājam par gaismu. Sijas var padarīt intensīvākas, pievienojot vairāk protonu vai fokusējot staru uz mazāku izmēru. Tajā dienā fokusēšanās joprojām bija nākotnes mērķis, un paātrinātājā tika ielikti tikai pavisam nedaudz protonu. Un sākotnēji faktiskās akseleratora elektronikas uzstādīšanas laiks nebija gluži pareizs. Tātad, protams, bija kāds ceļš ejams.

Bet, vienalga. Tas bija aizraujoši, un tas noteikti bija svarīgs atspēriena punkts ceļā uz pilnu darbību. Korķi tika uzpūsti. Šampanietis bija piedzēries. Atpakaļ tika iepļaukāts un tika uzņemti attēli. Tā bija laba diena.

Es nebiju CERN pirmajā stāvā. Galu galā mana interese par LHC programmu ir izmantot to, lai sagrautu augstas enerģijas daļiņas, un visi zināja, ka tad nekādas sadursmes nenotiks. Tā vietā es biju Fermilab, Amerikas vadošajā daļiņu paātrinātāja laboratorijā un visietekmīgākajā pētniecības iestādē, kas strādāja pie LHC datu analīzes, turklāt pati CERN. Abām laboratorijām ir brāļa un māsas attiecības, un mēs viens otru uzmundrinām, kad pārvarēts tehnisks šķērslis. Fermilab naktī uz 10. septembri mēs nolēmām rīkot pidžamu ballīti zinātniekiem un vietējai sabiedrībai. Tas bija ārkārtīgi. Simtiem vietējo iedzīvotāju parādījās plkst. 2:00 un gaidīja veiksmīgu stara cirkulāciju plkst. 4:30 pēc vietējā laika. Es staigāju apkārt, runājot ar sabiedrības locekļiem, žurnālistiem, kuri nespēja pārliecināt savus redaktorus nosūtīt viņus uz Eiropu un citiem zinātniekiem. Pūļa uzmundrinājumi bija pietiekami skaļi, ka man patīk domāt, ka viņi tos dzirdēja CERN, 4400 jūdzes uz austrumiem.

Protams, 2008. gada 10. septembra rīta panākumi bija ļoti svarīgi, taču tie bija tikai solis pretī vēlamajam iznākumam, proti, nodot ekspluatācijā visspēcīgāko daļiņu paātrinātāju uz planētas. Lai to izdarītu, 1,232 milzu magnēti, kas apņem LHC, ir jāizlaiž caur to tempu un jāpārbauda ar pilnu elektrisko strāvu. Tātad CERN akseleratora darbinieki pievērsa uzmanību tam, lai to pabeigtu. Un tur viss notika nepareizi.
22. septembrī operatori krata pēdējos magnētu komplektus, kad kļūdains lodēšanas savienojums izraisīja vara kopnes pārkaršanu, liekot tai izkausēt, pēc tam izlocīties un pēc tam pārdurt termosa pudeli, kurā atradās šķidrā hēlija, kas ļāva magnēti, lai izturētu desmit tūkstošus ampēru strāvu, kas ļāva radīt spēcīgus magnētiskos laukus. [Galerija: Higsa Bosona meklēšana LHC]

Ar šo punkciju hēlijs tika atbrīvots ar augstu spiedienu…, veidojot pietiekami spēcīgu strūklu, lai 35 tonnu magnētu varētu virzīt uz sāniem par 18 collām un izvilkt stiprinājuma kronšteinus no cietā betona. Hēlijs atradās pie mīnus 450 Fārenheita, un tas atdzesēja LHC tuneli jūdzi ap bojājumiem. Bojājumu novēršana un papildu bojājumu novēršanas aprīkojuma pievienošana prasīja vairāk nekā gadu.

LHC paātrinātāja personāls bija gatavs mēģināt vēlreiz 2010. gada 27. februārī. Un apmēram stundas un ceturtdaļas laikā viņi atkārtoja vingrinājumu, atkal cirkulējot stariem pretējos virzienos. Šoreiz centieni tika mēģināti, vispirms par to nepaziņojot plašsaziņas līdzekļiem. Un tieši 19. martā darbinieki beidzot paātrināja stara enerģiju, kas ir 3,5 reizes augstāka nekā iepriekšējais pasaules rekorda paātrinātājs Fermilab Tevatron.
Man gadījās būt CERN tajā dienā, un sasniegums tika sasniegts dažās stundās tieši pirms rītausmas. Es kopā ar kolēģiem skatījos monitorus un, kad tika paziņots par stabilu gaismu, atkal notika šampanietis, muguras slaucīšana un uzmundrināšana, šoreiz bez televīzijas kamerām.

Kopš tās dienas LHC ir bijis vienkārši zinātnisks fenomens, kas piegādā ārkārtas starus četriem detektoriem, kas ir izvietoti ap gredzenu. Līdzšinējie zinātniskie rezultāti ir izcili - divi lielāki eksperimenti ir publicēti vairāk nekā 800 darbu, bet visa pētniecības programma - vairāk nekā 2000.

Visietekmīgākais atklājums pēdējo desmit gadu laikā bija Higsa bozons, pēdējais trūkstošais daļiņu fizikas standarta modeļa gabals. Tas tika paziņots 2012. gada 4. jūlijā, atkal plašākai auditorijai, un tas tika pārklāts vairāk nekā tūkstoš televīzijas stacijās līdz miljardam skatītāju. Atkal pasaule dalījās uztraukuma atklājumos. [6 Higsa Bosona daļiņu atrašanas sekas]

Un LHC nākotne patiešām ir gaiša. Lai gan mēs jau desmit gadus veiksmīgi izmantojam šo objektu, ir paredzēts turpināt izmantot akseleratoru, lai veiktu atklājumus. Pašlaik plāns ir turpināt darbību vismaz nākamās divas desmitgades. Faktiski tiek lēsts, ka 2018. gada beigās eksperimenti LHC būs apkopojuši tikai 3 procentus datu, kas tiks reģistrēti objekta darbības laikā. 2018. gada beigās LHC uz diviem gadiem apturēs darbību atjaunošanai un modernizēšanai. 2021. gada pavasarī tas atsāks darbību ar daudz uzlabotiem detektoriem.
Nav iespējams zināt, kādas zinātniskas patiesības mēs atklāsim, izmantojot LHC. Tā ir zinātnes darīšanas lieta… ja mēs zinātu, ko mēs atklājam, to nevarētu saukt par pētījumu. Bet LHC, bez šaubām, ir intelektuālais un tehnoloģiskais dārgakmens - sasniegums, par kuru vakardienas pētnieki varēja tikai sapņot. LHC var zonēt vismazākos attāluma mērogus, visaugstākās enerģijas un atjaunot apstākļus, kas pēdējie Visumā ir ierasti, tikai nedaudz triljons sekundes desmitdaļas pēc lielā sprādziena. Tas ir izpētes un atklāšanas instruments. Un mēs tikai sākam darbu. Tas būs krāšņs.

Daudz laimes dzimšanas dienā, LHC.

Sākotnēji publicēts vietnē WordsSideKick.com.

Dons Linkolns ir Fermilab fizikas pētnieks. Viņš ir filmas "Lielais hadronu sadursme: Autors: Higsa Bosona ārkārtas stāsts un citas lietas, kas iepūtīs tavu prātu" (Johns Hopkins University Press, 2014) autors, un viņš izstrādā virkni zinātniskās izglītības videoklipu.. Sekojiet viņam Facebook. Šajā komentārā paustie viedokļi ir viņa.

Dons Linkolns pievienoja šo rakstu WordsSideKick.com ekspertu balsīm: Op-Ed & Insights.


Video Papildinājums: .




Pētniecība


Kā Darbojas Viagra
Kā Darbojas Viagra

Nacionālais Zinātnes Fonds Vēlas Palielināt Budžetu
Nacionālais Zinātnes Fonds Vēlas Palielināt Budžetu

Zinātne Ziņas


Nepareizas Rezolūcijas: 5 Padomi, Kā Beidzot Mainīt Ieradumus
Nepareizas Rezolūcijas: 5 Padomi, Kā Beidzot Mainīt Ieradumus

Kakao Palīdz Nieru Slimniekiem Novērst Sirds Mazspēju
Kakao Palīdz Nieru Slimniekiem Novērst Sirds Mazspēju

Ziņojums Par Pesticīdu Pieprasīšanu Aiz Mikrocefālijas Brazīlijā Nav Pierādījumu
Ziņojums Par Pesticīdu Pieprasīšanu Aiz Mikrocefālijas Brazīlijā Nav Pierādījumu

Neskarta Cilts Peru Slaktiņš Tika Atklāts Jaunos Ziņojumos
Neskarta Cilts Peru Slaktiņš Tika Atklāts Jaunos Ziņojumos

Oksitocīna Hormons Var Palielināt Garīgumu
Oksitocīna Hormons Var Palielināt Garīgumu


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com