Higsa Bosona Līdz Tīmeklim: 7 Lieli Atklājumi, Kas Veikti Cern

{h1}

Eiropas kodolpētījumu organizācija (cern), pasaules lielākā daļiņu fizikas laboratorija, 29. Septembrī svin 60 gadu jubileju. Mēs piedāvājam jums dažus no tās lielākajiem atklājumiem.

Pasaulē lielākais atomu iznīcinātājs, kurā ir veikti tādi monumentāli atklājumi kā savulaik nenotveramo Higsa bozona daļiņu noteikšana un antimateriāla radīšana, šodien svin 60 gadu jubileju (29. septembris).

1954. gadā dibinātā Eiropas Kodolpētījumu organizācija jeb CERN, kas atrodas netālu no Ženēvas uz Francijas un Šveices robežas, satur dažus no lielākajiem un vismodernākajiem daļiņu paātrinātājiem pasaulē.

Par godu laboratorijas gadadienai, šeit ir daži no lielākajiem atklājumiem, kas CERN veikti pēdējās sešās desmitgadēs. [Priecīgs fizika: stilīgākās mazās daļiņas dabā]

1. “Dieva daļiņa”

Fizikas pasaule uztraukumā izcēlās 2012. gada jūlijā, kad zinātnieki, izmantojot CERN lielo hadronu sadursmi (LHC), paziņoja, ka ir atklājuši daļiņu, kas, šķiet, ir tā dēvētais Higsa bozons.

Sešdesmitajos gados britu fiziķis Pīters Higss izvirzīja hipotēzi par tāda lauka esamību, caur kuru visas daļiņas tiks vilktas - tāpat kā bumbiņas, kas pārvietojas caur melasi -, piešķirot daļiņām masu. Higss domāja, ka šim laukam būs ar to saistīta daļiņa - tā, kas, domājams, visām pārējām daļiņām piešķir to masu. Šī daļiņa kļuva pazīstama kā Higsa bozons. Pēc fiziķa Leona Ledermana un zinātnes rakstnieka Dika Teresi 1993. gada grāmatas to sauca par “Dieva daļiņu”, taču daudzi fiziķi - arī pats Higss - šo terminu noraida kā sensacionālu.

2012. gadā pēc gadu desmitiem ilgas medības LHC atklāja jaunu elementāru daļiņu, kas svēra apmēram 126 reizes vairāk nekā protons - pozitīvi lādētu daļiņu, kas atradās atoma kodolā. Mazāk nekā gadu vēlāk, pēc tam, kad fiziķi bija savākuši divarpus reizes vairāk datu LHC, pētnieki apstiprināja, ka jaunatklātā daļiņa patiešām ir Higgs.

Higsa boza atklājums ir pēdējais mīklas gabaliņš daļiņu fizikas standarta modelī - teorijā, kas apraksta, kā trīs no četriem pamata spēkiem - elektromagnētiskie, vājie un spēcīgie kodolspēki - mijiedarbojas subatomiskajā līmenī (bet ne iekļaujiet smagumu). Pīters Higss un beļģu fiziķis Fransuā Englerts 2013. gadā saņēma Nobela prēmiju fizikā par viņu prognozēm par Higsa bozona eksistenci.

2. Vājas neitrālas strāvas

1973. gadā no CERN iznāca viens no pirmajiem nozīmīgākajiem atklājumiem: tā saukto vājo neitrālo strāvu noteikšana ierīces iekšpusē, ko sauc par Gargamelle burbuļu kameru.

Vājās neitrālās strāvas ir viens no veidiem, kā subatomiskās daļiņas var mijiedarboties, izmantojot vāju spēku - vienu no četrām pamatmijiedarbībām daļiņu fizikā. Neitrālo straumju atklāšana palīdzēja apvienot divas būtiskas dabas mijiedarbības (elektromagnētisms un vājš spēks) kā elektriskās strāvas spēku.

Teorētiskie fiziķi Abduss Salams, Šeldons Glazovs un Stīvens Veinbergs tajā pašā gadā prognozēja vāju neitrālu strāvu, ka CERN zinātnieki apstiprināja šo straumju esamību. Teorētiķiem par viņu darbu 1979. gadā tika piešķirta Nobela prēmija.

3. W un Z bozoni

1983. gadā, desmit gadus pēc tam, kad CERN zinātnieki atklāja vāju neitrālu strāvu, viņi atklāja W un Z bozonus, elementāras daļiņas, kas pastarpina vājo spēku. Diviem W bozoniem (W + un W-) ir vienāda masa, bet pretēji elektriskajiem lādiņiem, kamēr Z bozonam nav lādiņa. Viņu atklājums bija būtisks standarta modeļa ieguvums.

Izmantojot daļiņu paātrinātāju, ko sauc par Super Proton Synchrotron, daļiņu fiziķi Karlo Rubbija un Saimons van der Meers vadīja komandu, kas eksperimentu ar nosaukumu UA1 un UA2 atrada bozonu pierādījumus. Abiem zinātniekiem nākamajā gadā tika piešķirta Nobela prēmija fizikā.

4. Gaiši neitrīni

1989. gadā CERN zinātnieki noteica daļiņu ģimeņu skaitu, kas satur tā sauktos vieglos neitrīnus. Neuzlādētas elementārdaļiņas ar ļoti mazu masu vai bez tās, neitrīno tikai reti mijiedarbojas ar citām daļiņām, un tāpēc tās dažreiz sauc par “spoku daļiņām”.

Šīs vieglās, spokainās daļiņas tika atklātas lielajā elektronu-pozitronu sadursmē (LEP), izmantojot instrumentu, ko sauc par ALEPH detektoru. Rezultāti labi saskanēja ar standarta modeli. [Vītā fizika: 7 prātojoši atradumi]

5. Antimatērija

Antimatēriju veido daļiņas, kurām ir tāda pati masa kā vielas daļiņām, bet pretējs elektriskais lādiņš (kā arī citas īpašības). Ja matērija un antimateriāls apvienojas, tie iznīcina viens otru, atbrīvojot milzīgu enerģijas daudzumu un ražojot augstas enerģijas daļiņas, piemēram, gamma starus.

1995. gadā CERN zinātniekiem PS210 eksperimentā zemas enerģijas Antiprotona gredzenā izdevās izveidot antimateriāla formu, ko sauc par antihidrogēnu - negatīvi uzlādētu ūdeņraža versiju. Tomēr antimateriāls sadūrās ar matēriju un tika iznīcināts, pirms zinātnieki to varēja izpētīt.

2010. gadā CERN antihidrogēna lāzera fizikas aparāta (ALPHA) komanda izveidoja un korralēja antiūdeņradi apmēram sešdaļas sekundes, un 2011. gadā viņi vairāk nekā 15 minūtes uzturēja antimatēriju.

6. Maksas paritātes pārkāpums

Viens no kosmoloģijas noslēpumiem ir tas, kā matērija pastāv, neraugoties uz antimateriāla klātbūtni Visumā, jo abiem ir tendence iznīcināt viens otru. Atbilde ir saistīta ar sava veida asimetriju starp matēriju un antimateriālu.

No pirmā acu uzmetiena fizikas likumiem vajadzētu būt vienādiem, ja daļiņa tiktu aizstāta ar tās pretdaļiņu - jēdzienu, kas pazīstams kā lādiņa paritātes simetrija (CP-simetrija). Bet CERN fiziķi spēja parādīt, ka tiek pārkāpta uzlādes paritāte.

1964. gadā kodolfizikāņi Džeimss Kronins un Val Fičs atrada pirmos pierādījumus, ka CP-simetrija varētu tikt salauzta - atklājums, par kuru viņi 1980. gadā ieguva Nobela prēmiju. Bet galīgie pierādījumi par šīs simetrijas pārkāpšanu nāca 1999. gadā, kad NA48 eksperiments CERN un paralēlais eksperiments ASV daļiņu fizikas objektā Fermilab Batavia, Ilinoisā.

7. World Wide Web

Neskatoties uz daļiņu fiziku, CERN ir dzimšanas vieta vienam no pasaulē pazīstamākajiem izgudrojumiem: globālajam tīmeklim (WWW). CERN 1989. gadā izgudroja britu zinātnieks Tims Berners-Lī, Web sākotnēji tika veidots kā veids, kā zinātniekiem visā pasaulē apmainīties ar informāciju.

Pirmajā vietnē tika aprakstīts globālā tīmekļa projekts, kā arī tas, kā to izmantot, lai piekļūtu dokumentiem vai iestatītu datora serveri. Berners-Lee mitināja tīmekli savā NeXT datorā, kas joprojām atrodas CERN.

WWW programmatūra tika publiski pieejama 1993. gada aprīlī, un tā bija brīvi pieejama, lai ikviens varētu palaist Web serveri vai izmantot pamata pārlūku. Un pārējais, kā saka, ir vēsture.

Sekojiet Tanya Lewis on Twitter un . Seko mums @wordssidekick, Facebook . Oriģināls raksts par WordsSideKick.com.


Video Papildinājums: .




Pētniecība


Vītā Fizika: Zinātnieki Izveido Gaismas Mezglus
Vītā Fizika: Zinātnieki Izveido Gaismas Mezglus

Ķermeņa Bioelektronika: 5 Tehnoloģijas, Kas Varētu Lokoties Ar Jums
Ķermeņa Bioelektronika: 5 Tehnoloģijas, Kas Varētu Lokoties Ar Jums

Zinātne Ziņas


Černobiļas Radioaktīvais “Savvaļas Dabas Rezervāts” Nārsta Augošo Vilku Populāciju
Černobiļas Radioaktīvais “Savvaļas Dabas Rezervāts” Nārsta Augošo Vilku Populāciju

Jūsu Smadzenes Atšķirīgi Apstrādā Attēlus, Kad Esat Bērns
Jūsu Smadzenes Atšķirīgi Apstrādā Attēlus, Kad Esat Bērns

Jaunatklāti Hibrīdi Pitoni Varētu Apdraudēt Floridas Everglades
Jaunatklāti Hibrīdi Pitoni Varētu Apdraudēt Floridas Everglades

Fda Brīdina Par Pagaidu Tetovējumiem
Fda Brīdina Par Pagaidu Tetovējumiem

Ko Nozīmē Brexit Balsojums Zinātnei (140 Rakstzīmēs)
Ko Nozīmē Brexit Balsojums Zinātnei (140 Rakstzīmēs)


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

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com