• Авторизация


Коллайдер снова работает. 23-11-2009 13:59 к комментариям - к полной версии - понравилось!


Больше года весь образованный мир следил за процессом восстановления работоспособности Большого Андронного Коллайдера, подогреваемый СМИ: тут и гипотезы о возможности получения частицы антиматерии, которая разрушит наш мир, и скандал с тем, что ряд сотрудников были связаны с Аль-Каедой. И вот он готов заработать снова.

Что же это такое БАК, чем он вызывает интерес у одних, и панику у других. Попробуем в этом разобраться.

БАК - это ускоритель заряженных частиц, длина основного кольца ускорителя немногим не дотягивает до 27 километров, благодаря такому размаху он смог получить приставку к названию "Большой" - для сравнения длина кольца коллайдера HERA в Германии - 6.3 км, также как и американского Теватрона. Конечно, ускорители выполняют несколько иные задачи - но факт на лицо.

Суть работы БАКа - в первоначальном разгоне, и последующем изучении продуктов соударений протонов и тяжелых ионов, например свинца. Для достижения нужных результатов установка будет работать при температуре 1,9 K (−271 °C), протоны будут разгоняться в вакууме, ожидается разгон до скорости, лишь немного уступающей скорости света. Именно в этих условиях ядра начнут сталкиваться.

Если отбросить все побочные научные изыскания, то можно и нужно говорить о том, что основная задача БАК - это получение подтверждения существования так называемого бозона Хиггса, многие называют его также "частицей Бога". Неспециалисту достаточно сложно понять, а уж тем более объяснить что это такое и зачем оно нужно - но если в двух словах - это элементарная частица, которая наделяет другие частицы массами таким образом, что переносчик электромагнитного взаимодействия фотон остается безмассовым и может перемещаться на какие угодно расстояния, а W бозон (векторный бозон) эту массу получает. В результате нарушения симметрии, когда у всех элементарных частиц, кроме самого бозона нет массы, начинают эту массу приобретать после взаимодействия с «Хиггсовским океаном». Грубо говоря - эта частица отвечает за то, что у любого (ну, почти) тела в нашей Вселенной есть своя масса.

Если доказать существование Хиггсовского бозона, и изучить его свойства, то можно очень далеко продвинуться в вопросах зарождения, и последующего формирования Вселенной, перед учеными откроются тайны возникновения бытия, когда из пустоты образовался наш мир.

Очевидно, что в процессе эксперимента на БАКе будут получены множественные частицы, которые по своим ожидаемым параметрам будут очень похожи на бохон Хиггса, на текущий момент мы можем говорить о том, что масса частицы должна лежать в промежутке между 100 до 1000 ГэВ, и кроме этого:

  • Проверка нулевого электрического заряда частицы по суммарному заряду его продуктов распада.
  • Проверка спина и четности частицы. В Стандартной модели Хиггс имеет нулевой спин и положительную четность (то есть является истинным скаляром). Спин и четность можно будет проверить по угловому распределению продуктов распада.
  • Предыдущие два пункта выполняются для любой нейтральной скалярной частицы. Главная особенность хиггсовского бозона состоит в специфическом характере связи с остальными частицами: чем больше масса фундаментальных частиц, тем сильнее к ним цепляется хиггсовский бозон. Поэтому главным аргументом в пользу обнаружения хиггсовского бозона будет изучение всех доступных каналов распада и сравнение их вероятностей друг с другом, а также с теоретическими расчетами.


Как мы видим, сделать это очень и очень сложно.

Чего же боятся те, кто говорит, что Большой Андронный Коллайдер убьет нашу планету?
Есть несколько поводов для опасения, что эксперименты выйдут из-под контроля, разрушив нашу планету.
1) Возникновение микроскопических черных дыр, которые разрастутся и поглотят в себя всю материю, ведь как известно, черная дыра обладает огромнейшим гравитационным притяжением, что мимо нее не могут пройти даже объекты, движущиеся со скоростью света.
2) Образование сгустков антиматерии. При взаимодействии частиц материи и антиматерии возникает процесс аннигиляции - выделения практически неограниченного количества энергии. Так при взаимодействии 1 кг материи и 1 кг антиматерии выделится 1,8×10 в 17 степени джоулей энергии, или 42,96 мегатонн тротила.

Рабочая группа БАК внимательно рассмотрела эти и другие угрозы и пришла к выводу о необоснованности опасений, так максимальная верхняя оценка вероятности катастрофического сценария на БАК составляет 10 в -31 степени. Основа такого утверждения заключается в том, что Земля ежеминутно бомдардируется из Космоса потоками более высокой энергии. Образование же черных дыр возможно лишь при увеличении расчетной мощности на 16 порядков (не раз, а порядков - нужно приписать 16 нуликов). Но даже если это и произойдет - то такое образование будет крайне неустойчивым, и погибнет, не прожив и миллионной доли секунды.

Бояться, или верить ученым - дело каждого в отдельности. Я верю ученым.
вверх^ к полной версии понравилось! в evernote
Комментарии (2):
Спасибо за пост, кратко и доходчиво. Буду теперь знать, как объяснять знакомым, далеким от физики.
Ответ на комментарий Леди_Тайгер # Всегда пожалуйста :)


Комментарии (2): вверх^

Вы сейчас не можете прокомментировать это сообщение.

Дневник Коллайдер снова работает. | Александр_Гречухин - Очередной блог | Лента друзей Александр_Гречухин / Полная версия Добавить в друзья Страницы: раньше»