Взрыв адронного коллайдера


Самый крупный и мощный ускоритель частиц в мире — Большой адронный коллайдер (БАК) — на днях вернулся к работе. После модернизации ускоритель частиц заработал с удвоенной мощностью. Значит ли это, что все страхи, связанные с его первоначальным запуском, возродились в удвоенном количестве?

Большой адронный коллайдер

Хотя этого события ждали по всему миру, есть два человека, которые хранили молчание: Уолтер Вагнер, офицер ядерной безопасности на пенсии, и испанский журналист Луис Санчо. У них есть своя история, связанная с БАК, и, возможно, именно им мы обязаны за все страшилки, связанные с запуском расщепляющей протоны машины.

Еще за несколько месяцев до того, как коллайдер должны были включить впервые в 2008 году, Вагнер и Санчо подали иск против организаций, стоящих за монструозной машиной: Министерство энергетики США, Национальная ускорительная лаборатория Ферми и Национальный научный фонд.


Будет лишним сказать, что потребовалось много мужества и, возможно, немного безумия, чтобы попытаться засудить любую из этих организаций, на которые работают ярчайшие интеллектуалы человечества, не говоря уж о том, чтобы напасть сразу на всех. Особенно после того, как они закончили строительство 30-летнего проекта стоимостью в 6 миллиардов долларов. В защиту мужчин, Вагнер и Санчо пытались спасти мир от неминуемого, как им казалось, уничтожения.

Среди опасений было и то, что БАК может породить миниатюрную черную дыру, которая буквально поглотит Землю. В своем иске они утверждали:

«В конце концов, вся Земля упадет в растущую микрочерную дыру, которая превратит Землю в черную дыру средних размеров, вокруг которой будут продолжать вращаться луна, спутники, МКС и т. п».

Иск был отклонен, потому что мужчины не смогли доказать наличие «реальной угрозы». Впрочем, на Земле и по сей день остаются люди, которые уверены, что БАК приведет человечество к краху. Хотя Санчо и Вагнер ошиблись — Земля на месте, БАК работает несколько лет подряд — важно понять, почему научная подоплека работы БАК не подразумевает никаких угроз. Понять, почему Большой адронный коллайдер не принесет такого уж катастрофического вреда.

Рождение черной дыры


Черные дыры — чрезвычайно плотные компактные объекты с массой от 4 до 170 миллионов раз превышающей солнечную. Хотя черные дыры по определению огромны, вполне возможно хотя бы в теории, что небольшое количество материи — десятки микрограммов — могут быть упакованы достаточно плотно, чтобы создать черную дыру. Это и будет примером микроскопической черной дыры.

До сих пор никто не наблюдал и не производил микроскопических черных дыр — даже БАК. Но прежде чем он был включен в первый раз в 2008 году, Вагнер и Санчо опасались, что разгон субатомных частиц до 99,99% скорости света и последующее их столкновение могут создать настолько плотное месиво частиц, что появится черная дыра.

Физики CERN сообщают, что общая теория относительности Эйнштейна предполагает, что на БАК невозможно произвести такое экзотическое явление. Но что, если Эйнштейн ошибался? Этого опасаются Вагнер и Санчо.

Даже если так, другая теория, разработанная известным астрофизиком Стивеном Хокингом, предсказывает, что даже если микроскопическая черная дыра образуется внутри БАК, она мгновенно распадется, не представляя никакой угрозы для существования Земли.

В 1974 году Хокинг предсказал, что черные дыры не просто пожирают материю, но и выплевывают ее в виде чрезвычайно высокоэнергетического излучения Хокинга. Согласно теории, чем меньше черная дыра, тем больше излучения Хокинга она выдает в космос, постепенно сходя на нет. Таким образом, микроскопическая черная дыра, став наименьшей, исчезнет, прежде чем сможет нанести ущерб и уничтожить нас. Возможно, по этой причине мы и не видели микроскопических черных дыр.

Рождение странной материи


Странная материя состоит из отдельных гипотетических частиц — страпелек, — которые отличаются от обычной материи, составляющей все, что есть вокруг нас.

Вагнер и Санчо опасаются, что эта странная материя может сливаться с обычной и «может превратить всю Землю в одну большую страпельку». Конечно, опасения Вагнера и Санчо не строятся на их теориях — эти мысли обсуждались в более серьезных научных кругах.

Тем не менее точное поведение странной материи или даже одной страпельки никто не знает; отчасти поэтому страпельки остаются кандидатами на частицы темной материи, которая преобладает в нашей Вселенной.

Для поддержки этой теории физики из Брукхейвенской национальной лаборатории в Нью-Йорке пытаются создать страпельку в Релятивистском коллайдере тяжелых ионов с начала этого века. Пока ни одной страпельки не видели. Но шансы, конечно, всегда есть.

Если Брукхейвенской национальной лаборатории повезет в поисках, остаются опасения, что страпельки, контактируя с обычной материей, начинают цепную реакцию, которая превратит вас, нас и все остальное на Земле в комок странной материи. Сможем ли мы пережить такую трансформацию и что изменится — можно только догадываться. Но неизвестность пугает.

Физики CERN, однако, утверждают, что если Брукхейвену удастся создать страпельку, шансы на то, что она будет взаимодействовать с обычной материей, весьма невелики:

«При таких высоких температурах, которые производятся на коллайдерах, слепить странную материю вместе сложнее, чем образовать лед в горячей воде», — говорят они.


Рождение магнитных монополей

В природе магниты обладают двумя концами — северным и южным полюсом. Но в конце 19 века физик Пьер Кюри, муж Марии Кюри, предположил, что нет никаких причин того, почему частица с одним магнитным полюсом не может существовать.

Спустя более полувека такая частица под названием магнитный монополь никогда не создавалась в природе и не наблюдалась в природе. То есть она сугубо гипотетическая. Но это не помешало Вагнеру предположить, что мощная машина вроде БАК может создать первый в истории магнитный монополь, который может уничтожить Землю.

«У таких частиц может быть способность катализировать распад протонов и атомов, заставляя их превращаться в другие типы материи», — писали он и Санчо.

Теория того, что монополь может уничтожать протоны — субатомные строительные блоки всей материи во Вселенной — спекулятивная в лучшем случае, объясняют физики CERN. Но допустим, эта теория верна. В таком случае эта частица будет обладать массой, которая слишком велика, чтобы БАК мог создать такую частицу.

В общем, мы в безопасности.

«Факт существования Земли и других небесных тел исключает возможность создания опасных пожирающих протоны магнитных монополей с помощью БАК», — говорит физики CERN.


Следующие несколько месяцев физики проведут наращивая мощность БАК, чтобы она превысила в два раза предельную мощность, с которой БАК работал во время первого запуска. Это не отменяет тот факт, что Земля едва ли будет уничтожена микроскопическими черными дырами, страпельками или магнитными монополями.

Источник: Hi-News.ru

10:51 Утро.уа
Канадские и американские ученые впервые доказали, что Большой адронный коллайдер может привести к концу света. Они утверждают, что столкновение элементарных частиц все-таки может порождать черные дыры. Однако, по мнению физиков, энергия коллайдера не настолько велика, чтобы спровоцировать появление опасных областей пространства, передает Утро.ru.
На гипотезе об образовании черных дыр в БАК основаны множество обращений в ООН, авторы которых призывали не допустить запуска установки. Ученые, в свою очередь, парировали подобные выпады, заявив, что они необоснованны.
Oднако, как говорится в статье двух физиков-теоретиков из Университета Британской Колумбии в Канаде и Принстонского университета в США, которая будет опубликована в журнале Physical Review Letters, процесс рождения черных дыр, ранее рассматривавшийся как сугубо гипотетический, все-таки возможен в тех условиях, которые будут достигнуты на Большом адронном коллайдере.


r />Более того, согласно построениям ученых, черные дыры могут возникнуть и вне Большого адронного коллайдера, в ранее построенных установках.
Тем не менее, явление, способное поглотить Землю, не произойдет, уверяют исследователи. Дыры, даже в случае их зарождения, будут стремительно испаряться.
До настоящего времени, однако, никто не мог привести убедительных доказательств образования таких областей при столкновении частиц. Ранее специалисты не опирались на общую теорию относительности Эйнштейна, чем вызвали подозрения в некомпетентности своих выводов.
Напомним, Большой адронный коллайдер — ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжелых ионов и изучения продуктов их соударений. Он построен в научно-исследовательском центре Европейского совета ядерных исследований (на границе Швейцарии и Франции), недалеко от Женевы. БАК является самой крупной экспериментальной установкой в мире.
Испытания коллайдера начались в августе 2008 г., а месяц спустя произошел официальный запуск экспериментальной установки. Однако через несколько дней ее остановили из-за аварии, ремонт и модернизация заняли 14 месяцев.


Последние комментарии
=======================

Валерия Vale28-01-2010 11:15 (ссылка)
Поражает самоуверенность этих ученых мужей, БАК, видите ли, не опасен по их мнению! Сколько уже есть подтверждений того, как жестоко ошибались такие вот экспериментаторы!
Ответить Пожаловаться

Ирина Соколюк28-01-2010 11:22 (ссылка)
Возможно.Смотря в чьих руках находится.Какова цель?
Ответить Пожаловаться

Читать все комментарии 11

Источник: Professionali.ru

Многие эксперты сходятся на мысли, что однажды развитие технологий и человеческое любопытство приведут к катастрофе, которая погубит всю планету в один миг. В это несложно поверить после просмотров фильмов, вроде «Терминатор». Но есть предположение, что на Земле уже находится нечто крайне опасное и имя ему Большой адронный коллайдер (БАК).


Мотивы создания Большого адронного коллайдера

Обычно люди боятся того, чего не понимают. Поэтому прежде чем точить вилы и атаковать, давайте познакомимся с технологией поближе. Несмотря на наше понимание физики, структуры Вселенной и законов космического пространства, мы все еще не знаем, как появился известный нам мир, что было до Большого взрыва и какой теорией объяснить все происходящее вокруг.

Существует множество идей и теорий (теория струн, Стандартная модель, супергравитация и т.д.), которые предлагают различные варианты решения проблем. Но загвоздка в том, что невозможно проверить эти идеи экспериментально, ведь у нас нет достаточно энергии. Вот тут и появляется спасительный БАК.

С чем имеем дело?

Большой адронный коллайдер – крайне сложный и мощный ускоритель элементарных частиц. Всю модель используют для того, чтобы разогнать на максимальных скоростях протоны и тяжелые ионы, фиксируя изменения. Идея создания такой технологии возникла еще в 1984 году, а официальная реализация проекта пришлась на 2006 год.


БАК представляет собою 27-километровый подземный туннель (установлен на глубине 100 м), выполненный в форме замкнутого кольца. Находится в 15 км от Женевы между Францией и Швейцарией. Управляется представителями ЦЕРН.

Поверьте, для научного мира БАК стал настоящим прорывом, ведь помог подтвердить существование бозона Хиггса («частица Бога»), найти новые элементы и подтвердить или отклонить некие важные гипотезы. По сути, с его помощью удается максимально глубоко проникнуть в суть материи, а значит ответить на самые фундаментальные вопросы о существовании всего.

Чтобы понять его главную задачу, нужно лишь знать английский. Само слово «коллайдер» переводится как «тот, кто сталкивает». То есть, эта машина сталкивает элементарные частицы на максимальном ускорении, приближенном к скорости света.

Грозит ли нам тотальное разрушение?

Долгое время широко обсуждался вопрос касательно безопасности подобного устройства. Более того, некоторые все еще искренне верят, что взрыв БАК приведет к уничтожению Земли, на месте которой возникнет гигантская черная дыра. Стоит понимать, что исследователи проводили различные эксперименты и тесты, доказав, что это лишь выдумка.


Но не все так просто. Немного пугает точка зрения ученого и физика Стивена Хокинга, который настороженно относился к найденному бозону Хиггса. Он верил, что бозон лишен стабильности, а значит при определенных неудачных условиях вызовет распад вакуума. К чему это приведет? Всего лишь к стиранию понятий пространства и времени!

Однако для подобного сценария БАК должен по размерам охватывать всю планету. Конечно, сейчас разрабатывается проект по увеличению размеров коллайдера с 27 км до 100 км. Но этого все равно недостаточно, чтобы побаивания Хокинга подтвердились.

Немного сплетен и подозрений

Если в ЦЕРНе действительно ничего не скрывают, а БАК выполняет обязанности по сталкиванию элементарных частиц, тогда не стоит переживать за существование всего живого. Но некоторые домыслы не дают покоя. Например, существует ряд известных и влиятельных ученых, убежденных в том, что Большой адронный коллайдер создали, чтобы открыть портал в другой мир. Более того, именно действию БАК приписывают различные катаклизмы на Земле или резкие перемены в погоде.

Интересным кажется случай 2016 года. Эдвард Мантилл, возглавлявший группу по ядерным исследованиям, внезапно покончил с собой, успев уничтожить все свои записи, идеи, документы и наработки. Однако на столе нашли записку, в которой говорилось, что БАК предоставил прорывные знания, способные погубить всю Землю. Он также добавил, что коллайдер служит ключом, отпирающим двери в неизведанные миры, а ученые уже научились это делать, но пока не знают, как закрывать эти «туннели».

Источник: zen.yandex.ru

Большой адронный коллайдер (БАК) (ФОТО) разогнал пучок протонов, циркулирующий по 27-километровому туннелю, до рекордной скорости в 1,18 тераэлектронвольт (ТэВ). Таким образом ученые доказали, что Большой адронный коллайдер стал самым мощным ускорителем элементарных частиц в мире. Прежний рекорд в 1 ТэВ принадлежал коллайдеру "Тэватрон" лаборатории "Ферми", расположенного вблизи Чикаго.

Прежний рекорд был установлен в 2001 году. Впрочем, на достигнутом учёные из Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) останавливаться не намерены: к первому кварталу следующего года ученые надеются довести энергию до 7 ТэВ или 3,5 ТэВ на пучок.

"Это фантастика. Мы продолжаем идти вперед шаг за шагом, но необходимо еще многое сделать прежде, чем мы начнем физические эксперименты в 2010 году", — прокомментировал достигнутое генеральный директор ЦЕРН Рольф Хойер.

При помощи анализа результатов столкновения частиц ученые надеются глубже проникнуть в тайны материи, достичь самых высоких из когда-либо изученных энергий. При самом оптимистичном исходе исследователи смогут воссоздать условия, существовавшие 13 миллиардов лет назад спустя 1-2 триллионные доли секунды после Большого взрыва, приведшего, по господствующей в современной науке теории, к возникновению нашей Вселенной. Ради этого и создавался Большой адронный коллайдер. На его строительство были потрачены 10 миллиардов швейцарских франков (9,8 миллиардов долларов США).

Первые столкновения частиц, пока на низких энергиях, были зафиксированы учеными ЦЕРН неделю назад после того, как 20 ноября БАК был запущен после ремонта, длившегося более года. Большой адронный коллайдер построен близ Женевы на глубине 100 метров на границе Швейцарии и Франции, напоминает ИТАР-ТАСС.

Большой адронный коллайдер (БАК) — крупнейший в мире ускоритель элементарных частиц, который поможет узнать тайну возникновения Вселенной. БАК – это 27-километровый туннель, вырытый на стометровой глубине, разгоном пучков протонов в котором управляют 53 сверхпроводящих магнита. Именно они и стали узким местом коллайдера – магниты могут работать только при температурах, близких к абсолютному нулю (минус 273 градуса по Цельсию). Первый запуск коллайдера сопровождался слухами о том, что его работа может быть потенциально опасна, однако ученые опровергли все эти домыслы. По своему научному значению пуск коллайдера под Женевой намного превосходит даже полет на Луну. Над его созданием 14 лет работали ученые из 40 стран.

Источник: www.vesti.ru

27 марта в туннеле Большого адронного коллайдера (Large Hadron Collider — LHC) в Европейском центре ядерных исследований (CERN) раздался взрыв. Источником шума оказался один из магнитов, по неизвестной причине сломавшийся во время тестирования оборудования.

В течение экспериментов магниты ускорителя содержатся при низкой температуре, которая поддерживается постоянной с помощью криостатов.

На одном из этапов проверки работоспособности частей ускорителя учёные решили выяснить, что произойдёт, если температура возрастёт и выйдет за допустимые пределы. Для тестирования был выбран один из магнитов, отвечающих за фокусировку пучка частиц.

Подобная ситуация приведёт к тому, что магнит выйдет из сверхпроводящего состояния, а значит, в нём начнёт расти электрическое сопротивление. Это, в свою очередь, станет причиной ещё большего роста температуры (в силу выделения джоулева тепла), из-за чего жидкий гелий, использующийся для охлаждения, приблизится к точке испарения.

Главной конструктивно опасной проблемой, возникающей в результате всего этого, становится разрушающее давление гелия. Чтобы смоделировать ситуацию, исследователи решили подвергнуть магнит (точнее, корпус с криостатом и магнитом) воздействию ассиметричной продольной силы, которая может возникнуть в упомянутой критической ситуации.

Согласно спецификации, допустимое давление составляет 25 атмосфер. Однако когда в тесте его величина дошла до 20, произошла поломка магнита, которая, по словам сотрудников, сопровождалась громким взрывом.

Когда произошла авария, персонал сразу же удалили из опасной зоны, и в результате этого происшествия никто не пострадал.

О причине инцидента пока ничего достоверно неизвестно, однако, по предварительному заключению, проблема в том, что конструкция не приспособлена к действию асимметричной силы.

О том, какова степень повреждения оборудования — также пока не сообщается, тем не менее упомянутая авария не должна помешать запуску коллайдера, который должен произойти в конце нынешнего года.

Заодно узнайте о том, как LHC планируют использовать для создания чёрной дыры-Сатурна на Земле. И ещё почитайте об ускорителях электронов — миниатюрном и неминиатюрном.

  • физика
  • БАК

Источник: www.membrana.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.