acceleratoare de particule moderne - este un complex de inginerie dispozitive care permit fizicienii să pătrundă adânc în materie și de a investiga proprietățile spațiului la distanțe foarte scurte, la doar telescoape la fel de mare folosite de astronomi pentru a studia Universul la distanțe mari este posibilă. În timp ce astronomii studiază o lume mare sau mega, fizicienii explorează proprietățile particulelor elementare foarte mici sau ale microcosmosului. În cazul în care telescopul „vede“ aproape întregul univers, noile acceleratoare „vezi“ ceea ce se întâmplă la distanțe de zeci de mii de ori mai mici nuclee atomice. Atomii atomici, la rândul lor, sunt de 10.000 - 100.000 de ori mai mici decât atomii. Acum Primele acceleratoare au început 80 de ani, au fost utilizate pentru a studia structura de nuclee, precum și scindarea acestora, și în scopuri practice - în medicină, biologie, chimie. De atunci, fizicienii au creat tot mai mulți acceleratori, mai mari și mai mari, care au accelerat particulele la o viteză apropiată de lumină. Motivul pentru care fizicienii au nevoie de acceleratoare gigant, este simplu: mai mult dimensiunea de accelerație, cu atât mai mare energia particulelor accelerate, iar cea mai mică lungimea de undă a particulei (de exemplu, sa „dimensiunea“), astfel încât această particulă poate pătrunde adânc în spațiu și pentru a obține informații cu privire la structura materie la distanțe foarte scurte. Scala distanțelor mega - și Microworld, fizicienii studiat, diferă de 45 de comenzi (un ordin de mărime este de 10 ori, adică 10 ^ 45). După cum au remarcat filozofii, natura este infinită nu numai în lățime, ci și în interior, iar electronul este de asemenea inepuizabil ca atom.
În 1987, nu departe de Chicago, faimosul Femilab a fost construit. accelerator cu o lungime a inelului mai mare de 6 km și cu o energie a particulelor de 1 TeV, deci se numește Tevatron. În energia micro-particulelor este măsurată în eV (1 eV Tev egal trilioane), care este de aproape 19 ordine de mai puțin Joule - unități de putere în macro. Această energie este grandioasă în microcosmos, dar este nesemnificativă în lumea mare și comparabilă, de exemplu, cu o mușcătură de țânțari. Un alt nume pentru acest accelerator este colizorul din cuvântul "coliziune", o coliziune. Două fascicule de particule, accelerate aproape la viteza luminii, se mișcă în direcții opuse și se ciocnesc pentru nașterea unui număr imens de particule noi. Prin urmare, acceleratorul este de asemenea numit un accelerator în coliziunea grinzilor. Fizicienii explorează aceste particule noi folosind detectoare diferite. Printre aceste particule pot fi, de exemplu, cuarci sau bosoni.
O altă întrebare interesantă investigată la LHC este cazul în care antimateria a dispărut sau de ce în universul nostru materia predomină asupra antimateriei. Interesul în antimateria este asociat cu faptul că ciocnirea cu materia, ea anihilează pentru a forma complet posibil de energie (100%). În acest proces, întreaga masă este transformată în energie în conformitate cu E = Mc <2 și acest proces este cea mai puternică sursă de energie. De exemplu, în explozia unei bombe cu hidrogen, se eliberează o energie echivalentă cu o anhidrulare de doar 100 g de materie și antimaterie. Viitoarele zboruri către stele sunt imposibile fără utilizarea antimateriei, aplicarea căreia va asigura zborul navelor spațiale cu viteze apropiate de viteza luminii. Acesta este motivul pentru care interesul fizicienilor în obținerea antimateriei este extrem de ridicat, deoarece vom avea o sursă inepuizabilă de energie. Cu toate acestea, experimentele recente au arătat că în coliziuni de protoni se formează mai multe particule decât antiparticulele. Aceasta indică asimetria formării materiei și a antimateriei în univers. Vreau să recomand cititorilor acestui articol pentru a citi o carte interesantă a lui Dan Brown „Îngeri și demoni“, în care el descrie aventurile distractiv fizica Leonid Vânt cu privire la modul oamenii de știință recuperează '40 antimaterie pe un accelerator puternic - sincrotron de protoni și demonii vrut să-l folosească pentru a distruge Vaticanul în Roma.
Motivul pentru care observăm doar 4 din cele 11 măsurători este că aceste măsurători se prăbușesc, adică ascuns într-un spațiu de dimensiuni neglijabile comparabile cu lungimea lui Planck și care apare la distanțe comparabile cu dimensiunile șirurilor. Este interesant faptul că formarea unei mini-găuri negre la colizorul poate servi drept dovadă directă a existenței unor măsurători suplimentare. Prin urmare, fizicienii care lucrează la LHC caută și găuri negre minime.
Un alt domeniu de cercetare este natura materiei întunecate și a energiei întunecate. Materia vizibilă reprezintă doar 4,6% din masa universului. Restul este ceea ce nu vedem, datorită absenței radiației din materia invizibilă. În ciuda absenței radiațiilor, existența materiei întunecate sa dovedit indirect în astronomie. Studiul așa-numitelor "lentile gravitaționale" arată că imaginile unor galaxii îndepărtate sunt foarte distorsionate datorită interacțiunii luminii emise de ele cu materia întunecată. Oamenii de știință știu astăzi cum este distribuită energia întunecată în univers. Chiar și o hartă a materiei întunecate este compusă. În ceea ce privește energia întunecată, situația de aici este mai puțin sigură. Motivul pentru care fizicienii explorează energia întunecată este să înțeleagă de ce universul nostru se accelerează. În univers, în afară de forțele de atracție, adică gravitatea, trebuie să existe forțe repulsive (acesta este un alt nume al energiei întunecate), responsabil pentru accelerarea universului. Trebuie remarcat faptul că entuziasmul oamenilor de știință care studiază energia întunecată în LHC este extrem de ridicat.
LHC-ul pentru prima dată, a reușit să obțină o nouă substanță într-o stare extremă (așa-numita plasma quarc-gluon), cu o temperatură de 100.000 de ori mai mare decât temperatura din centrul Soarelui, adică. E. 4 bilioane C. Astfel a fost temperatura universului printr-o perioadă foarte scurtă de timp (10 ^ -11 sec) după Big Bang. Cu alte cuvinte, astăzi suntem capabili de a reproduce în laborator acel moment în istoria universului nostru, care este foarte aproape de zero, care corespunde exact la Big Bang. Știm întreaga istorie a universului nostru din acest punct în timp până în zilele noastre. Acceleratoarele cu energie și mai mare ne vor permite să venim și mai aproape de punctul zero în timp, când o forță superioară puternică ne-a purtat universul. Soluția naturii superputerii este cea mai fundamentală sarcină a întregii fizici, pentru că ne va permite să explicăm originea lumii noastre.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: