U srcu Europe, uz granicu Francuske i Švicarske, u blizini Ženeve, nalazi se istraživački centar Europske organizacije za nuklearna istraživanja (CERN). Ovdje je izgrađen Veliki hadronski sudarač (LHC) - najveći eksperimentalni objekt na svijetu za provođenje istraživanja namijenjenog dokazivanju ili pobijanju brojnih znanstvenih hipoteza koje su se pojavile u teorijskoj fizici posljednjih godina.
Posljednji građevinski radovi završeni su ovdje u studenom 2006. godine, ali prvo se službeno pokretanje dogodilo tek u rujnu 2008. godine. Naravno, korišten je samo dio projektnih kapaciteta.
Smrt u crnoj rupi
Međutim, nije sve u radu uređaja odmah prošlo bez problema. Ubrzo nakon lansiranja sudara u rujnu, dogodila se nesreća koja ga je onesposobila cijelu godinu. Mnogi novinari su se brzo izjasnili o mističnim razlozima nesreće: navodno više sile neće tolerirati uplitanje u svetinje sveta prirode - njen mikrokozmos. Ipak, stručnjaci instituta mirno su dali neuspjehu potpuno zemaljsko objašnjenje - ožičenje to jednostavno nije moglo podnijeti.
Ovo objašnjenje nije odgovaralo predstavnicima medija. Mnogi od njih, iako nemaju dovoljno razloga, predvidjeli su strašne posljedice za svijet ako se nastave testovi na sudaraču. Prava histerija odvijala se oko sudara. Netko je tvrdio da će testiranje otvoriti vrata svijetu neistražene tamne energije i tamne materije koja ispunjava vakuum svemira. A to će dovesti do nepredvidivih posljedica. Netko je povikao da će eksperimenti neminovno dovesti do pojave crnih rupa koje će, sve većom brzinom, apsorbirati prvo sam institut, a potom i cijeli naš planet. Ništa i nitko se neće spasiti, ako ne pobjegnete iz crne rupe brzinom većom od svjetlosne brzine. Ali, kao što znate, ništa se na Zemlji ne može kretati takvom brzinom. Bilo kako bilo, znanstvenici su pokazali pravu hrabrost,ne podnoseći se upozorenjima amatera, i ipak su pokrenuli sudarač.
Čudesni tunel
Promotivni video:
LHC je pravo čudo moderne tehnologije. Zamislite divovski uređaj nevjerojatne složenosti, smješten u krugu u podzemnom tunelu. Unutar cijevi koje čine LHC, zrake nabijenih čestica kreću se ogromnom brzinom u suprotnim smjerovima. Tunel je dugačak gotovo 27 kilometara i nalazi se na dubini od 50 do 175 metara, naginjući se prema površini zemlje. Sustav uključuje akceleratore koji omogućuju ubrzavanje čestica do brzine koju zahtijevaju istraživači, magneti koji drže čestice teče u željenom smjeru i senzore koji omogućuju određivanje položaja čestica i njihovih karakteristika.
Unatoč mikroskopskoj veličini same ispitivane tvari, sve u LHC-u je nevjerojatno po svojoj mjeri. Na primjer, detektori visoki 25 metara, radna temperatura magneta je -271 ° C, potrošnja energije jednaka je 10% ukupne godišnje potrošnje male zemlje, fantastična brzina gomile čestica, koja omogućuje 10.000 okretaja u sekundi.
Protoni i kombinacije olovnih protona i neutrona ili teški ioni koriste se kao radni materijal. Čestice se kreću nevjerojatnom brzinom, bliskom brzini svjetlosti, što bi bez VAK-a bilo moguće samo ako se zagrije na milijune Celzijevih stupnjeva - u uvjetima bliskim uvjetima za nastanak Svemira. Čestice se tijekom kretanja sudaraju jedna s drugom i raspršuju se u različitim smjerovima, ali u obliku kvarkova, koji su nekoliko desetaka tisuća puta manji od protona. Stoga se uređaj zvao sudarač, od engleske riječi collide - "to collide". Istina, kvarkovi se gotovo odmah kombiniraju u nove čestice - tako brzo da ih znanstvenici nemaju vremena razmotriti. Međutim, to odgovara svima, jer je proučavanje svojstava novih čestica sasvim dovoljno za dobivanje podataka o svojstvima kvarkova.
Zagonetke nikad ne postaju manje
Uz pomoć VAK-a, znanstvenici se nadaju da će dobiti potvrdu mnogih hipoteza. Na primjer, još uvijek postoje burne rasprave o tome od čega se sastoji, odnosno o svemu što se nalazi oko nas, uključujući i nas same. Donedavno se vjerovalo da je takozvana teorija Standardnog modela za izgradnju Svemira temeljito proučena. Međutim, znanstvenici još uvijek nisu dobili odgovore na sva njihova pitanja. Primjerice, oni odražavaju kakva je priroda mase, kako je masa nastala nakon Velikog praska, što je stvorilo prostor, kako nastaju materija i antimaterija i zašto se ne slažu jedni s drugima, što je tamna energija i tamna tvar, gdje, kako i zašto nastaju.
Istovremeno, posljednjih godina pojavile su se nove znanstvene hipoteze koje nadilaze standardni model i pokušavaju odgovoriti na ta pitanja. Pa, na primjer, poznata teorija struna prema kojoj postoji ogroman broj drugih dimenzija oko nas, koje su iskrivljene do te mjere da jednostavno ne sumnjamo u njihovo postojanje. Ali unutar tih tankih struna postoje čitavi svjetovi. Ako ova teorija, zahvaljujući Višem povjerenstvu za procjenu, nađe potvrdu, možda ćemo moći pronaći odgovor na mnoge misterije naše povijesti i suvremenosti. Pa, na primjer, zašto su prije otprilike 40 000 godina iznenada nestali neandertalci, koji su do tada mnogo tisućljeća sasvim mirno koegzistirali na našem planetu zajedno s ljudskim precima - Cro-Magnonsima. Ili gdje se NLO-i pojave na nebu iznad naših glava,njihov pokret krši sve poznate zakone fizike i gdje nestaju jednako iznenada kao što su se pojavili. A brodovi koji plove Bermudskim trokutom u potpunoj tišini, ali bez duše na brodu? A poznati Philadelphijski eksperiment? Popis misterioznih pojava povezanih s pojavom i nestankom ljudi i predmeta nastavlja se i nastavlja.
Usput, tijekom jednog od pokusa, znanstvenici su otkrili da su neki protoni na putu do detektora … upravo nestali. Odnosno, stvar je nestala. Zašto ovo nije potvrda teorije struna?
Čarobne cigle ili o prednostima hodanja u planine
Pored toga, u standardnom modelu nalazi se još jedan spoj. Čini se da su znanstvenici došli do dna najmanjih, takozvanih elementarnih čestica koje čine svemir. Ali ne, nije bilo tamo! Jednostavnije rečeno, svi znamo iz školske nastave fizike da se bilo koja supstanca sastoji od molekula, molekula atoma i atoma, zauzvrat, sastoji se od još manjih čestica - protona i neutrona, koje se također nazivaju hadroni (otuda i naziv - Hadronski sudarač), koji se zauzvrat sastoje od kvarkova. No, čini se, postoji još manja čestica - bozon, nazvan po glasovitom indijskom znanstveniku Shatyendranath Bose, članu londonskog Kraljevskog društva, koji je predložio njegovo postojanje sredinom prošlog stoljeća.
Nekoliko desetljeća kasnije, škotski teorijski fizičar Peter W. Higgs, profesor sa Sveučilišta u Edinburghu, razvio je Boseovu teoriju i zauzvrat predložio da bozon pretvara foton polja u čestice materije. Drugim riječima, nešto nastaje iz ničega uz pomoć bozona.
Dakle, Higgsovi bizoni od danas bi trebali postati osnova Standardnog modela, same cigle od koje je izgrađen bilo koji prirodni objekt uz pomoć čarobne sile koju znanstvenici nazivaju supersimetrijom. Već je nazivaju ili "česticom Boga", zatim "prokletom česticom". A neki su ga šaljivci čak nazivali "bosonom" bocom šampanjca."
Međutim, do sada postojanje bozona nije eksperimentalno dokazano. Zanimljivo je da je ideja o ulozi bozona u molekularnim procesima došla do Higgsa dok je šetao planinama Edinburga. To znači svježi zrak u kombinaciji s vježbanjem!
Dakle, jedan od ciljeva WAK-a je upravo potvrditi postojanje ovog Higgsova bozona. Pronaći je za fizičare je poput pronalaska antropologa najvažnije karike koja nedostaje u ljudskoj evoluciji. Otkrio sam - i sve na slici svemira odmah pada na svoje mjesto. Zadnja ćelija zagonetke je zatvorena. Bez obzira na to, posljednjih mjeseci stručnjaci Centra već su učinili mnoga otkrića, a čak i više, prema njihovim predviđanjima, bit će učinjeno vrlo brzo. Na primjer, znanstvenici su se približili potvrđivanju postojanja mitskog neutralina i spremaju se senzacionalno otkriti postojanje mračne materije.
Mislimo da će uspjeti. Možemo im samo poželjeti puno sreće!
Magazin: Tajne 20. stoljeća №3. Autor: Sergej Sukhanov