Большой адронный коллайдер
👩🔧 👨🔧Нам всем конец, или как?
Collide - по-английски значит "сталкивать". Соответственно коллайдер - это столкновитель, устройство которое разгоняет и сталкивает протоны. Результат столкновения исследуется учёными.
Адроны - это класс элементарных частиц, способных участвовать в сильных взаимодействиях. Чтоб не заморачиваться несчёт терминов - это просто-напросто протоны и нейтроны. А также соответствующие античастицы. Поэтому в адронном коллайдере разгоняться будут именно протоны (нейтроны фиг разгонишь - у них нет электрического заряда) .
непонятная картинка для привлечения внимания!!!
В конце 1970-х годов физикам удалось разработать Стандартную модель (СМ), которая объединяет три из четырёх фундаментальных взаимодействий — сильное, слабое и электромагнитное. Гравитационное взаимодействие по-прежнему описывают в терминах ОТО. Таким образом, в настоящее время фундаментальные взаимодействия описываются двумя общепринятыми теориями: ОТО и СМ. Их объединения пока достичь не удалось из-за трудностей создания теории квантовой гравитации.
БАК позволит провести эксперименты, которые ранее были невозможны и, вероятно, подтвердит или опровергнет часть этих теорий. Так, существует целый спектр физических теорий с размерностями больше четырёх, которые предполагают существование «суперсимметрии» — например, теория струн, которую иногда называют теорией суперструн именно из-за того, что без суперсимметрии она утрачивает физический смысл. Подтверждение существования суперсимметрии, таким образом, будет косвенным подтверждением истинности этих теорий.
Факты о БАК:
- Туннель, по которому летят частицы шириной 3,8 метра и длиной 27 километров;
- Скорость частиц в БАК на встречных пучках близка к скорости света в вакууме;
- БАК работает 11 месяцев в году, непрерывно производя сталкивания частиц с частотой раз в 0.05 наносекунд;
- Данные сразу же отправляются на обработку в десятки университетов и лабораторий по всему миру.
Коллайдер и 3 основных точки снятия показаний
Этапы, которые проходит частица в БАК
- Протоны попадают в LINAC 2, первый ускоритель БАК. LINAC 2 — это линейный ускоритель, который использует электромагнитные поля для разгона протонов. После первого ускорителя протоны движутся со скоростью 1/3 световой;
- Затем они попадают в бустерный синхротрон, который состоит из четырех колец. Отдельные группы протонов проходят через каждое кольцо — и каждый раз ускоряются электрическими импульсами и направляются магнитами. После этой стадии протоны набирают скорость 91,6 процентов от световой и сбиты весьма плотно друг к другу;
- Затем их вышвыривают в протонный синхротрон — уже более концентрированной группой. В протонном синхротроне протоны циркулируют по 628-метровым кольцам со скоростью примерно 1,2 секунды за круг и набирают более чем 99,9 процентов от скорости света. С этого момента протоны уже не могут разогнаться еще больше; вместо этого они приобретают в массе и становятся тяжелее;
- Затем они попадают в суперпротонный синхротрон, 7-километровое кольцо, где разгоняются еще больше (и становятся еще тяжелее) и становятся готовы к столкновениям в трубах БАК.
Инженер на фоне большой штуковины