Hadron Collider: Qala. The Large Hadron Collider hobane'ng? E hokae?

History of accelerator, e leng eo re tseba kajeno e le Large Hadron Collider qala ho feta ho tloha ka 2007. Qalong e ile ea qala ka tatellano ea liketsahalo tsa accelerator tsa cyclotron ena. sesebediswa e ne e le sesebelisoa se senyenyane se habonolo ho tlakoloha ka tafoleng. Ebe pale ea accelerators e ntshetswa pele butle-butle. Ho ne ho bonahala synchrotron le synchrotron.

Historing ea mohlomong thabisang ho fetisisa e ne e le nako ea ho tloha ka 1956 ho lilemo tse 1957. Ka nako eo, Soviet saense, haholo-holo ea fisiks, ba ne ba sa so tsitse ka mor'a barab'abo rōna ba tsoang linaheng tse ling. Sebedisa bokeletseng lilemo le phihlelo ea, le sa fisiks Union e mong ea bitsoang Vladimir Veksler entse katlego e kgolo ka saense. Ba ke synchrotron matla ka ho fetisisa ka nako eo o ne a bōptjoa. le matla a ho sebetsa e ne e le 10 GeV (bilione 10 elektrone volts). Mora sibolloa ena o se a ntse a bōpa mehlala e tebileng ea accelerators: Large le elektrone e-Positron Collider, e accelerator Switzerland, Jeremane, United States. Kaofela ba na le e 'ngoe li neng li atile finyelle pakane ea - ho ithuta likaroloana tsa motheo tsa quarks.

The Large Hadron Collider ileng ba bōptjoa ho ea pele leboha sebaka la boiteko ba ho fisiks Setaliana. Me lebitso la hae e ne e le Carlo Rubbia, Khau ea Nobel hapileng. Nakong ea mosebetsi lona Rubbia e ne e le mookameli ka Organization European sa Lipatlisiso Tsa Nyutlelie. Ho ile ha etsoa qeto ea ho haha 'me e matha LHC ke on-saeteng setsi sa lipatlisiso.

Moo Hadron Collider?

Collider behoa le moeli pakeng tsa Switzerland le Fora. Bolelele ba sedikiso lona ke km 27, 'me e le e bitsoa kgolo. accelerator lesale o khutlela limithara tse 50 ho ea ho 175. The makenete 1232 e beha collider. Di superconducting, e bolelang e mong ka ho ba le tšimo palo e kahodimodimo ho matsapa, kaha ditjeo mafolofolo a magnets joalo ke hoo e batlang e le siyo. Boima kakaretso ea e mong le e hohela e boima ba lithane tse 3,5 ka e-ba bolelele ba limithara tse 14,3.

Joaloka ntho efe kapa efe 'meleng, ho Large Hadron Collider chelete mocheso. Ka hona, ke ho hlokahala hore ho kamehla pholile. Bakeng sa morero ona, mocheso o ile a lula ka 1,7 K sebelisa dilitara tse limilione tse 12 tsa naetrojene mokelikeli. Ho phaella moo, mokelikeli kang helium (700,000 dilitara tse) e sebediswa bakeng sa Cooling, 'me botlhokwa go feta - khatello e sebediswa, e leng ka makhetlo a leshome ka tlaase ho feta ntho eu bakelang khatello e tloaelehileng sepakapakeng.

Mocheso 1,7 K centigrade ke likhato -271. mocheso le joalo ke hoo e ka bang haufi le lefela feletseng. Feletseng lefela o bitsoa se tlaase-tlaase khoneha moedi, e ka ba le 'mele oa nama.

Karolo e ka hare la kotopo ke seng ka tlase thahasellisang. Ho na le niobium-thaethaniamo superconducting kabel le menyetla e. bolelele bona ke km 7600. Boima palo yohle e boima ba lithane tse 1.200 lik'hebole. Hare-hare ho kabel le - e akira theo gun tsa lithapo 6300 le hole kakaretso ea km limilione tse likete tse 1,5. bolelele ena o lekana le 10 diyuniti bolepi ba linaleli. Ka mohlala, sebaka se tswang lefatše le letsatsi e 10 jwalo diyuniti.

Ha re bua ka sebaka lona libaka, ho ka boleloa hore ho collider masale leshano pakeng tsa metse ea Saint-Genis le Forno Voltaire teng ka lehlakoreng le French, hammoho le Marin le Vessurat - ka lehlakoreng Switzerland. Nyenyane lesale, e bitsoang PES, fetela hammoho le moeli oa bophara ba.

The raison d'être

E le hore re arabe potso ena "ke eng LHC", o lokela ho retelehela ho bo-rasaense ba ho. rasaense ba bangata ba bolela hore ho ke ke ho qaptjoa moholo bakeng sa nakong eohle ea teng ba saense, 'me hore saense ntle e, e leng o tsejoa ho rona kajeno, ha feela e sa utloahale. Ho ba teng le lonthja tsa Large Hadron Collider tse thahasellisang ka hore thulana ya likaroloana ka LHC ke phatloha. le likaroloana tsohle bo botle ba hasanya ka litaelo tse sa tšoaneng. Ho theha likaroloana tse ncha, e ka hlalosa ho ba teng 'me moelelo oa ba bangata.

Ntho ea pele eo bo-rasaense ba 'nile ba leka ho fumana likarolo tsena soahlamana - e theoretically a bolela esale pele ka ho sa fisiks Peter Higgs mathomo phatsa bitsoa "Higgs boson". Sena phatsa hlollang ke microcyteme ya tlhahisoleseding, a nahana ka tsona. Leha ho le joalo le bitsoa "phatsa Molimo". Se qalong e neng e ka susumelletsa bo-rasaense hore ba utloisise bokahohle. Re lokela ho hlokomela hore ka 2012, 4 July, Hadron Collider (qala ho mokhoa o sa fellang o ile a atleha) ho thusa fumana phatsa tšoanang. Ho fihlela joale, bo-rasaense ba leka ho ithuta eona ka ho qaqileng.

ka nako e kae tla ho ...

Ya e le hantle, potso e hang-hang hlaha, ke hobane'ng ha bo-rasaense ba le nako e telele ho ithuta likaroloana tsena. Haeba o na le sesebelisoa se, o ka tsamaisa eona, 'me nako le nako ha ho thunya ya data ka ho eketsehileng. 'Nete ea hore mosebetsi oa LHC - e ke monyaka theko e phahameng. lonthja mong hloka chelete e ngata. Ka mohlala, tshebediso ya eneji, selemo le selemo o lekana le ba limilione tse 800. KW / H. palo ena ea matla oa chesa motse oo o nang le baahi ba ka bang 100 tse sekete. Man, ka melao-motheo ea karolelano. Sena ha se kenyeletsa ditjeo tokiso. lebaka le leng la - ke hore phatloha LHC seo se etsahala ha pitting le protons tlangwa ho hlahisa bophahamo ba modumo kgolo ya data e le: a lesedi khomputara e le hore sebetsa ho nka nako e ngata. Esita le ho sa tsotellehe 'nete ea hore matla a lik'homphieutha hore fumana boitsebiso, esita le kgolo ka melao ea kajeno.

Lebaka le leng le - e le ha ho na tlase tummeng taba lefifi. Bo-rasaense ba ho sebetsa le collider ka tataiso ena, kholiseha hore bonahalang fapaneng ya bokahohleng e 4 feela%. E nahana hore ba bang kaofela - e lefifi taba le matla a lefifi. Experimentally leka ho paka hore khopolo ena e nepahetse.

Hadron Collider: bakeng sa kapa khahlanong le

Beha pele khopolo ea taba lefifi belaella polokeho ya ba teng ha LHC. potso e ho ile ha hlaha: "Hadron Collider: bakeng sa kapa khahlanong?" O ne a tšaba hore bo-rasaense ba bangata. likelello tsa tsohle tse khōlō tsa lefatše li li arotsoe ka mekhahlelo e 'meli. "Bahanyetsi" ba beha pele ea khopolo thahasellisang hore haeba taba joalo teng, joale e lokela ho ba phatsa lona bo fapaneng. Le thulana ya likaroloana ka accelerator ho bonahala eka le leso kudu karolo. Ho na le e ne e le kotsi e le hore karolo e lefifi le karolo eo re e bonang sefahleho. Ka nako eo ho ka etsa hore lefu la bokahohleng. Leha ho le joalo, ka mor'a ea pele simolleng LHC khopolo ena e 'nile ea karolo e' ngoe robehile.

Hlahlamang ka bohlokwa tluoa tabeng ea ho phatloha oa bokahohle, kapa ho ena - ho tsoaloa. Ho lumeloa hore e thulana ka ho ketekoa kamoo bokahohle itšoere ka metsotsoana pele ba hore o teng. tsela eo a se ile sa hlokomela tšimoloho ea Big Bang. Ho lumeloa hore ho phatsa thulana thulaganyou e ke tsoana haholo le ea hore e ne e qalong ea tsoalo ea bokahohle.

Bonyane maikutlo a seng maneha eo bo-rasaense ba hlahloba - ho dikai eksotiske. Ho bonahala a hlollang, empa ho na le khopolo eo e bontša hore ho na le litekanyo tse ling le universes joaloka rōna batho. Le oddly ka ho lekaneng, ho accelerator 'me li khona ho thusa.

Ka mantsoe a mang, ka morero oa ho ba teng ha accelerator ke ho utloisisa hore na bokahohle bo e, kamoo e ileng ba bōptjoa, ho paka kapa hanyetse khopolo kapa ofe o teng ya likaroloana le liketsahalo tse amanang. Ya e le hantle, e ne e tla nka lilemo tse, empa ka e mong le e simolleng, tse sibolotsoeng le lecha tseo ferekantseng lefatše oa saense.

Lintlha tse mabapi accelerator ho

Mong le e mong oa tseba hore accelerator eketsa likaroloana ho fihlela ho 99% ya lebelo la leseli, empa e se batho ba bangata ba tseba hore Peresente o lekana le 99,9999991% ya lebelo la khanya. Ena palo e hlollang e utloahalang hobane ba moralo phethahetseng le magnets e matla potlakisa. Hape re lokela ho ela hloko tse ling tsa linnete tse tlase tsejoang.

The linomoro hlahiswa ka thulana ya likaroloana nakong matsapa

Palo ea protons ka tetemang ya	ho 100 Bln. (1011)
nomoro ea dingata	ho 2.808
palo ea fetang le proton libalaka ka libaka semilolog	ho fihlela ho limilione tse 31. libaka bobeli 4
Palo ea thulana phatsa ka motsoako le	ho 20
Buka ea ka ya data thulana	ka 1.5 MB
Ngata tsa likaroloana Higgs	1 loma le leng le metsotsoana e 2,5 (ka matla tletse khanya ea ka le ho latela likhopolong tse itseng mabapi le thepa ya likaroloana Higgs)

Hoo e ka bang limilione tse 100 Melapo. Ya data e tlisoang ke ho e mong le e ba mechine tse peli tse khōlō ka ho e le taba ea metsotsoana e ho tlatsa fetang 100,000-CD. Ka khoeli e 'ngoe feela palo ea discs ba finyeletse ba bolelele joalo hore ha ba robala ka spongebob, e ne e tla ba ho lekaneng ho e khoeli. Ho ile ka hoo a etsa qeto a se ke a bokella ya data yohle e tlisoang ke ho mechine e, empa feela ba lumelloa ho sebelisa tsamaiso ea pokello ya data, eo ha e le hantle nka khato ka filtara bakeng sa ya data. Ho ile ha etsoa qeto ea ho ngola liketsahalo 100 feela le ileng la hlaha ka nako ya phatloha ya. Tlalehiloe liketsahalo tsena e tla ba ho Archive bohareng ya data ea tsamaiso LHC, eo e teng ka laboratoring European bakeng phatsa ea fisiks, eo e leng e boetse e le sebaka sa boemo accelerator. Tla tlalehiloeng liketsahalo tse ileng tsa ba 'nile ba e tlalehiloeng,' me ba emela-rasaense thahasello ka ho fetisisa.

aftertreatment

Ka mor'a ho tlaleha ka kilobytes lekholo ya data ho sebetswa. Bakeng sa morero ona, lik'homphieutha tse fetang limilione tse peli teng CERN. Ka morero oa ho lik'homphieutha tsena ke sebetsa ya data e tala 'me sebopeho sa botlaaseng ba bona, e leng tla ba le thuso ya ho ka tlhatlhobisiso eketsehileng. Ho ekelletsa moo generated ya data le molapo tla lebisoa ho k'homphieutha marangrang keriting ya. Sena marangrang online, e amahanya tse likete lik'homphieutha tse teng mekhatlo e fapaneng lefatšeng ka bophara, e tlama tse fetang lekholo litsi tse khōlō, tse teng lik'honthinenteng tse tharo. lintlha tsohle tse joalo tse amanang le CERN sebelisa likhoele Optical - bakeng sa sekhahla lebetsoeng le ya data.

Ha a bua ka lintlha tse, ho ke ke ho hlokahala hore ho bolele hape ka sebopeho sa litsupa meleng. Kotopo accelerator ke ho kheloha ba 1.4% tsoa sefofane tshekaletseng. Sena se ile sa etsoa le sebaka sa pele ho beha tse ngata ea accelerator kotopo ka lefika monolithic. Ka tsela eo botebo ba placement ka mahlakoreng a mabeli a sa tšoaneng. Haeba re ka nka ho tloha letšeng, e haufi le Geneva, botebo ke limithara tse 50. Karolo e fapaneng le e na le ka botebo ba limithara tse 175.

The ntho e thahasellisang ke hore mekhahlelo e baloang ka khoeli e amang accelerator. Ho ka 'na ha bonahala eka ntho e itseng e hōle ka sebetsa hōjana. Empa e ile a bolela hore nakong ea khoeli e tletseng, ha ho na le ke ikutloe naha sebakeng sena Geneva, bochaba ke e ngata kamoo ho 25 di emetse disentimitara. Sena se ama bolelele ba collider ena. Bolelele ka tsela eo incremented ke 1 millimeter, le toloki matla a fetohile ka ho 0,02%. Kaha matla a ho laola toloki lokela ho tshwarwa ho fihlela ho 0,002%, bafuputsi ba hlokomele ketsahalo ena.

Hape e thahasellisang ke hore collider kotopo o na le sebōpeho sa e octagon ho ena le ho selika-likoe, e leng kamoo batho ba bangata ba. Dikhutloteng thehoa tsa dikarolo tse khutšoanyane. Di lokisetsa mechine e tsitsitseng le tsamaiso eo tsamaisang potlakisa phatsa toloki.

sebopeho

Hadron Collider, pulo ea eona e amanang le ba bangata ba dintlha tse le thabo ea bo-rasaense ba - sesebediswa ka tsela e makatsang. accelerator tsohle na le mehele e 'meli. Nyenyane lesale bitsoa proton e synchrotron kapa, ho sebelisa mantsoe a khutsufalitsoeng - PES. Large lesale - Super le proton e Synchrotron, kapa SPS. Hammoho le mehele e 'meli lumella qhalakanye kabelo ho 99,9% lebelo la khanya. Ka tsela eo collider eketseha le matla la protons, ho eketsa matla a bona kakaretso ea makhetlo a 16. E boetse e dumella likaroloana ea thulana le e mong le e tse ling tse ka bang 30 Mill. Nako / s. bakeng sa lihora tse 10. 4 mechine e meholo e fumana ka ho fetisisa terabytes 100 ya data ditsitithale ka bobeli. Kamohelo ya data e loketseng ho lintlha ka bomong. Ka mohlala, ba khona ho lemoha likaroloana tsa motheo, e ba le mpe ea motlakase ho tefo, 'me e be halofo ea ho ohla. Kaha likaroloana tsena tse sa tsitsang, ka nako eo a tsamaise bonoa bona ke ha khoneha ka khona ho lemoha matla a bona feela hore ba ka ntša ka hlaha ka lehlakoreng le itseng ho selekane toloki. Mohato ona o bitsoa pele thunye boemong ba. mohato Sena se lateloa ke likarete tse fetang 100 e khethehileng ya data, tse kopantswe ka ho kenngwa tshebetsong sea utloahala kapa che. Karolo ena e tsejoang ka hore nakong rasiti ya data ke kgetho ya data ho na le masakana fetang 100 tysyach ka bobeli a le mong. Ka mor'a moo, ya data tsena li sebelisoa bakeng sa ho analysis eo e etsahalang sebelisa mochine godimo-boemong ba.

Next Level Systems, lehlakoreng le leng, fumana tlhahisoleseding ho tswa ho eohle phallo semilolog. Software semilolog o sebetsang ho marangrang a le. Ho na le tla sebelisa palo e khōlō ea lik'homphieutha ho sebetsa morago ga moo e ya data litene, nako karolelano pakeng tsa litene tsa - microseconds 10. Mananeo a tla hloka ho bopa letšoao la likaroloana, tsamaisanang le ntlha ea pele. Phello ke sete ya data thehoa e entsoeng ka botsitso, matla le tseleng a mang a ileng a tsoha ka nako le ketsahalo e 'ngoe.

likarolo accelerator

accelerator tsohle ka aroloa likarolo tse 5 ka sehloohong:

1) elektrone-positron accelerator collider. karolo e ka 7 tysyach magnets le thepa superconducting. Le bona ho etsahala ka tsela e annular ea kotopo toloki. Le hape ba tsepamisa maikutlo ka ga bimi ka phallo e mong eo bophara decreases ho e le bophara ba moriri e le 'ngoe.

2) diseke ee muon mo solenoid. semilolog ena e reretsoe ka morero kakaretso. Ka jwalo semilolog ba batla liketsahalo tse ncha le, ka mohlala, batla bakeng sa Higgs phatsa.

3) semilolog LHCb. Se boleloang ke sesebelisoa sena ke ho batla quarks le likaroloana ba hanyetsa - antiquarks.

4) The toroidal tlhomamiso ATLAS. semilolog ena e ngoletsoe ho fixation tsa muons ena.

5) Alice. semilolog ena hapa tsa thulana ions etella pele, 'me le proton-proton e thulana.

Mathata a qalang ho LHC

Ho sa tsotellehe 'nete ea hore ho ba teng ha thekenoloji phahameng felisa ka monyetla oa ho liphoso ikatisetsa lintho tsohle fapaneng. Nakong ea ho lieha ya, hammoho le ho hlōleha nako ea seboka accelerator. Ke lokela ho bolela hore boemo bona bo sa lebelloang e ne e ha ho joalo. sesebediswa e na le makolopetso a mangata le ho hloka sebetsa ka ho nepahetseng joalo hore bo-rasaense ba ka lebella liphello tse tšoanang. Mohlala, e mong oa mathata a ile a tobana le bo-rasaense ba nakong lonthja - se dumellwe ho hohela, e leng lebisa libalaka tsa protons hang-hang pele ho thulana le. kotsi ena e tebileng e ile bakoang ke ho timetsoa ha thaba ka lebaka la ho lahleheloa ke superconducting makenete.

bothata bona ile ha hlaha ka 2007. Ka lebaka la ho, ya tlhomelo ya collider ho e chechisetsoang morao linako tse 'maloa,' me ka June lonthja ileng sa etsahala, hoo e ka bang selemo Collider leha ho le joalo o ile a qala.

The lonthja qetela ea collider e ile ea atleha, ho bokella terabytes ngata ya data.

Hadron Collider, ya tlhomelo ya eo e ile ea etsahala ka April 5, 2015, ka katleho sebetsang ka eona. Khoeling libalaka tla lelekisa pota lesakaneng, butle-butle eketseha ka matla. Maikemisetso bakeng sa ho ithuta e le jwalo, ha ho na. eneji, le thulana libalaka tla eketseha. Boleng ba le phahamisa ho tloha 7 ho 13 TEV TEV. Keketseho ena le tla ho dumella ho bona menyetla e mecha ea ho thulana ya likaroloana.

Ka 2013 le 2014. ne inspections bo tebileng boo botekgeniki tsa lithanele, accelerators, mechine le thepa e 'ngoe. Phello e bile 18 magnets ferekanyang ba superconducting mosebetsi. Re lokela ho hlokomela hore ho palo ea bona ke 1232 likoto. Leha ho le joalo, ho magnets setseng ba e-s'o bonoe ke motho. Ho seng joalo re nka sebaka sa tsamaiso ea tsireletso ea hae khahlanong le Cooling fatše, beha ba ntlafala. Hape ba ntlafala tsamaiso Cooling tsa magnets. Sena se nolofalletsa hore ba lule ka thempereichara e tlaase, ea nang le matla lebetsoeng le.

Ha tsohle tsoela hantle, ya tlhomelo e latelang ea accelerator tla etsahala feela ka mor'a lilemo tse tharo. Ka nako ena ba ho lokiselitsoe mosebetsi o ne a rerile ho ntlafatsa, tlhahlobo ea botekgeniki tsa collider ena.

Re lokela ho hlokomela hore ho lokisa hloka e le sente, ntle ho ho nahana ka litšenyehelo. Hadron Collider, e le ea 2010 e na le boleng bo lekanang le ho 7,5 bln. Euro. palo ena e bontša ka mo porojekeng lohle le sebaka sa pele ka lethathamo la merero ea theko e phahameng ka ho fetisisa historing ea saense.

litaba tsa moraorao

Hadron Collider, ya tlhomelo ya eo e ile ea etsahala ka mor'a khefu, e ne e atleha. ya data tse thahasellisang li ne li bokella. Ka mohlala, bopaki e ne e hlahisoa e le maikutlo a ea kajeno ya likaroloana nepahetse. Ena e entsoe leboha khoneha ho tshebetso e nepahetseng ea jpeg le LHCb mechine. Tsena mechine bola, bs tšoaroa ke tse pedi meson, eo e leng bopaki ba hore Direct botšepehi likhopolo ea kajeno.

Ke habohlokoa ho botsa potso e reng, kamoo ke bopaki ba khopolo ena. tsela e 'ngoe - sena ke la tšoasoa ea likaroloana tse ncha. Ke hore, ha ke tsa thulana tla likaroloana tse ncha tsa motheo, e bolelang hore khopolo ea kajeno e lokela ho hlahlojoa.

Bo-rasaense ba a lebisa tlhokomelo phatsa ea hobane ka bontša, kapa bonyane bula lemati ka nģa ea supersymmetry. Ena ke qalo e ntle ea ho ithuta ka ho eketsehileng le ho sebetsa ka Center ho Scientific Research Geneva.

Ke eng e tlang?

Ka mor'a ho ea etsahala modernization e latelang ea collider li tla fuwe mosebetsi wa ka ho ithuta ka ho eketsehileng likaroloana. Ka ho khetheha, ho tla ba ho hlokahala hore ho ithuta ho eketsehileng ka Higgs boson. Ho sa tsotellehe 'nete ea hore ho sibolloa ena e ile a fuoa Khau ea Nobel, hase bohle ba thepa lona a utloisisa ka botlalo le proven. Ka hona, bo-rasaense ba na le nako e telele le ho thata mosebetsi ka ithuta likaroloana sena se hlollang.

Ho phaella moo, u lokela ho tsoela pele ho sebetsa ho paka kapa hanyetse khopolo ea ho supersymmetry. Leha ho bonahala a batla a fantastis, empa o na le tokelo ho ba teng. U se ke ua nahana hore tlhokomelo eohle e fanoeng feela ho taba pele le ea bohlokoa bakeng sa e mong le e porojeke e ne e na le sehlopha ba lona bo-rasaense ba sebetsang tšimong ena.

Ya e le hantle, sena ha se mesebetsi eohle e lokela ho ho tobisoa ho bo-rasaense. Le e mong le e therapaete e ntjha ya tlhahiso leseding o ile a fumana lethathamo la lipotso ho tsoelang pele eketswa, 'me likarabo tsa bona li ka sheba holimo ho theosa le lilemo.