Jeśli jesteś nawet zainteresowany nauką (lub jesteś fanem teorii Wielkiego Wybuchu), być może słyszałeś o Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC). Jednak nie musisz być geniuszem fizyki, aby zrozumieć, że szczegóły tego niesamowitego urządzenia nie są łatwe do zrozumienia, nawet jeśli nie jesteś kompletnym laikiem.

Oczywiście nie jest łatwo publicznie przyznać się do pewnych wątpliwości w świecie, w którym kultura naukowa staje się coraz bardziej popularna, a Internet stał się idealną przystanią dla wszelkiego rodzaju hejterów. Z tego powodu komentujemy poniżej 10 ciekawostek, które możesz chcieć wiedzieć o LHC, ale nigdy nie miałeś odwagi zapytać.

1 - Co oznacza „duży zderzacz hadronów”?

Pierwsze jest łatwe: duże słowo odnosi się do wielkości urządzenia. LHC jest dużym okrągłym tunelem o obwodzie 27 kilometrów, zakopanym pod średnią warstwą 100 metrów ziemi i skał. Termin zderzacz odnosi się do faktu, że aparat służy do przyspieszania protonów (i sporadycznych jonów) w przeciwnych kierunkach, aby mogli zderzyć się z nimi i pokazać, które cząstki powstają w procesie.

W fizyce hadrony to rodzina cząstek subatomowych zbudowanych z kwarków i utrzymywanych razem przez silne oddziaływanie jądrowe (jedno z czterech podstawowych oddziaływań, w tym grawitacyjne, elektromagnetyczne i słabe jądro). Protony i neutrony to niektóre przykłady hadronów.

2 - Dlaczego jest pod ziemią?

Jednym z powodów jest to, że znalezienie nieruchomości 27 kilometrów nad ziemią jest naprawdę drogie. LHC wykorzystuje pierwotnie wykopany tunel, aby pomieścić inny zderzacz, Wielki zderzacz elektronów i pozytonów (LEP), który został dezaktywowany w 2000 roku. Kolejnym interesującym szczegółem jest to, że cała ziemia i skały nad urządzeniem służą jako doskonała tarcza przed naturalnym promieniowaniem, które może dotrzeć do twoich detektorów.

Źródło obrazu: Reprodukcja / eksperyment Atlas

3 - Jakie jest podobieństwo między LHC a wilkołakiem?

Odpowiedź jest taka, że ​​księżyc ma wpływ na oba z nich. Podobnie jak przypływy, ziemia również podlega przyciąganiu księżycowemu. Gdy księżyc jest w pełni, warstwa Ziemi może wzrosnąć do 25 centymetrów, co powoduje wzrost obwodu LHC do jednego milimetra. Może to nie brzmieć dużo, ale wystarczy, że naukowcy muszą wziąć to pod uwagę.

4 - Jakie jest podobieństwo między LHC a lodówką?

Robi się zimno, LHC nie jest stosowany, aby zapobiec zepsuciu mięsa grilla przez naukowców! W rzeczywistości podobieństwo polega na tym, że oba zależą od chłodzenia. Wielki Zderzacz Hadronów ma największy system kriogeniczny na świecie i można go uznać za jedno z najzimniejszych miejsc na ziemi.

Aby utrzymać magnesy urządzenia w temperaturze nadprzewodzącej, naukowcy muszą je schłodzić do 1, 9 kelwina (-271, 3 stopni Celsjusza) - temperatury niższej niż przestrzeń kosmiczna, która osiąga minimum -270, 5 stopni Celsjusza w niektórych punktach. Osiągnięcie tego punktu podczas wzlotów ciepła nie jest łatwe: 10 000 ton ciekłego azotu i 90 ton ciekłego helu wykorzystuje się w procesie, który zajmuje kilka tygodni.

5 - Co oznacza CERN?

Jest to francuski akronim Europejskiej Rady ds. Badań Jądrowych, utworzonej w 1952 r. Przy wsparciu 11 krajów. Dwa lata później termin „tablica” został usunięty z nazwy i zastąpiony przez „organizacja”, ale żadnemu z badaczy nie spodobał się nowy akronim, więc ten pierwszy pozostał.

Jeśli nazwa instytucji brzmi znajomo, nie wiedząc nic o LHC, istnieją dwa możliwe wyjaśnienia: albo słyszałeś, że to ona wymyśliła Internet, albo oglądałeś książkę Dana Browna „Anioły”. i demony ”.

6 - Ile to kosztowało?

Budowa LHC trwała prawie 30 lat i szacuje się, że kosztowała kraje członkowskie CERN (i innych uczestników) 4, 6 miliarda euro. Ale to nie wszystko - jak powiedzieliby to reklamy płatnej telewizji - ponieważ na wydatki na detektory i moc obliczeniową przeznaczono jeszcze 1, 43 miliarda euro.

Źródło obrazu: Odtwarzanie / Neatorama

7 - Ile prądu potrzebuje LHC do działania?

Instalacja potrzebuje 120 MW, co odpowiada zużyciu energii w szwajcarskim kantonie genewskim. Ta ilość energii wystarczyłaby do zasilania 1, 2 miliona 100-watowych żarówek lub 120 000 przeciętnych domów w Kalifornii. Roczny koszt operacyjny LHC szacuje się na 19 milionów euro.

8 - Ile danych oczekujesz od LHC?

Eksperymenty z dużym zderzaczem hadronów mają około 150 milionów czujników, które dostarczają informacje 40 milionów razy na sekundę. Strumień danych wynosi około 700 MB na sekundę, czyli około 15 petabajtów rocznie. Gdybyś próbował wypalić to wszystko na płytach CD, co roku gromadziłbyś wieżę o długości 20 km. A DVD nie byłyby dużo lepszą opcją, ponieważ potrzebowałbyś około 100 000 co 12 miesięcy.

Aby otrzymać tę falę informacji, CERN zbudował LHC World Computing Grid, rodzaj superszybkiego prywatnego Internetu, który łączy około 80 000 komputerów w celu analizy danych o zderzeniach.

9 - Czy LHC może stworzyć czarną dziurę, która pochłonie ziemię?

Jeśli słyszałeś o akceleratorach cząstek (bez względu na wszystko), prawdopodobnie słyszałeś apokaliptyczne teorie, że te urządzenia mogą prowadzić do czarnych dziur, które pochłoną naszą planetę, między innymi.

Nawet biorąc pod uwagę, że LHC ma niewielką szansę na stworzenie mikro czarnej dziury, produkt miałby tak mały rozmiar i masę, że miałby trudności z wchłonięciem nawet protonu, nie mówiąc już o całej planecie. Inne tezy apokaliptyczne (takie jak tworzenie dziwadeł, monopoli magnetycznych lub „próżnia bąbelkowa”), choć teoretycznie minimalnie możliwe, są bardzo mało prawdopodobne.

Źródło obrazu: Odtwarzanie / Neatorama

10 - Czy można pomóc w badaniach?

Chociaż zespół ponad 7 000 naukowców zajmuje się samą nauką, każdy z komputerem i dostępem do Internetu może pomóc w przetwarzaniu danych. Projekt (coś w stylu „LHC w domu”) pozwala Ci poświęcić czas wolny komputerowi, aby pomóc obliczyć symulacje zderzeń. Aby wziąć udział, wejdź na stronę klikając tutaj.