Popis: Co je Velký hadronový urychlovač, který je nyní připraven hledat odpovědi na základní otázky ve fyzice částic?

Vědci budou zaznamenávat a analyzovat data, od kterých se očekává, že poskytnou důkazy o „nové fyzice“ – nebo o fyzice nad rámec standardního modelu částicové fyziky, která vysvětluje, jak stavební kameny hmoty interagují, což je řízeno čtyřmi základními silami.

LHC

Velký hadronový urychlovač je komplexní obří stroj určený ke studiu částic, které jsou nejmenšími známými stavebními kameny všech věcí.

Konstrukčně se jedná o 27 km dlouhou prstencovou trať zakopanou 100 m pod zemí na švýcarsko-francouzské hranici. Ve svém provozním stavu vystřeluje dva paprsky protonů téměř rychlostí světla v opačných směrech uvnitř prstence supravodivých elektromagnetů.

Magnetické pole generované supravodivými elektromagnety udržuje protony v úzkém paprsku a směruje je celou cestu, když procházejí trubicemi paprsku a nakonec se srazí.

„Těsně před srážkou se používá jiný typ magnetu ke „stlačení“ částic blízko sebe, aby se zvýšila šance na srážku. Částice jsou tak malé, že úkol přimět je ke srážce je jako vystřelit dvě jehly vzdálené 10 kilometrů od sebe. že se setkají na půli cesty,“ uvádí Evropská organizace pro jaderný výzkum (původně Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, francouzsky CERN), která provozuje komplex urychlovačů částic, v němž je umístěn LHC.

Protože silné elektromagnety Velkého hadronového urychlovače přenášejí zhruba stejné množství proudu jako blesk, musí zůstat chladné. LHC využívá distribuční systém pro kapalné helium k udržení jeho ultrachladných kritických součástí na -271,3 stupních Celsia, tedy chladněji než mezihvězdný prostor. Vzhledem k těmto požadavkům není snadné portálový stroj ohřívat nebo chladit.

nejnovější propagace

Tři roky poté, co byl urychlovač odstaven z důvodu údržby a modernizací, byl urychlovač znovu uveden do provozu v dubnu. Jedná se o třetí oběžnou dráhu Velkého hadronového urychlovače a od úterý poběží nepřetržitě čtyři roky na bezprecedentních úrovních energie 13 TeV. (TeV je 100 miliard nebo 10 ku 12 elektronvoltům. Elektronvolt je energie, která je elektronu dána jeho urychlením prostřednictvím rozdílu elektrického potenciálu o 1 volt.)

„Naším cílem je zajistit 1,6 miliardy proton-protonových srážek za sekundu za sekundu“ pro experimenty ATLAS a CMS, řekl Mike Lamont, vedoucí oddělení urychlovačů a technologie v CERN, Mike Lamont. Tentokrát budou protonové paprsky zúženy na méně než 10 mikronů – lidský vlas má tloušťku asi 70 mikronů – aby se zvýšila rychlost kolize, řekl.

(ATLAS je největší univerzální experiment detekce částic na LHC; experiment Compact Muon Solenoid (CMS) je jednou z největších mezinárodních vědeckých spoluprací v historii a má stejné cíle jako ATLAS, ale používá jiný design magnetického systému. )

Předchozí běhy a objev „boží částice“

Před deseti lety, 4. července 2012, oznámili vědci z CERNu světu objev Higgsova bosonu neboli „boží částice“ během první operace Velkého hadronového urychlovače. Tento objev uzavřel desetiletí trvající hledání subatomárních částic „přenášejících sílu“ a prokázal existenci Higgsova mechanismu, teorie předložené v polovině 60. let 20. století.

To vedlo k tomu, že Peter Higgs a jeho spolupracovník François Englert obdrželi v roce 2013 Nobelovu cenu za fyziku. Higgsův boson a jeho přidružené energetické pole sehrály zřejmě zásadní roli při stvoření vesmíru.

Druhý běh Large Hadron Collider (druhý běh) začal v roce 2015 a trval do roku 2018. Druhá sezóna sběru dat přinesla pětkrát více dat než první běh.

3. kolo bude mít 20krát více kolizí než běh 1.

nová fyzika

Po objevení Higgsova bosonu začali vědci shromážděná data používat jako nástroj k nahlédnutí za hranice standardního modelu, který je v současnosti nejlepší teorií základních stavebních kamenů vesmíru a jejich interakcí.

Vědci z CERN říkají, že nevědí, co Run 3 odhalí; Naděje je využít kolize k lepšímu pochopení takzvané „temné hmoty“.

zprávy | Kliknutím získáte nejlepší vysvětlení dne ve své doručené poště

Předpokládá se, že tato nadějná, těžko detekovatelná částice tvoří většinu vesmíru, ale je zcela neviditelná, protože světlo neabsorbuje, neodráží ani nevyzařuje.

„Vědci z CERNu doufají, že je lze, i když přechodně, detekovat v troskách miliard kolizí, stejně jako Higgsův boson,“ řekl agentuře Reuters Luca Malgiri, vědec z Evropské organizace pro jaderný výzkum.