Большой Адронный Коллайдер - это ускоритель заряженных частиц, предназначенный для разгона протонов и тяжелых ионов для изучения продуктов их соударений. Сложновато, правда? Давайте попробуем изъяснить всё простым языком, для этого мы здесь и собрались.
Наши клетки состоят из молекул, молекулы состоят из атомов, атомы состоят из электронов и ядер, а ядра состоят из адронов: протонов и нейтронов. Так вот в этой огромной машине происходят сталкивания и изучение этих самых протонов и нейтронов. Английский физик-теоретик Питер Хиггс предположил, что всё пространство пронизано полем, а частицы, двигаясь в этом поле, испытывают сопротивление, и чем больше это сопротивление, тем больше приобретает массы та или иная частица.
Что такое бозон Хиггса и почему его масса раскроет все тайны в создании вселенной?
Бозон Хиггса - последняя неоткрытая частица, необходимая для подтверждения Стандартной модели физики. Без этой частицы принципиально не может быть массы. Поймать эту частицу очень сложно, для этого и построили Адронный Коллайдер. Он находится в Женеве, Швейцария. Масса бозона Хиггса должна открыть нам тайну нашей вселенной. Если он окажется лёгким (115 ГэВ), то верна теория суперсимметрии. Образно можно сказать, что преобразование суперсимметрии может переводить вещество во взаимодействие (или в излучение), и наоборот. Если бозон Хиггса окажется тяжелым (140 ГэВ), то верна теория о том, что существует масса других вселенных, и мы живём в мультивселенной. То есть вселенных много, и в каждой из них всё будет по другому.
Стивен Хокинг говорил: "Где-то там Хилари Клинтон - президент, и я - мировой рекордсмен в марафоне."
Но как это всё происходит?
Всё начинается с балона с водородом. От атомов водорода отрывают электроны и остаются протоны, затем их запускают в линейные ускорители, оттуда их запускают в бустеры, которые разгоняют их на 91% от скорости света, потом в синхротрон, там они разгоняются на 99,9% от скорости света, откуда они идут в протонный суперсинхротрон, где разгоняются еще сильнее, а затем их запускают в главное кольцо, длинной 27 км, где они разгоняются на 99,99999999997% от скорости света.
Пучки в трубе летят в противоположные стороны, чтобы потом сойтись в одной точке и разбиться. Для изучения столкновений используются детекторы. Основных детекторов 4. Самый большой из них - Атлас, на котором зафиксировали бозон Хиггса. Вот что происходит при столкновении частиц:
Почему ученые не до конца разгадали самую важную тайну?
4 июля 2012 года множество ученых приехало в Женеву на конференцию по объявлению массы бозона Хиггса. Здесь был представлен, помимо других, самый важный график по изучению элементарных частиц в 21 веке, вот он:
По этому графику масса бозона Хиггса равна 125 ГэВ. Результат оказался по середине, ученые в недоумении. Теория Питера Хиггса оказалась верна, и спустя год он получил Нобелевскую премию. Так что же значат эти 125 Гэв? Ученый не могли ошибиться, так как шанс их ошибки 1 к 3,500000. Инженеры и ученые готовят обновление Большого Адронного Коллайдера. Он снова начнёт ускорять частицы в 2021 году с более высокой энергией.
Нам как-будто мешают узнать тайны нашей же вселенной. Как только ученые нашли путь и пришли к нему, кто-то подкидывает нам задачек по-сложнее, с которыми нам еще предстоит столкнуться. Спасибо за внимание!