Paljud tavalised inimesed planeedil esitavad endale küsimuse, miks nad vajavad suurt hadroni põrkajat. Arusaamatu enamiku teadusuuringute jaoks, mis kulutasid palju miljardeid eurosid, tekitavad muret ja kartust.
Võib-olla pole see üldse uurimistöö, vaid ajamasina prototüüp või võõraste olendite teleporteerimiseks mõeldud portaali prototüüp, mis võib muuta inimkonna saatust? Kuulujutud lähevad kõige fantastilisemalt ja hirmutavamalt. Artiklis proovime välja mõelda, mis on hadroni kokkupõrge ja miks see loodi.
Inimkonna ambitsioonikas projekt
Suur hadronikolonder on tänapäeval planeedi võimsaim osakeste kiirendi. See asub Šveitsi ja Prantsusmaa piiril. Täpsemalt selle all: 100 meetri sügavusel asub peaaegu 27 kilomeetri pikkune rõngakujuline kiirenditunnel. Üle 10 miljardi dollari väärtuses katsepaiga omanik on Euroopa tuumauuringute keskus.
Tohutu hulk ressursse ja tuhanded tuumafüüsikud tegelevad prootonite ja raskete pliiioonide kiirendamisega valguse lähedale kiirusele eri suundades, misjärel nad põrkuvad üksteisega. Otsese koostoime tulemusi uuritakse hoolikalt.
Uue osakestekiirendi loomise ettepanek tuli 1984. aastal. Kümne aasta jooksul on peetud erinevaid arutelusid selle üle, milline saab olema hadroni kokkupõrge, milleks sellist laiaulatuslikku uurimisprojekti vaja on. Alles pärast tehnilise lahenduse omaduste ja vajalike paigaldusparameetrite arutamist arutati projekti heakskiitu. Ehitust alustati alles 2001. aastal, eraldades maa-alused kommunikatsioonid endisele elementaarosakeste kiirendile - suurele elektron-positron-põrkele - selle paigutamiseks.
Miks me vajame suurt hadroni põrkajat
Elementaarosakeste vastasmõju kirjeldatakse erineval viisil. Relatiivsusteooria on vastuolus kvantvälja teooriaga. Puuduv lüli elementaarsete osakeste struktuurile ühtse lähenemisviisi leidmisel on kvantgravitatsiooni teooria loomise võimatus. Seetõttu on vaja suure võimsusega hadroni põrkajat.
Osakeste kokkupõrke koguenergia on 14 teraelektronvolti, mis teeb seadmest palju võimsama kiirendi kui kogu tänapäeva maailmas olemasolev. Pärast eksperimentide läbiviimist, mis olid varem tehnilistel põhjustel võimatud, on teadlastel suure tõenäosusega võimalus mikromaailma olemasolevaid teooriaid dokumenteerida või ümber lükata.
Pliituumade kokkupõrkel tekkiva kvark-glüooni plasma uurimine võimaldab meil ehitada edasijõudnumate tugevate vastasmõjude teooria, mis võib radikaalselt muuta tuumafüüsikat ja tähtruumi tunnetusmeetodeid.
Higgsi boson
Veel 1960. aastal töötas Šotimaa füüsik Peter Higgs välja Higgsi väljateooria, mille kohaselt sellele väljale sisenevad osakesed mõjutavad kvantmõjusid, mida saab füüsilises maailmas täheldada kui objekti massi.
Kui eksperimentide käigus on võimalik kinnitada Šoti tuumafüüsiku teooriat ja leida Higgsi boson (kvant), siis võib see sündmus saada uueks lähtepunktiks Maa elanike arengule.
Ja gravitatsiooni kontrolliva inimese avanenud võimalused ületavad suuresti kõik tehnoloogilise progressi nähtavad väljavaated. Veelgi enam, arenenud teadlasi ei huvita enam Higgsi bosoni olemasolu, vaid elektrihäire sümmeetria purustamise protsess.
Kuidas ta töötab?
Selleks, et eksperimentaalsed osakesed jõuaksid pinna jaoks kujuteldamatu kiiruseni, mis on peaaegu võrdne vaakumis oleva valguse kiirusega, kiirendatakse neid järk-järgult, suurendades iga kord energiat.
Esiteks süstivad lineaarsed kiirendid pliiioone ja prootoneid, mis seejärel kiirendatakse järk-järgult. Võimendusosakesed satuvad prootoni sünkrotronisse, kus nad saavad 28 GeV suuruse laengu.
Järgmisel etapil sisenevad osakesed supersünkrotronisse, kus nende laengu energia tõstetakse kuni 450 GeV. Pärast selliste indikaatorite saavutamist langevad osakesed peamisse mitme kilomeetri pikkusesse ringi, kus spetsiaalselt paiknevates kokkupõrkekohtades registreerivad detektorid üksikasjalikult kokkupõrke hetke.
Lisaks detektoritele, mis on võimelised kõiki protsesse kokkupõrkel tuvastama, kasutatakse kiirendis prootonkobarate hoidmiseks 1625 ülijuhtivusega magneti. Nende kogupikkus ületab 22 kilomeetrit. Spetsiaalne krüogeenne kamber hoiab ülijuhtivuse saavutamiseks temperatuuri –271 ° C. Iga sellise magneti maksumus on hinnanguliselt miljon eurot.
Lõpp õigustab vahendeid
Selliste ambitsioonikate katsete läbiviimiseks ehitati võimsaim hadroni põrkaja. Miks on vaja mitme miljardi dollarist teadusprojekti, räägivad paljud teadlased varjamata entusiasmiga. Tõsi, uute teaduslike avastuste korral klassifitseeritakse need tõenäoliselt usaldusväärselt.
Võite isegi kindlalt öelda. Selle kinnitamine on kogu tsivilisatsiooni ajalugu. Kui ratas leiutati, ilmusid sõjavankrid. Ta õppis inimkonna metallurgiat - tere, relvi ja relvi!
Kõik tänapäevasemad arengud on muutunud arenenud riikide, kuid mitte kogu inimkonna sõjaliste-tööstuslike komplekside omandiks. Kui teadlased õppisid aatomi tükeldama, mis siis kõigepealt tuli? Tuumareaktorid aga pärast Jaapanis hukkunud sadu tuhandeid inimesi. Hiroshima elanikud olid selgelt homse teaduse arengu vastu ja nad võtsid neilt ja nendelt lastelt.
Tehniline areng näeb välja nagu inimeste pilkamine, sest selles olev inimene muutub peagi kõige nõrgemaks lüliks. Evolutsiooniteooria kohaselt areneb ja kasvab süsteem tugevamaks, vabanedes nõrkadest külgedest. Varsti võib juhtuda, et meil pole tehnoloogia täiustamise maailmas kohta. Seetõttu pole küsimus "miks meil praegu vaja suurt hadroni põrkajat" tegelikult jõudeolevat uudishimu, sest selle põhjuseks on hirm kogu inimkonna saatuse ees.
Küsimused, millele ei vastata
Miks vajame suurt hadroni põrkajat, kui miljonid planeedil surevad nälga ja ravimatutesse ning mõnikord ravitavatesse haigustesse? Kas ta aitab sellest kurjast üle saada? Miks vajame inimkonna jaoks hadroni kokkupõrkajat, mis koos kogu tehnoloogia arenguga pole saja aasta jooksul suutnud õppida, kuidas vähiga edukalt võidelda? Või on kallimate meditsiiniteenuste pakkumine lihtsalt tulusam kui raviviisi leidmine? Olemasolevat maailmakorda ja eetilisi arenguid arvestades on suurt hadroni põrkajat vaja vaid käputäis inimkonna esindajaid. Miks on seda vaja kogu planeedi elanikkonnal, kes juhib peatumatut võitlust õiguse eest elada maailmas, kus pole rünnakuid kellegi elu ja tervise vastu? Jutt sellest vaikib …
Teaduslike kolleegide hirmud
On ka teisi teadusringkondade esindajaid, kes väljendavad tõsist muret projekti ohutuse pärast. On väga tõenäoline, et teaduslik maailm võib oma katsetes piiratud teadmiste tõttu kaotada kontrolli protsesside üle, mida isegi ei mõisteta täielikult.
See lähenemine sarnaneb noorte keemikute laboratoorsete katsetega - segage kõik ja vaadake, mis juhtub. Viimane näide võib lõppeda laboratoorse plahvatusega. Ja kui selline "edu" langeb hadroni kokkupõrkele?
Miks vajame maainimestele põhjendamatut riski, eriti kuna eksperimenteerijad ei saa täie kindlusega öelda, et osakeste kokkupõrkeprotsessid, mille tulemuseks on temperatuuride ületamine meie valgusallika temperatuuril 100 tuhat korda, ei põhjusta kogu planeedi aine ahelreaktsiooni ?! Või põhjustavad nad lihtsalt ahelreaktsiooni, mis võib surmavalt rikkuda puhkuse Šveitsi mägedes või Prantsuse Rivieras …
