La cererea „VP“, corespondent a declarat astrofizicianul Aleksandr Ivanchik în mod special pentru „Dummies“ la deschiderea secolului
Astrofizicianul Alexander Ivanchyk.
Sub pământ gravitează o mulțime de bani
Această întrebare am întrebat un cercetator senior la Departamentul de Astrofizică Teoretică Institutul de Institutul Fizico-Tehnic. Ioffe Alexander Ivanchikov și în același timp ia cerut să explice foarte popular, ceea ce este cel mai bosonului și modul în care aceasta se referă la viața noastră de zi cu zi și dacă este legat.
- Marele interes pentru locuitorii bosonului Higgs, care se încălzește Căutarea sa luat sverhogromnaya suma. Mai exact „un boson Higgs“ construit Large Hadron Collider - unul dintre experimente fizice cele mai costisitoare din istoria omenirii, care întruchipează cele mai recente realizări ale științei și ingineriei. Costul său este comparabil cu proiectele spațiale. După cum vă puteți imagina, este - banii contribuabililor. Ei vor să știe ce este investit banii lor. De aici - un accelerator de particule de PR. În plus, la un moment dat orice panică în societate, un proces a fost depusă în instanța de judecată: oamenii obișnuiți se temeau că experimentul ar putea pune capăt catastrofa teribilă care amenință toate lucrurile vii. Dar instanța a respins costum ca nesusținut. De fapt Collider nici o amenințare pentru nimeni. Ar trebui să spun, de asemenea, că este - un experiment unic internațional, care a implicat un număr mare de țări, cea mai mare parte europene. Collider, așa cum mulți știu, este la granița dintre cele două țări. Part - în Elveția, iar unele - în Franța. La o adâncime de o sută de metri tunel subteran săpat un tip foarte puternic de subteran, în interiorul căruia a pus un inel de 30 km. Se dispersează particule - protoni. Deci, la figurat vorbind, putem spune că sub pământ gravitează o mulțime de bani.
- Scoala de program în fizică este aproape uitat ca inutile, așa că există întrebări profund ignorante: ce protoni și de unde vin în conducta de acceleratorul?
- Proton - nucleul de hidrogen - cel mai simplu element chimic, una dintre unitățile standard, care sunt peste tot, inclusiv în aerul nostru. Conducta de acceleratorul de instalat mașini speciale. Ei au primit un atom de hidrogen obișnuit, că este ionizat, in care atomul de substanță care constă dintr-un nucleu - proton și electron gravitează în jurul și pauze electron liber se obțin separat și individual un nucleu atom de hidrogen - proton. Acestea sunt nucleul și începe acceleratorul în țeavă. În ea prin diverse dispozitive sunt câmpuri electrice complicate, care se dispersează protonilor la viteze mari; și câmpuri magnetice, care le determina să se deplaseze într-un cerc. Protonii sunt lansate de la două ejectoare, astfel cele două fascicule de protoni se deplaseze unul față de celălalt.
Peste treizeci de kilometri în acceleratorul de inel în anumite părți ale patru aparate puternice instalate - detectoare care ajustează traiectoria mișcării de protoni. In interiorul acestor dispozitive, câmp magnetic sunt aranjate astfel încât două ciocnindu fascicul de protoni îndreptat cu cap, atunci nu este capul pe ciocniri de protoni, accelerate la viteze foarte mari - până la aproape viteza luminii. Acesta este modul în care știm limita de viteză, cunoscut pentru omenire. Dispersează, protoni acumulează energie foarte mare, se poate spune chiar - un gigant, iar fizica energiei particulelor elementare este echivalentă cu masa. De aceea protoni, accelerarea, pentru a primi o masă mai mare decât ei înșiși protoni sunt într-o stare de repaus, de o mie de ori. Conform teoriei relativității, ciocnirea particulelor cu o astfel de greutate mare poate sculpta sau să se nască noi particule elementare. În general, acceleratoare, concepute pentru a studia structura materiei și nașterea unor noi particule elementare sunt instabile și se dezintegrează rapid. Și imediat Large Hadron Collider a fost construit, așa cum sa spus, în căutarea programului pentru bosonul Higgs, dar de-a lungul modul în care el rezolvă o mulțime de probleme care trebuie să fie studiate în fizica particulelor elementare.
Detectorul trimite protoni cap-la.
Următorul pas - căutarea de noi forme de materie
- Așa cum oamenii de știință ghicit că aceeași particulă în fața lor?
- Toate deschide încă particulele elementare posedă un set distinct de proprietăți: masă specifică, de spin (impuls unghiular intrinsec), sarcină negativă sau pozitivă și la Higgs de spin este 0, nu are sarcină electrică - este neutru, și are o masă uriașă atunci există o cantitate foarte mare de energie. Dacă am fost pe o scară a pus electronul, iar celălalt pe bosonul Higgs, atunci al doilea ar fi compensat în mare măsură. Această particulă este instabilă, se dezintegrează imediat în particule elementare mai ușoare. au fost prezise Toți acești parametri. bosoni Higgs sunt produse ca urmare a perturbării, cuvintele mai clare, câmpul Higgs spargere, care determină o coliziune de protoni la viteze enorme. Acest lucru poate fi comparat cu apa atunci când există o creștere, picături născuți. Faptul că această particulă are o energie foarte mare, împiedicat deschiderea sa. Până în prezent nu a existat nici o astfel de acceleratoare umanității puternice, în care s-ar putea obține o astfel de energie.
- De exemplu, bosonul Higgs este găsit. Ce sa schimbat?
- În cazul în care este capabil să detecteze, este o confirmare a teoriei fundamentale a structurii materiei. În cazul în care câmpul Higgs nu a putut fi găsit, ar fi trebuit să revizuiască complet conceptul de materiale de constructii. Dar fizicienii înțeleg acum că ei au pictat o imagine a structurii materiei nu mai este completă. Poate că există particule noi, nu au fost încă deschise. Mai mult decât atât, cosmologia modernă și astrofizică sugerează că 90 la sută din materia din univers nu este făcut din materie obișnuită, precum și a noilor forme de materie și de fizica particulelor pot da deja un răspuns aproximative, ceea ce este noua formă. Pentru a dezvolta abilități fizice în continuare, trebuie să fie sigur că principiile pe care lucrăm, corect. În acest sens, bosonul Higgs - același pas, care, destul de ciudat, atât la propriu și la figurat poate invoca umanitatea, comunitatea internațională de oameni de știință pentru a merge mai departe. Următorul pas în experimente Collider - căutarea de noi forme de materie, care sunt neobișnuite și nefamiliare, și din care, probabil, este o mare parte a universului.
- Știm că oamenii de știință români iau parte la experimente efectuate la Large Hadron Collider ...
- România se află printre țările-observatori, împreună cu SUA, India, Japonia, Israel și altele.
- Deci, Premiul Nobel pentru descoperirea bosonului Higgs nu ne amenință?
- Exact. Deși țara noastră a fost implicată în fabricarea anumitor elemente ale echipamentului Collider și oamenii de știință noastre sunt în mod constant prezente la CERN. Dar rezultatele principale vor fi deținute de europeni, pentru că ei au reușit să pună în aplicare acest proiect ambițios.
Schema de Large Hadron Collider.
Cum vine din haos ordine
- Oamenii de știință nu cred încă pe deplin că a deschis bosonul Higgs, dar numai 99,9 la suta?
- bosonul Higgs se referă la particulele elementare care trăiesc fracțiune de secundă meschin, deci este extrem de dificil de detectat. Ca urmare a coliziunii dintre protoni în acceleratorul născut milioane de particule elementare. Ei zboară în jurul valorii de detector, cele mai multe dintre ele - cele care sunt deja cunoscute de știință și om de știință, prin urmare, lipsit de interes. Este necesar să se selecteze unul singur dintre milioanele care vor satisface parametrii prezise unei noi particule - bosonul Higgs. CERN (CERN) - Centrul European pentru Cercetare Nucleară - denumirea oficială a întregului complex de cercetare - nu este doar o setare pentru accelerarea protonilor, ci un centru de calculator puternic, în cazul în care un număr foarte mare de calculatoare instalate și sisteme de prelucrare, măcinare un flux continuu de informații on-line. Ei selectați și să înregistreze noi particule elementare produse la LHC-ul, așa cum este cunoscut deja ecranate. Și, în final, a fost anunțat că două grupuri independente de la 99,9 la sută sigur de a fi găsit bosonul Higgs. Acum este o prelucrare mai detaliată a datelor de calculator, dar afirmația este destul de încurajatoare. Pentru acest lucru trebuie să fie tratate cu optimism, și totuși în fizică există multe exemple de astfel de declarații și apoi să dispară.
- De ce a fost atât de important să se găsească Higgs?
- fizicienii de azi știu cum funcționează lumea din punct de vedere al structurii fundamentale a materiei. Noi știm că noi și toată materia care ne înconjoară - totul este facut din molecule, molecule - format din atomi, atomi - din nucleu și electroni ce orbiteaza. Se știe de orice student. Care este nucleul, de asemenea, cunoscut: de protoni și neutroni. Acestea sunt - la rândul lor - de quarci. Nu este așa-numitul model standard al structurii materiei. Se numește quarc-leptoni. Această teorie ne învață că cuarci și leptoni (electroni) - l pervokirpichik, dintre care a construit întreaga noastră materie, se consideră că acestea sunt indivizibile. Aceasta - cele mai mici particule elementare. O cantitate mare de experimente pentru a studia particulele elementare care alcătuiesc țara, oameni, flori, copaci - totul vizibil, și interacțiunile lor. Ele confirmă fidelitatea modelului quarc-leptoni. Ea are totul în totalitate, cu excepția unui singur element. Această teorie prezice că cuarci și leptoni creștere în greutate datorită interacțiunii cu câmpul Higgs. Acesta a fost prezis teoretic. Acesta este singurul element care nu a fost observată în practică. Toate celelalte componente ale structurii modelului științei materiei, deschis, iar acest lucru - nr.
- Acest element a fost prezis ca, de exemplu, tabelul periodic, care au fost prima celulă goală la elementele chimice, care a avut doar pentru a deschide, iar acum toată masa este plină?
- Absolut. Deci, este aici. Sa prezis că cuarci și electronii fără Higgs ar fi lipsite de masă. Acest lucru nu este posedat masă de repaus și în mod continuu să fie aleatoriu mutat la viteza luminii. Unuia ar putea face ceva - o planeta, omul - ei trebuie să aibă o masă de repaus, că ele apar numai în interacțiunea cu câmpul Higgs. Am prezis acest domeniu este încă în viață om de știință britanic Peter Higgs, în urmă cu aproximativ 50 de ani. Ea pătrunde toate lucrurile, și protoni, din care suntem făcuți, și cuarcii care alcătuiesc protonii interacționa cu acest domeniu și, prin urmare, au o masă, care este, la figurat vorbind, câmpul Higgs de haos creează ordine. Iar bosonul Higgs - cea mai mică particulă din acest domeniu. Nu este o coincidență faptul că un om de știință japonez numit elementul particula lui Dumnezeu.
drepturi exclusive de materiale, publicate pe site-ul www.vppress.ru, în conformitate cu protecția zakonodatelstvomRumyniyaob a proprietății intelectuale, deținută de SRL „Editura“ Evening Petersburg“, și nu pot fi utilizate de către alte persoane în orice formă fără permisiunea proprietar.