БОЛЬШОЙ АДРОННЫЙ КОЛЛАЙДЕР (БАК) Желудок Александр 11 -А
Первая половина XX века – прогресс в области физики: Открытие электрона Исследования атомного ядра и его частей Специальная теория относительности Квантовая физика Военные конфликты 1930 -40 х годов прервали этот процесс, поскольку многим ученым пришлось эмигрировать в более спокойные места. Начало 50 -х г - в США построены мощные ускорители. Настольные эксперименты сменились проектами, которыми занимались большие группы ученых и инженеров.
На встрече ЮНЕСКО во Флоренции в 1950 году было рекомендовано создать европейскую лабораторию. Три года спустя, 12 стран, входящих в Европейскую организацию по ядерным исследованиям (Conseil Européen pour la Recherché Nucléaire), подписали соответствующую Конвенцию. Так была создана ЦЕРН В ЦЕРНе постоянно работают около 2500 человек, ещё около человек 8000 физиков и инженеров из 580 университетов и институтов из 85 стран участвуют в международных экспериментах ЦЕРНа и работают там временно.
Большой адронный коллайдер (англ. Large Hadron Collider, LHC; сокр. БАК) — ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов (ионов свинца) и изучения продуктов их соударений. Коллайдер построен в научно-исследовательском центре Европейского совета ядерных исследований (фр. Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), на границе Швейцарии и Франции, недалеко от Женевы. БАК является самой крупной экспериментальной установкой в мире. Руководитель проекта — Лин Эванс. Большим назван из-за своих размеров: длина основного кольца ускорителя составляет 26 659 м; адронным - из-за того, что он ускоряет адроны, то есть частицы, состоящие из кварков; коллайдером (англ. collide – сталкиваться) – из-за того, что пучки частиц ускоряются в противоположных направлениях и сталкиваются в специальных точках столкновения.
БАК - многообещающая машина, которая будет использовать самые продвинутые сверхпроводящий магнит и технологии ускорения Стоимость его постройки превысила 6 миллиардов евро В строительстве и исследованиях участвовали и участвуют более 10 000 ученых и инженеров из более чем 100 стран.
Цель строительства БАК: q узнать, как появилась Вселенная; Вселенная q поиск бозона Хиггса — гипотетической частицы, отвечающей за наличие у материи массы; q исследовать поведение элементарных (новых) частиц; q получить новые открытия, подтвердить новые физические гипотезы ученых.
БАК – кольцо длиной 27 км. км Расположен на границе Швейцарии и Франции, близ Женевы. Кольцо туннеля располагается на глубине от 50 до 175 метров и расположено к горизонту (к поверхности Земли) под углом 1, 4%.
5 основных узлов коллайдера: v ATLAS - поиска бозона Хиггса v CMS - поиска бозона Хиггса LHCb - исследование физики b-кварков v
ATLAS - тороидальная установка. «Большие диски» детекторов регистрируют ключевые частицы, называемые мюонами v ALICE - поиска кварк - глюонной плазмы v
Последствия эксперимента Сценарий 1. Оптимистический: Запуск БАК и последующих, более мощных Оптимистический ускорителей, приведет к новым открытиям и позволит создать экспериментальную и теоретическую базу, на основе которой в будущем цивилизация совершит качественно новый скачок в своем понимании устройства материи (Вселенной) и вытекающем из него техногенном развитии. Ø Сценарий 2. Пессимистический: В результате предварительных (тестовых) запусков Пессимистический БАК катастрофический сценарий будет отвергнут как несостоявшийся, но поэтапный выход на запуск БАК в полную мощность приведет к тому, что зародившиеся при столкновении частиц черные дыры и (или) другие частицы (о существовании которых, возможно, физики и не подозревают) вызовут сбои в электронных системах БАК (разрушения технических модулей) и неконтролируемое поведение материи в активной зоне коллайдера. Результатом станет в лучшем случае физическое разрушение коллайдера, а в худшем - катастрофа, которая уничтожит человечество или всю планету. Ø
19 сентября 2011 года во время проверки схем главного дипольного магнита сектора 3 -4, на электрическом соединении между дипольным и квадрупольным магнитами возник дефект, который привел к появлению электрической дуги. Дуга пробила трубопровод с жидким гелием, который затем стал вытекать из системы охлаждения магнитов в туннель. Все системы безопасности сработали должным образом, никто не пострадал.
Научные результаты: На 1 января 2012 года собрана весьма незначительная статистика, не позволяющая сделать важные выводы. Тем не менее, коллайдер позволил уточнить для случая недоступной ранее энергии протон-протонных столкновений ряд параметров, плохо вычислимых из первых принципов. В частности, оценено количество заряженных частиц, рождающихся в столкновении, а также их распределение по псевдо быстроте. Эти данные сами по себе имеют небольшую научную ценность, но позволят более эффективно наладить анализ данных, поступающих с детекторов.
Интересные факты об адронном коллайдере Если соединить в одну линию жилы кабеля, производимого для LHC, то они могли бы обогнуть экватор 7 раз. А если соединить в одну линию все волокна жил, ими можно было бы обогнуть расстояние от Земли до Солнца 5 раз и осталось бы еще достаточно для нескольких путешествий на Луну. Часть LHC станет самым большим холодильником в мире. В него можно будет вместить 150 000 обычных холодильников, заполненных сосисками, причем температура будет ниже, чем в открытом космосе. В пещеру ATLAS можно поместить Собор Парижской Богоматери. Когда круговой туннель был вырыт, два его конца встретились с ошибкой всего лишь в один сантиметр. В пожарной бригаде пожарные 9 различных национальностей: болгары, британцы, чехи, голландцы, финны, французы, немцы, испанцы и итальянцы. На вызове они переговариваются по радио только пофранцузски. Когда протоны прибывают в LHC, они путешествуют со скоростью, равной 0, 999 скорости света. Каждый протон проходит по кольцу 11 000 раз в секунду.
Скачать презентацию БОЛЬШОЙ АДРОННЫЙ КОЛЛАЙДЕР БАК Желудок Александр 11 -А
БАК.pptx