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왜 Hadron Collider인가? 대형 하드론 충돌체의 필요성은 무엇입니까?

차례:

왜 Hadron Collider인가? 대형 하드론 충돌체의 필요성은 무엇입니까?
왜 Hadron Collider인가? 대형 하드론 충돌체의 필요성은 무엇입니까?
Anonim

지구상의 많은 평범한 사람들이 왜 큰 하드론 충돌체가 필요한지에 대한 질문을합니다. 수십억 유로를 소비 한 대부분의 과학 연구에 이해할 수없는 것은 우려와 염려를 유발합니다.

아마도 이것은 전혀 연구가 아니라 인류의 운명을 바꿀 수있는 외계 생명체를 순간 이동시키기위한 타임머신이나 포털의 원형일까요? 소문이 가장 환상적이고 무섭습니다. 이 기사에서 우리는 hadron 충돌체가 무엇이며 왜 생성되었는지 알아 내려고 노력할 것입니다.

야심 찬 인류 프로젝트

Large Hadron Collider는 오늘날 지구상에서 가장 강력한 입자 가속기입니다. 스위스와 프랑스 국경에 위치하고 있습니다. 보다 정확하게는, 그 밑에: 깊이 100 미터에는 길이가 27 킬로미터에 달하는 환형 가속기 터널이 있습니다. 100 억 달러가 넘는 테스트 사이트의 소유자는 유럽 핵 연구 센터입니다.

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막대한 양의 자원과 수천 명의 핵 물리학 자들이 서로 다른 방향으로 빛에 가까운 속도로 양성자와 무거운 납 이온을 가속시키는 데 관여하고 있습니다. 직접적인 상호 작용의 결과는 신중하게 연구됩니다.

새로운 입자 가속기를 만들기위한 제안은 1984 년에 시작되었습니다. 10 년 동안 hadron 충돌체가 무엇인지, 왜 그러한 대규모 연구 프로젝트가 필요한지에 대한 다양한 토론이 진행되었습니다. 기술 솔루션의 기능과 필요한 설치 매개 변수를 논의한 후에 만 ​​프로젝트가 승인되었습니다. 건설은 2001 년에 시작되었으며, 이전의 기본 입자 가속기 (대형 전자-양전자 충돌기)에 지하 통신을 할당했습니다.

왜 큰 하드론 충돌기가 필요합니까?

소립자의 상호 작용은 다른 방식으로 설명됩니다. 상대성 이론은 양자 장 이론과 충돌합니다. 소립자 구조에 대한 통일 된 접근법을 찾는 데있어 누락 된 연결은 양자 중력 이론을 만들 수 없다는 것입니다. 그래서 고출력 하드론 충돌기가 필요합니다.

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입자 충돌의 총 에너지는 14 테라-전자-볼트이며, 이는 오늘날 세계에 존재하는 모든 것보다 훨씬 더 강력한 가속기를 만듭니다. 기술적 인 이유로 이전에는 불가능했던 실험을 수행 한 후 과학자들은 마이크로 월드의 기존 이론을 문서화하거나 반박 할 가능성이 매우 높습니다.

납핵 충돌 중에 생성 된 쿼크-글루온 플라즈마를 연구하면 핵 물리와 항성 공간인지 방법을 근본적으로 바꿀 수있는 강력한 상호 작용에 대한 고급 이론을 구축 할 수 있습니다.

iggs 스 보손

1960 년, 스코틀랜드의 물리학자인 피터 iggs 스 (Peter Higgs)는 iggs 스 (Higgs) 필드 이론을 개발했습니다.

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실험 중에 스코틀랜드 핵 물리학 자의 이론을 확인하고 iggs 스 보손 (양자)을 찾을 수 있다면, 이 사건은 지구 주민의 발전을위한 새로운 출발점이 될 수 있습니다.

그리고 중력을 통제하는 사람의 열린 가능성은 기술 발전의 발전에 대한 모든 가시적 전망을 크게 능가 할 것입니다. 또한, 고급 과학자들은 H 스 보손의 존재에 더 관심이 없지만 전기 약한 대칭을 깨는 과정에 관심이 있습니다.

그는 어떻게 작동합니까

실험 입자가 진공에서 빛의 속도와 거의 같은 표면에서 생각할 수없는 속도에 도달하기 위해, 에너지가 증가 할 때마다 점차적으로 가속됩니다.

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첫째, 선형 가속기는 납 이온과 양성자를 주입 한 다음 단계적으로 가속됩니다. 부스터를 통과하는 입자는 양성자 싱크로트론으로 들어가 28 GeV를 충전합니다.

다음 단계에서, 입자는 슈퍼 싱크로트론으로 들어가고, 그들의 전하 에너지는 450 GeV까지 올라갑니다. 이러한 지표를 달성 한 입자는 특별히 위치한 충돌 위치에서 검출기가 충격의 순간을 자세히 기록하는 주 멀티 킬로미터 반지로 떨어집니다.

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충돌시 모든 프로세스를 감지 할 수있는 탐지기 외에도 초전도성을 가진 1625 자석이 가속기의 양성자 다발을 유지하는 데 사용됩니다. 총 길이는 22km를 초과합니다. 특수 극저온 챔버는 초전도 효과를 얻기 위해 -271 ° C의 온도를 유지합니다. 각 자석의 비용은 백만 유로로 추정됩니다.

결국 수단을 정당화

이러한 야심 찬 실험을 수행하기 위해 가장 강력한 하드론 충돌기가 구축되었습니다. 왜 우리는 수십억 달러의 과학 프로젝트가 필요합니까? 많은 과학자들이 많은 과학자들로부터 변명하지 않은 열정을 가지고 있습니다. 사실, 새로운 과학적 발견의 경우, 그것들은 확실하게 분류 될 것입니다.

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당신은 확실히 말할 수 있습니다. 이것의 확인은 문명의 전체 역사입니다. 바퀴가 발명되었을 때 전쟁 전차가 나타났습니다. 그는 인류 야금을 마스터했습니다-안녕하세요, 총과 총!

오늘날 가장 현대적인 모든 개발은 선진국의 군사 산업 단지의 자산이되었지만 모든 인류의 재산이 아닙니다. 과학자들이 원자를 나누는 방법을 배웠을 때 무엇이 ​​먼저 되었습니까? 그러나 원자력 원자로는 일본에서 수십만 명이 사망 한 후. 히로시마의 주민들은 분명히 내일의 과학적 진보에 반대했고 그들과 그들의 아이들로부터 가져 왔습니다.

기술 개발은 사람들의 조롱처럼 보입니다. 왜냐하면 그 사람은 곧 가장 약한 연결 고리가 될 것이기 때문입니다. 진화론에 따르면, 시스템은 약점을 제거하면서 더 강력하게 발전하고 성장합니다. 우리는 기술 향상의 세계에 자리를 갖지 못할 것입니다. 그러므로“지금 우리가 왜 대 하드론 충돌자를 필요로 하는가?”라는 질문은 실제로 모든 인류의 운명에 대한 두려움 때문에 발생하기 때문에 유휴 호기심이 아닙니다.

답변되지 않은 질문

지구상 수백만의 사람들이 굶주림과 고칠 수없는, 때로는 치료할 수있는 질병으로 죽으면 왜 대 하드론 충돌기가 필요한가? 그는이 악을 극복하는 데 도움이됩니까? 모든 기술의 발전과 함께 백 년 동안 암과 성공적으로 싸우는 방법을 배울 수 없었던 인류를위한 hadron 충돌기가 필요한 이유는 무엇입니까? 아니면 치료 방법을 찾는 것보다 비싼 의료 서비스를 제공하는 것이 더 수익성이 있을까요? 기존의 세계 질서와 윤리적 발전을 감안할 때, 소수의 인류 대표자 만 대규모 하드론 충돌자가 필요합니다. 지구 전체의 인구가 왜 필요한가, 다른 사람의 생명과 건강에 대한 공격으로부터 자유로울 수있는 권리를위한 논스톱 전투를 이끌고 있는가? 이야기는 이것에 대해 침묵합니다 …

과학 동료의 두려움

프로젝트의 안전에 대해 심각한 우려를 표명하는 과학계의 다른 대표들이 있습니다. 제한된 지식으로 인해 실험에서 과학 세계는 완전히 이해되지 않은 프로세스에 대한 통제력을 잃을 가능성이 높습니다.

이 접근법은 젊은 화학자들의 실험실 실험과 유사합니다. 모든 것을 혼합하고 무슨 일이 일어나는지보십시오. 마지막 예제는 실험실 폭발로 끝날 수 있습니다. 그리고 만약 그러한 "성공"이 hadron 충돌체에 해당한다면?

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왜 우리는 지구 충돌에 대한 정당하지 않은 위험이 필요한가, 특히 실험자들은 입자 충돌 과정으로 인해 우리의 광도 온도가 10 만 배를 초과하는 온도의 형성으로 이어지는 지구의 모든 문제에 연쇄 반응을 일으키지 않을 것이라고 완전히 확신 할 수는 없기 때문에? 또는 스위스 산이나 프랑스 리비에라에서 휴가를 치명적으로 망칠 수있는 연쇄 핵 반응을 일으킬 것입니다 …