Mnogi obični ljudi na planeti postavljaju si pitanje zašto im treba veliki hadronski sudarač. Nerazumljiva za većinu znanstvenih istraživanja, na koja je potrošeno puno milijardi eura, izaziva zabrinutost i bojazan.
Možda ovo uopće nisu istraživanja, već prototip vremenskog stroja ili portal za teleportiranje izvanzemaljskih bića koji mogu promijeniti sudbinu čovječanstva? Glasine idu najfantastičnije i najstrašnije. U članku ćemo pokušati doznati što je hadronski sudarač i zašto je stvoren.
Ambiciozni projekt čovječanstva
Veliki hadronski sudarač danas je najmoćniji akcelerator čestica na planeti. Nalazi se na granici Švicarske i Francuske. Točnije, ispod nje: na dubini od 100 metara nalazi se prstenasti ubrzavajući tunel u dužini od gotovo 27 kilometara. Vlasnik testnog mjesta vrijednog više od 10 milijardi dolara je Europski centar za nuklearna istraživanja.
Ogromna količina resursa i tisuće nuklearnih fizičara angažirani su u činjenici da ubrzavaju protone i teške olovne ione brzinom bliskom svjetlu, u različitim smjerovima, nakon čega se sudaraju jedni s drugima. Rezultati izravnih interakcija pažljivo se proučavaju.
Prijedlog za stvaranje novog akceleratora čestica stigao je 1984. godine. Deset godina su se vodile razne rasprave o tome kakav će biti hadronski sudarač, zašto je potreban ovako velik istraživački projekt. Tek nakon rasprave o značajkama tehničkog rješenja i potrebnim instalacijskim parametrima, projekt je odobren. Izgradnja je započela tek 2001. godine dodijelivši podzemne komunikacije bivšem akceleratoru čestica - velikom elektronsko-pozitronskom sudaraču - za njegovo postavljanje.
Zašto nam treba veliki hadronski sudarač
Interakcija elementarnih čestica opisana je na različite načine. Teorija relativnosti u sukobu je s kvantnom teorijom polja. Nedostaje poveznica u pronalaženju jedinstvenog pristupa strukturi elementarnih čestica nemogućnost stvaranja teorije kvantne gravitacije. Zato je potreban hadronski sudarač velike snage.
Ukupna energija u sudaru čestica je 14 tera-elektrona, što uređaj čini mnogo snažnijim akceleratorom od svih koji postoje u svijetu danas. Nakon provođenja eksperimenata koji su prethodno bili nemogući iz tehničkih razloga, znanstvenici će vrlo vjerojatno moći dokumentirati ili opovrgnuti postojeće teorije mikrokvijeta.
Proučavanje kvark-gluonske plazme stvorene tijekom sudara olovnih jezgara omogućit će nam da izgradimo napredniju teoriju snažnih interakcija koja može radikalno promijeniti nuklearnu fiziku i metode spoznaje zvjezdanog prostora.
Higgsov bozon
Još 1960. fizičar iz Škotske Peter Higgs razvio je Higgsovu teoriju polja prema kojoj se čestice koje ulaze u to polje podliježu kvantnim efektima, koji se u fizičkom svijetu mogu promatrati kao masa predmeta.
Ako je tijekom eksperimenata moguće potvrditi teoriju škotskog nuklearnog fizičara i pronaći Higgsov bozon (kvant), tada bi taj događaj mogao postati novo polazište za razvoj stanovnika Zemlje.
A otvorene mogućnosti osobe koja kontrolira gravitaciju uvelike će nadmašiti sve vidljive izglede za razvoj tehnološkog napretka. Štoviše, napredne znanstvenike više ne zanima prisutnost Higgsova bozona, već postupak probijanja elektroelektranske simetrije.
Kako to radi
Da bi eksperimentalne čestice postigle brzinu nezamislivu za površinu koja je gotovo jednaka brzini svjetlosti u vakuumu, oni se ubrzavaju postepeno, svaki put povećavajući energiju.
Prvo, linearni akceleratori ubrizgavaju olovne ione i protone koji se zatim podvrgavaju postupnom ubrzanju. Čestice kroz potisnik dospevaju u protonski sinkrotron, gdje dobivaju naboj od 28 GeV.
U sljedećoj fazi, čestice ulaze u super-sinkrotron, gdje se energija njihovog naboja dovodi do 450 GeV. Nakon postizanja takvih pokazatelja, čestice padaju u glavni višekilometrski prsten, gdje na posebno lociranim mjestima sudara detektori detaljno bilježe trenutak udara.
Pored detektora koji su u stanju sudara detektirati sve procese, 1625 magneta s superprevodljivošću koriste se za držanje protonskih grozdova u akceleratoru. Njihova ukupna duljina prelazi 22 kilometra. Posebna kriogena komora održava temperaturu od -271 ° C radi postizanja učinka superprovodljivosti. Trošak svakog takvog magneta procjenjuje se na milijun eura.
Kraj opravdava sredstva
Za provođenje tako ambicioznih eksperimenata izgrađen je najmoćniji hadronski sudarač. Zašto nam je potreban višemilijunski znanstveni projekt, mnogi znanstvenici s neskrivenim entuzijazmom kažu mnogi znanstvenici. Istina, u slučaju novih znanstvenih otkrića, najvjerojatnije, oni će biti pouzdano klasificirani.
Možete čak sigurno reći. Potvrda toga je cijela povijest civilizacije. Kad je izumljen kotač, pojavile su se ratne kočije. Savladao je ljudsku metalurgiju - zdravo, puške i puške!
Svi najsuvremeniji razvoj danas postaju vlasništvo vojno-industrijskih kompleksa razvijenih zemalja, ali ne i cijelog čovječanstva. Kad su znanstvenici naučili kako podijeliti atom, što je prvo bilo? Nuklearni reaktori, međutim, nakon stotina tisuća smrti u Japanu. Stanovnici Hirošime bili su oštro protiv znanstvenog napretka koji su sutra, pa su uzeli od njih i svoju djecu.
Tehnički razvoj izgleda kao podsmijeh ljudima, jer će se osoba u njemu uskoro pretvoriti u najslabiju vezu. Prema teoriji evolucije, sustav se razvija i jača, oslobađajući se slabosti. Uskoro se može dogoditi da nećemo imati mjesta u svijetu poboljšanja tehnologije. Stoga, pitanje "zašto nam je trenutno potreban veliki hadronski sudarač", zapravo nije besmislena radoznalost, jer je izazvano strahom za sudbinu cijelog čovječanstva.
Pitanja na koja nije odgovoreno
Zašto nam je potreban veliki hadronski sudarač ako milijuni na planeti umiru od gladi i neizlječive, a ponekad i izlječive bolesti? Pomaže li on u prevladavanju ovog zla? Zašto nam čovječanstvo treba hadronski sudarač koji uz sav razvoj tehnologije već stotinu godina ne može naučiti kako se uspješno boriti protiv raka? Ili je možda isplativije pružiti skupe medicinske usluge nego pronaći način za liječenje? S obzirom na postojeći svjetski poredak i etički razvoj, samo nekoliko predstavnika ljudskog roda treba veliki hadronski sudarač. Zašto je to potrebno cijelom stanovništvu planete, vodeći non-stop bitku za pravo živjeti u svijetu slobodnom od napada na nečiji život i zdravlje? Priča o ovome šuti …
Strahovi znanstvenih kolega
Postoje i drugi predstavnici znanstvene zajednice koji izražavaju ozbiljnu zabrinutost zbog sigurnosti projekta. Velika je vjerojatnost da će znanstveni svijet u svojim eksperimentima, zbog svog ograničenog znanja, izgubiti kontrolu nad procesima koji nisu u potpunosti razumjeli.
Ovaj pristup nalikuje laboratorijskim eksperimentima mladih kemičara - pomiješajte sve i pogledajte što se događa. Konačni primjer mogao bi završiti laboratorijskom eksplozijom. A ako takav "uspjeh" naiđe na hadronski sudarač?
Zašto nam je potreban neopravdan rizik za zemaljske stanovnike, pogotovo jer pokusnici ne mogu sa punom sigurnošću reći da procesi sudara čestica, što dovodi do stvaranja temperatura prekoračenja temperature naše svjetiljke za 100 tisuća puta, neće izazvati lančanu reakciju cijele materije planete ?! Ili će jednostavno izazvati lančanu nuklearnu reakciju koja može kobno uništiti odmor u planinama Švicarske ili na francuskoj rivijeri …
