Ar Didžiausias Pasaulio Atomų Smasheris Gali Išspręsti Giliausias Visatos Paslaptis?

{h1}

Didysis hadronų kollideris turi galimybę išspręsti kai kurias giliausias visatos paslaptis, įskaitant tai, kas yra tamsiosios materijos ir tamsiosios energijos bei kaip atsirado visata.

Donas Linkolnas yra vyresnysis mokslininkas JAV Energetikos departamento „Fermilab“ - didžiausioje Amerikoje - „Large Hadron Collider“ tyrimų įstaigoje. Jis taip pat rašo apie mokslą visuomenei, įskaitant „Didelis hadronų susidūrėjas: nepaprastas Higso Bosono pasakojimas ir kiti dalykai, kurie sujaudins jūsų mintis"(Johns Hopkins University Press, 2014). Galite sekti juoFacebook. Šį straipsnį „Lincoln“ pridėjo prie „WordsSideKick.com“ Ekspertų balsai: op-ed ir įžvalgos.

Giliai po Šveicarijos ir Prancūzijos valstijomis pabunda milžinas. Ne, tai nėra šios vasaros naujausio populiariausio filmo pradžia. Pabudimas yra labai tikras, galbūt šiek tiek metaforiškas.

CERN (Europos branduolinių tyrimų organizacijos) laboratorijoje, netoli Ženevos, esantis didelis hadronų kolideris (LHC) yra milžiniškas dalelių greitintuvas. Tai yra didžiausias žmonijos kada nors pastatytas mokslo objektas, kurio apskritimo ilgis yra daugiau nei 16 mylių (27 kilometrai). Po to, kai buvo uždarytas maždaug pusmečiui, gegužę jis atnaujino operacijas su žymiai patobulintomis galimybėmis. [Nuotraukos: didžiausias pasaulyje „Atom Smasher“ (LHC)]

LHC labiausiai žinomas dėl savo matavimų, po kurių 2012 m. Buvo atrastos Higso bozono dalelės - paskutinis trūkstamas standartinio dalelių fizikos modelio fragmentas. Higso bozonas kartu su susijusiu Higso lauku yra visų subatominių dalelių masės ištakos. Jos atradimas buvo mokslinis triumfas, kuriam įvykdyti prireikė beveik pusės amžiaus. Iš tikrųjų po atradimo 2013 m. Du mokslininkai, numatę Higso bozono egzistavimą, laimėjo Nobelio fizikos premiją.

Tačiau kodėl LHC vis dar veikia po to, kai pasiekta sėkmė?

Higgso bozono paieškos nebuvo vienintelė priežastis, kodėl šis objektas buvo pastatytas. Žvelgiant plačiau, LHC buvo pastatytas giliems moksliniams klausimams nagrinėti. Pavyzdžiui, kodėl gamtos dėsniai yra tokie, kokie jie yra? Kaip atsirado visata? Ar visata turi būti tokia, kokia ji yra?

Tai nėra nauji klausimai. Galų gale, kai kuriuose seniausiuose mūsų raštuose randame minčių apie tuos pačius klausimus, nesvarbu, ar tai būtų Biblijoje (pvz., Bažnyčios 12:13), ar indų Katha Upanishad. Tačiau praėjusiame amžiuje pasikeitė tai, kad mokslinis metodas dabar gali galutinai atsakyti į kai kuriuos klausimus.

Standartinis modelis yra mūsų šiuolaikinio materijos supratimo pavadinimas. Naudodamiesi dviem subatominių dalelių klasėmis (vadinamomis kvarkais ir leptonais) ir trimis subatominėmis jėgomis (stipria jėga, silpna jėga ir elektromagnetine jėga), mokslininkai gali naudoti standartinį modelį, kad sujungtų daugelio kosmoso tapetų paaiškinimą.

Tačiau standartinis modelis neatsako visko. Pavyzdžiui, mes nežinome atsakymų į paprastus klausimus, pavyzdžiui, kodėl yra dvi subatominių dalelių klasės ir kodėl yra trys jėgos? Ar yra gilesnis ir fundamentalesnis principas, vienijantis šiuos kūrinius?

Dar platesniame lygmenyje mokslininkai yra gana įsitikinę, kad visa Žemėje esanti materija (įskaitant tai, kas sudaro jus ir mane) sudaro tik 5 procentus Visatos materijos ir energijos. Manoma, kad likusi dalis bus sudaryta iš dviejų siūlomų medžiagų, vadinamų tamsiąja medžiaga ir tamsiąja energija. Atrodo, kad tamsioji materija patiria tik gravitacijos jėgą ir, atrodo, sudaro apie 25 procentus Visatos masės. Likę 70 procentų visatos masės yra tamsi energija, visatoje esanti energija, sukelianti visatos plėtimąsi.

Nors tiesiogiai nematome tamsiosios materijos, matome jos poveikį, nes galaktikos sukasi greičiau, nei galima paaiškinti atsižvelgiant į gravitacijos dėsnius ir stebimą materiją. Tamsiosios energijos įrodymai yra labiau neaiškūs, tačiau vis tiek įtikinami. Visatos plėtimasis spartėja. Įprastinė gravitacija sako, kad ji turėtų sulėtėti, ir norint paaiškinti spartėjantį išsiplėtimą, būtina atstumianti gravitacijos forma. Tos atstumiančios gravitacijos pavadinimas yra tamsi energija. Apie tamsiosios energijos prigimtį dar yra daug ko išmokti. [18 didžiausių neišspręstų paslapčių fizikoje]

Ateityje LHC galbūt galėtų pasidaryti tamsiąsias medžiagas laboratorijoje. LHC pagreitina dvi protonų pluoštus iki precedento neturinčių energijų ir jas sutriuškina. Naudodami garsiąją Alberto Einšteino lygtį, parodančią, kad energija yra masė, E = mc ^ 2, mokslininkai tikisi didžiulį energijos kiekį, kuris išsiskiria susidūrimų metu, paversti materija - tamsiąja materija, tai yra.

LHC taip pat gali atkurti tokias sąlygas, kokios buvo visatoje netrukus po Didžiojo sprogimo. Kai protonų pluoštai susiduria, temperatūra kolliderio viduje šauna iki 100 000 kartų karščiau nei saulės centras, ir tai sukuria mažiau nei trilijoną sekundės sąlygų po Visatos pradžios. Iš esmės LHC leido fizikams laboratorijoje sukurti Didįjį sprogimą, geriau suprasti visatos taisykles, leidžiančias mums iš viso egzistuoti.

Dar plačiau, LHC yra intelekto tyrinėjimo instrumentas. Tai sukuria tokias sąlygas, kokių žmonija dar niekada nebuvo mačiusi. Mano kolegos ir aš jau turime duomenų apie ankstesnius mašinos važiavimus. Dabar mums reikia tik peržvelgti tuos duomenis, tikintis atradimų ir netikėtumų, kurie atskleis dar kelias gamtos paslaptis.

Iš esmės, nors LHC iki šiol sulaukė stulbinančios sėkmės - ji sukūrė daugiau nei 1000 mokslinių darbų, tai tik dar tik prasideda. Iki 2018 m. Pabaigos ji pateiks tik apie 3 procentus duomenų, kuriuos tikimasi sugeneruoti per savo gyvavimo laiką.

Negalime žinoti, kokie atradimai slypi mūsų akivaizdoje. Galų gale, jei mes žinotume, koks bus atsakymas, jis nebūtų vadinamas tyrimais. Tačiau galime būti tikri, kad kelionė bus patraukli, ir galime tikėtis, kad šis nuostabus mokslinis darbas, kurį atliks viso pasaulio mokslininkai, atskleis atsakymus į kai kurias giliausias Visatos paslaptis. Ir, galų gale, atsitraukę ir prisiminę galutinį tikslą ir pakankamai giliai įsigilinę, mes pagaliau išsiaiškinsime, kodėl išvis kas nors egzistuoja.

Sekite visas „Expert Voices“ problemas ir diskusijas - ir tapkite diskusijos dalimi „Facebook“, „Twitter“ ir „Google+“. Išreikštos autoriaus nuomonės ir nebūtinai atspindinčios leidėjo nuomones. Ši straipsnio versija iš pradžių buvo paskelbta „WordsSideKick.com“.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Kodėl „Pagrindinis Pasaulio Meridianas“ Pasisuko Šimtus Pėdų
Kodėl „Pagrindinis Pasaulio Meridianas“ Pasisuko Šimtus Pėdų

Spalvą Keičiantys Dirbtiniai Raumenys Maskuoja
Spalvą Keičiantys Dirbtiniai Raumenys Maskuoja

Mokslas Naujienos


Vyrai Sutinka, Kas Karšta, Moterys Ne
Vyrai Sutinka, Kas Karšta, Moterys Ne

Kas Sukelia Bauginančius Išorinius Išgyvenimus? Tai Gali Būti Tavo Ausys
Kas Sukelia Bauginančius Išorinius Išgyvenimus? Tai Gali Būti Tavo Ausys

Badavimo Mokslas: Kaip Jį Suvaldyti Ir Kovoti Su Potraukiu
Badavimo Mokslas: Kaip Jį Suvaldyti Ir Kovoti Su Potraukiu

Pg Yra Gera (Galbūt Per Gera) Numatant, Kas Per Anksti Mirs
Pg Yra Gera (Galbūt Per Gera) Numatant, Kas Per Anksti Mirs

Kaip Jūs Galite Padaryti Patikimą Robotą? Programuokite Tai, Kad Padarytumėte Klaidas
Kaip Jūs Galite Padaryti Patikimą Robotą? Programuokite Tai, Kad Padarytumėte Klaidas


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com