10 curiozități despre colizorul de particule mari al CERN

Dacă sunteți chiar interesat de știință (sau dacă sunteți fan al The Big Bang Theory), este posibil să fi auzit despre Large Hadron Collider (LHC). Totuși, nu trebuie să fiți un geniu al fizicii pentru a realiza că detaliile acestui dispozitiv uimitor nu sunt ușor de înțeles, chiar dacă nu sunteți un profan complet.

Desigur, nu este ușor să recunoaștem public anumite îndoieli într-o lume în care cultura geeky devine din ce în ce mai integrantă și unde internetul a devenit un refugiu perfect pentru urări de tot felul. Din acest motiv, comentăm mai jos 10 curiozități pe care s-ar putea să doriți să le cunoașteți despre LHC, dar niciodată nu ați avut curaj să întrebați.

1 - Ce înseamnă „Colibrul de Hadroni Mari”?

Primul este ușor: cuvântul mare se referă la dimensiunea dispozitivului. LHC este un tunel circular mare, cu o circumferință de 27 de kilometri, îngropat sub un strat mediu de 100 de metri de pământ și roci. Termenul de colizor se referă la faptul că aparatul este folosit pentru a accelera protonii (și ioni ocazionali) în direcții opuse, astfel încât aceștia să poată ciocni cu ei și să arate ce particule rezultă din proces.

În fizică, hadronii sunt o familie de particule subatomice formate din quarkuri și menținute împreună de o interacțiune nucleară puternică (una dintre cele patru interacțiuni fundamentale, inclusiv gravitaționale, electromagnetice și nucleare slabe). Protonii și neutronii sunt câteva exemple de hadroni.

2 - De ce este în subteran?

Unul dintre motive este că găsirea unei proprietăți la 27 de kilometri deasupra solului este într-adevăr scump. LHC folosește un tunel săpat inițial pentru a adăposti un alt colizor, Large Electron și Positron Collider (LEP), care a fost dezactivat în anul 2000. Un alt detaliu interesant este faptul că tot pământul și rocile de deasupra dispozitivului servesc. ca un scut excelent împotriva radiațiilor naturale care poate ajunge la detectoarele tale.

Sursa imaginii: Reproducerea / experimentul Atlas

3 - Care este asemănarea dintre LHC și un Lupu?

Răspunsul este că ambele sunt afectate de lună. Ca și valurile, pământul este supus și unei atracții lunare. Când luna este plină, stratul Pământului se poate ridica până la 25 de centimetri, o mișcare care face ca circumferința LHC să crească până la un milimetru. Este posibil să nu pară prea mult, dar este suficient ca oamenii de știință să țină cont de acest lucru.

4 - Care este asemănarea dintre LHC și frigider?

Se face rece, LHC nu este folosit pentru a împiedica carnea de grătar a cercetătorilor să se strice! În realitate, similaritatea este că ambele depind de refrigerare. Colizorul de Hadroni Mare are cel mai mare sistem criogen din lume și poate fi considerat unul dintre cele mai reci locuri de pe Pământ.

Pentru a menține magneții dispozitivului la temperatura superconductoare, oamenii de știință trebuie să le răcească la 1, 9 kelvin (-271, 3 grade Celsius) - o temperatură mai mică decât spațiul exterior, care atinge un minim de -270, 5 grade celsius în unele puncte. Iar atingerea acestui punct în căldurile de căldură nu este ușor: 10.000 de tone de azot lichid și 90 de tone de heliu lichid sunt utilizate într-un proces care durează câteva săptămâni.

5 - Ce înseamnă CERN?

Este acronimul francez al Consiliului European pentru Cercetări Nucleare, creat în 1952 cu sprijinul a 11 țări. Doi ani mai târziu, termenul „bord” a fost eliminat din nume și înlocuit cu „organizație”, dar niciunul dintre cercetători nu i-a plăcut noul acronim, așa că primul a rămas.

Dacă numele instituției vă sună familiar fără să știți nimic despre LHC, atunci există două explicații posibile: ori ați auzit că a fost locul unde au inventat internetul, sau ați urmărit cartea lui Dan Brown, „Îngerii”. și demoni. ”

6 - Cât a costat?

Construcția LHC a durat aproape 30 de ani și se estimează că ar fi costat țările membre CERN (și alți participanți) 4, 6 miliarde de euro. Dar asta nu este totul - așa cum ar spune acești reclame TV cu plată - deoarece existau și alte 1, 43 miliarde de euro în cheltuieli cu detectoare și putere de calcul, printre altele.

Sursa imaginii: Redare / Neatorama

7 - Câtă energie electrică trebuie să funcționeze LHC?

Este nevoie de 120 MW pentru funcționarea unității, ceea ce este echivalent cu consumul de energie din cantonul elvețian de la Geneva. Acea cantitate de energie ar fi suficientă pentru a alimenta 1, 2 milioane de becuri incandescente de 100 de wati sau 120.000 de locuințe medii din California. Costul anual de exploatare al LHC este estimat la 19 milioane EUR.

8 - Câte date așteptați să obțineți de la LHC?

Experimentele de coliziune cu Hadronii mari au aproximativ 150 de milioane de senzori care oferă informații de 40 de milioane de ori pe secundă. Fluxul de date este de aproximativ 700 MB pe secundă, sau aproximativ 15 petabytes pe an. Dacă încercați să-l ardeți pe CD-uri, acum veți acumula un turn de 20 km în fiecare an. Iar DVD-urile nu ar fi o opțiune mult mai bună, deoarece ai avea nevoie de aproximativ 100.000 la fiecare 12 luni.

Pentru a primi acest flux de informații, CERN a construit LHC World Computing Grid, un fel de internet privat super-rapid care conectează aproximativ 80.000 de calculatoare pentru a analiza datele de coliziune.

9 - Poate LHC să creeze o gaură neagră care să înghită pământul?

Dacă ai auzit de acceleratoare de particule (indiferent de situație), probabil ai auzit teorii apocaliptice că aceste dispozitive ar putea duce la găuri negre care ar consuma planeta noastră, printre altele.

Chiar și considerând că LHC are o șansă la distanță de a crea o gaură micro negru, produsul ar avea o dimensiune și o masă atât de reduse încât ar avea dificultăți în a absorbi chiar și un proton, și să nu mai vorbim de o întreagă planetă. Alte teze apocaliptice (cum ar fi crearea de strangelete, monopole magnetice sau „vacuum-bubble”), în timp ce, în teorie, este posibil, sunt foarte puțin probabile.

Sursa imaginii: Redare / Neatorama

10 - Este posibil să vă ajutați cu cercetarea?

Deși o echipă de peste 7.000 de oameni de știință are grijă de știința în sine, oricine are un computer și acces la internet poate ajuta cu procesarea datelor. Proiectul (ceva de genul „LHC acasă”) vă permite să contribuiți la timpul liber al computerului dvs. pentru a ajuta la calcularea simulărilor de colizori. Pentru a participa, accesați site-ul făcând clic aici.