The Edge^
the force
- Член од
- 11 јуни 2011
- Мислења
- 2.882
- Поени од реакции
- 2.397
Се мислев како да ја започнам оваа тема, па се решив за малку продлабочен вовед. Само по насловот, малкумина ќе разберат за што станува збор, па така, ваквиот вовед е неопходен. Ќе содржи и линкови за оние кој сакаат повеќе да прочитат 
Овие чуда забрзуваат честици како што се (атоми, атомски јадра, протони, неутрони, електрони, античестици...) до брзини близу брзината на светлината и ги судираат. Нивната цел е со судирање на „големите“ честици да ги раситнат на нивните помали составни делчиња (честици) и притоа откривајќи и мерејќи ги истите тие нови честици и сите оние пропратни појави кои се случуваат, како и детектирање на нови.
Слично како судирање на две стаклени топки и разгледувајќи ги и мерејќи ги парчињата од нередот што се случил.
Во ваквите акцелератори се откриени најголемиот дел од честиците на Стандардниот Модел на елементарни честици.
За сега LHC е најголемиот и најмоќниот акцелератор кој оперира на многу високи енергии од 14 000GeV. Oвде пред една година е пронајдена божјата честица (Хигсовиот бозон), бозонот одговорен за давањето на маса на останатите честици.
Новиот ILC е линеарен судирач, за разлика од LHC кој е кружен, ќе оперира на многу пониски енергии од околу 500 GeV. Но тоа е сосема доволно, затоа што примарната цел на овој акцелератор ќе биде откривање на многу информации од Хигсовиот бозон кој има маса од 125GeV/c^2.
Овој нов акцелератор ќе го создава Хигсовиот бозон преку судирање на елекрон и позитрон (античестицата на електронот). Во LHC досега Х.б се создавање преку судирање на протони, но многу ретко се случува да се создаде овој бозон затоа што потребно е многу голема енергија која само може да се создаде со прецизен челен судир на кваркови што е премногу тешко да се случи. А и со тие детектори е тешко да се измерат неговите својства.
Така ILC ќе е многу поефикасен во создавањето на бозонот со судирањето на електрон и позитрон и неговиот детектор ќе може да собира информации од него.
Разликата меѓу линеарните и кружните акцелератори е тоа што при движење на честиците низ закривената патека тие емитираат електромагнетска радијација со што губат значителен дел од масата. Така во кружните акцелератори се судираат тешките честици, а оние лесните како електроните и позитроните нај идеално е да се судираат во линеарни акцелератори.
Kaко ќе работи ILC?
- Ласерски сноп свети на полупроводничка катода која произведува билиони електрони кои со магнетни полиња се собираат и се забрзуваат со енергија од 5 GeV
- Овие eлектрони во купчето се со премногу мала густина. Па така од тунелот влегуваат во затворен прстен акцелератор со помош на посебен магнет се пакуваат во многу помали купчиња со поголема густина и се пуштаат од прстенот повторно во тунелот. Купчињата се сеуште релативно долги па понатаму ќе бидат дополнително компресирани. Има и уште еден ваков прстен за збивање на позитроните.
- Од тука, купчето електрони се движи уште 15 км во тунелот пред да бидат завртени за 180 степени кон местото на судирот. Овде купчето со должина од 6мм се компресира на 0.3 мм и се забрзуваат од 5 на 15 GeV.
- Откако ќе го направат свртувањето електроните се наоѓаат во главната линија и овде се забрзуваат до финалните 250 GeV со помош на осцилирачки електрични полиња во шуплините на тунелот. Температурата во шуплините изнесува -271 степени Целзиусови. Па така забрзани електроните итаат кон местото на судирот. Но има уште една работа што тие ја прават пред да се судрат. Позитроните со кои ќе се судрат, доаѓаат од самиот сноп електрони овде!
- Позитроните всушност и не постојат природно во универзумот. Тие мора да бидат создадени.
Снопот на електрони ќе помине низ специјален магнет кој ќе направи електроните да емитуваат гама зраци со висока енергија. Овие гама зраци удираат во тенка плоча од легура на титаниум со што избиваат електрони и позитрони. Посебни секции во акцелераторот овде ги собираат позитроните и ги внесуваат во нов тунел каде се забрзани до 5 GeV и патот што понатаму ќе го поминат ќе биде ист како патот што го поминаа електроните.
- Откако двата снопа (електрони и позитрони) се забрзани до 250 GeV, на 2 км пред судирот поминуваат низ специјално дизајнирани и наместени магнети каде што сноповите се фокусираат до ширина од само неколку нанометри.
- И после сето ова „мачење“ на честиците се насочени кон местото на судирот. При целосна функционалност во тунелот потенцијално се случуваат 130 трилиони судири на електрон и позитрон во секунда. И покрај овој голем број само многу малку честици всушност се судираат.
Па така при судирот на електрон и позитрон тие се уништуваат во излив на енергија создавајќи нови честици кои излетуваат од точката на судирот. Тоа се овие нови честици, нивното движење, интеракции, животен век и енергија кои ќе бидат студирани од детекторите.
Па така изгледа еден судир на честици во овој ILC.
Ова е еден навистина возбудлив проект кој сите научници со нетрпение го очекуваат и кој, се надеваме, ќе ни даде еден нов поглед на универзумот во кој живееме.
Баш се прашувам што всушност лежи таму долу во најелементарното? Од што е всушност изградена материјата? Дали овие експерименти ќе бидат доволни да ни го објаснат сето тоа? Дали овде можеме за првпат да наидеме на трага од темната материја или енергија?
Се надевам дека ќе има достојна дискусија. Поздрав
International Linear Collider (ILC) е најновиот од серијата на акцелератори, судирачи на честици низ светот (како што се LHC во ЦЕРН, Tevatron на Фермилаб близу Чикаго, SLAC на Станфорд Универзитет). Тој всушност и сеуште не е започнат да се гради, но неговата изградба е деновиве одобрена и најверојатно ќе биде изграден во Јапонија до 2026 година.Овие чуда забрзуваат честици како што се (атоми, атомски јадра, протони, неутрони, електрони, античестици...) до брзини близу брзината на светлината и ги судираат. Нивната цел е со судирање на „големите“ честици да ги раситнат на нивните помали составни делчиња (честици) и притоа откривајќи и мерејќи ги истите тие нови честици и сите оние пропратни појави кои се случуваат, како и детектирање на нови.
Слично како судирање на две стаклени топки и разгледувајќи ги и мерејќи ги парчињата од нередот што се случил.
Во ваквите акцелератори се откриени најголемиот дел од честиците на Стандардниот Модел на елементарни честици.
За сега LHC е најголемиот и најмоќниот акцелератор кој оперира на многу високи енергии од 14 000GeV. Oвде пред една година е пронајдена божјата честица (Хигсовиот бозон), бозонот одговорен за давањето на маса на останатите честици.
Новиот ILC е линеарен судирач, за разлика од LHC кој е кружен, ќе оперира на многу пониски енергии од околу 500 GeV. Но тоа е сосема доволно, затоа што примарната цел на овој акцелератор ќе биде откривање на многу информации од Хигсовиот бозон кој има маса од 125GeV/c^2.
Овој нов акцелератор ќе го создава Хигсовиот бозон преку судирање на елекрон и позитрон (античестицата на електронот). Во LHC досега Х.б се создавање преку судирање на протони, но многу ретко се случува да се создаде овој бозон затоа што потребно е многу голема енергија која само може да се создаде со прецизен челен судир на кваркови што е премногу тешко да се случи. А и со тие детектори е тешко да се измерат неговите својства.
Така ILC ќе е многу поефикасен во создавањето на бозонот со судирањето на електрон и позитрон и неговиот детектор ќе може да собира информации од него.
Разликата меѓу линеарните и кружните акцелератори е тоа што при движење на честиците низ закривената патека тие емитираат електромагнетска радијација со што губат значителен дел од масата. Така во кружните акцелератори се судираат тешките честици, а оние лесните како електроните и позитроните нај идеално е да се судираат во линеарни акцелератори.
Kaко ќе работи ILC?
- Ласерски сноп свети на полупроводничка катода која произведува билиони електрони кои со магнетни полиња се собираат и се забрзуваат со енергија од 5 GeV
- Овие eлектрони во купчето се со премногу мала густина. Па така од тунелот влегуваат во затворен прстен акцелератор со помош на посебен магнет се пакуваат во многу помали купчиња со поголема густина и се пуштаат од прстенот повторно во тунелот. Купчињата се сеуште релативно долги па понатаму ќе бидат дополнително компресирани. Има и уште еден ваков прстен за збивање на позитроните.
- Од тука, купчето електрони се движи уште 15 км во тунелот пред да бидат завртени за 180 степени кон местото на судирот. Овде купчето со должина од 6мм се компресира на 0.3 мм и се забрзуваат од 5 на 15 GeV.
- Откако ќе го направат свртувањето електроните се наоѓаат во главната линија и овде се забрзуваат до финалните 250 GeV со помош на осцилирачки електрични полиња во шуплините на тунелот. Температурата во шуплините изнесува -271 степени Целзиусови. Па така забрзани електроните итаат кон местото на судирот. Но има уште една работа што тие ја прават пред да се судрат. Позитроните со кои ќе се судрат, доаѓаат од самиот сноп електрони овде!
- Позитроните всушност и не постојат природно во универзумот. Тие мора да бидат создадени.
Снопот на електрони ќе помине низ специјален магнет кој ќе направи електроните да емитуваат гама зраци со висока енергија. Овие гама зраци удираат во тенка плоча од легура на титаниум со што избиваат електрони и позитрони. Посебни секции во акцелераторот овде ги собираат позитроните и ги внесуваат во нов тунел каде се забрзани до 5 GeV и патот што понатаму ќе го поминат ќе биде ист како патот што го поминаа електроните.
- Откако двата снопа (електрони и позитрони) се забрзани до 250 GeV, на 2 км пред судирот поминуваат низ специјално дизајнирани и наместени магнети каде што сноповите се фокусираат до ширина од само неколку нанометри.
- И после сето ова „мачење“ на честиците се насочени кон местото на судирот. При целосна функционалност во тунелот потенцијално се случуваат 130 трилиони судири на електрон и позитрон во секунда. И покрај овој голем број само многу малку честици всушност се судираат.
Па така при судирот на електрон и позитрон тие се уништуваат во излив на енергија создавајќи нови честици кои излетуваат од точката на судирот. Тоа се овие нови честици, нивното движење, интеракции, животен век и енергија кои ќе бидат студирани од детекторите.
Па така изгледа еден судир на честици во овој ILC.
Ова е еден навистина возбудлив проект кој сите научници со нетрпение го очекуваат и кој, се надеваме, ќе ни даде еден нов поглед на универзумот во кој живееме.
Баш се прашувам што всушност лежи таму долу во најелементарното? Од што е всушност изградена материјата? Дали овие експерименти ќе бидат доволни да ни го објаснат сето тоа? Дали овде можеме за првпат да наидеме на трага од темната материја или енергија?
Се надевам дека ќе има достојна дискусија. Поздрав
