Lhc'Deki Parçacıkları Nasıl Takip Ediyorlar?

{h1}

Lhc hızla bozunan atom altı parçacıkları izler. Bilim adamlarının lhc'de parçacıkları nasıl izlediklerini öğrenin.

Önemsiz bir çekmeceye sahip olanların bildiği gibi, ephemera'nın küçük parçalarını takip etmek zordur. Yemin ederim ki raptiyeler vardı - oralarda bir yere itilmeliler, değil mi? Tutkal ile birlikte mi? Yoksa aynı zamanda birkaç rasgele eski televizyon teçhizatına sahip olan büyük ofis malzemeleri kutusunun yanı sıra her yaz köpeği kesmek için kullandığınız makasları mı? Ve, ha, - senin düğünden gelen tüm resimler o kutuda. Belki önemsiz çekmecede olsaydı daha iyi izlerdin? Onlar gittiler.

Tüm bu rastlantısal karışıklıklarla ilgilenmek, Avrupa Nükleer Araştırma Örgütü'nün fizikçilerine biraz sempati verebilir. (CERN'e kısaltılarak, İngilizce'den Fransızca'ya çeviri yapmak zorunda olan olayların kafa karıştırıcı bir döneminde.) CERN bilim adamları, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nı yöneten akıllı oyuncular ve adamlar - ki bunlar daha çok kısaltacağız pratik LHC. LHC, İsviçre kırsalının derinliklerinde yer alan büyük parçacık hızlandırıcısıdır; burada fizikçiler, bilim adamlarının maddenin evrendeki kütle kazanımı hakkında daha fazla bilgi sahibi olmalarını sağlayan bir atom altı parçacık olan Higgs bozonunun varlığını doğrulamıştır.

Buradaki anahtar kelime "atom altı". CERN'deki bilim adamlarının küçük çaplı şeylere baktığını söylemek çok büyük bir eksikliktir. Sadece iki atom parçasını - atom altı parçacıkların - kendilerini çarpışmakla kalmıyorlar, aynı zamanda meydana geldiğinde uçacak olan atom altı döküntüleri de çizmeye çalışıyorlar. Henüz başlamıyorsa, ufacık, küçük, hızlı hareket eden parçacıkların önemsiz bir çekmecesi gibi görünebilir… ki bu, çok küçük olmanın üstüne, onları tespit edebileceğinizden neredeyse daha çabuk bozulur.

Bütün bu fling-fly-decay sürecinin, bilim adamlarının takip etmesi gereken şeyin ne olduğu hakkında bir fikir edinmesine izin verin. LHC'de, protonlar neredeyse ışık hızında dairesel bir pist etrafında yarışırlar. Ve bir anın ihbarında sadece sıkıştırılmaya hazır değiller. CERN'deki bilim adamları, hidrojen gazını elektronları hidrojen atomlarından ayıran ve sadece protonları [kaynak: O'Luanaigh] bırakan bir duoplasmatron içine akıtmak suretiyle LHC'ye bir proton ışını göndermelidirler.

Protonlar LHC'de ilk hızlandırıcı olan LINAC 2'ye girer. LINAC 2, protonları itmek ve çekmek için elektromanyetik alanları kullanan ve onları [kaynak: CERN] hızlandıran lineer bir hızlandırıcıdır. Bu ilk ivme geçtikten sonra, protonlar zaten ışığın 1 / 3'ünde ilerliyorlar.

Sonra dört halkadan oluşan Proton Synchrotron Booster'a giderler. Her biri etrafındaki ayrı proton grupları yarışır - tüm bunlar elektrik darbeleriyle hızlanır ve mıknatıslarla yönlendirilir. Bu noktada, ışık hızının yüzde 91,6'sında pacing yapıyorlar ve her proton grubu birbirine daha yakın sıkışıyor.

Sonunda, daha konsantre bir grupta [kaynak: CERN] - Proton Synchrotron'a atıldılar. Proton Synchrotron'da, protonlar 2.060 metrelik (628 metrelik) halka etrafında yaklaşık 1.2 saniyede dolaşırlar ve ışık hızının% 99.9'undan fazlasına ulaşırlar [kaynak: CERN]. Bu noktada gerçekten çok daha hızlı olamazlar; bunun yerine protonlar kütle artışına başlar ve ağırlaşır. 4 mil (7 kilometrelik) bir halka olan süper protonlu Super Proton Synchrotron'a giriyorlar, burada daha da hızlanıyorlar (böylece daha da ağırlaşıyorlar). LHC.

LHC'de iki vakum borusu vardır; Biri proton ışınını bir yöne hareket ettirirken, diğeri ise ters yönde yarışan bir ışına sahiptir. Bununla birlikte, 16.5 mil (27 kilometre) LHC'nin dört tarafında, kirişlerin birbirini geçebileceği bir detektör odası vardır - ve bu, parçacık çarpışmasının büyüsünün gerçekleştiği yerdir. Bu, sonunda, atomaltı karmaşasının çekmecemizdir.

"Eğlenceli" diye düşünebilirsin. “Parçacık hızlandırması hakkında harika bir hikaye, kardeşim. Ama fizikçiler parçacıkların hızlandırıcıya nereye gittiklerini nasıl anlarlar? Ve enkaz çarpışmasını nasıl izleyebilecekler?”

Mıknatıslar Cevap her zaman mıknatıslar.

Adil olmak gerekirse, aslında sadece ilk sorunun cevabı. (Saniyenin saniyesini alırız.) Ama gerçekten devasa, soğuk mıknatıslar parçacıkların yanlış yöne gitmesini önlerler. Mıknatıslar çok düşük bir sıcaklıkta tutulduğunda süperiletken olurlar - dış alandan daha soğuk konuşuyoruz. Süper iletken mıknatıslarla, LHC etrafındaki partikülleri yönlendiren güçlü bir manyetik alan yaratılır - ve sonunda birbirinin içine [kaynak: Izlar].

Bu bizi bir sonraki soruya getirir. Bilim insanları, çarpışma olayından kaynaklanan parçacıkları nasıl takip ediyor? "Track" aslında bizim açıklamalarımızda bir söylentiye dönüşüyor. Tahmin edebileceğiniz gibi, fizikçiler sadece proton havai fişek gösterileri ve "Star Trek" in tekrarları arasında dolaşan büyük ekran televizyon izlemiyorlar. Proton yarışlarını ve çarpışmaları gözlemlediklerinde, bilim insanları çoğunlukla veri izliyorlar. (Veri Değil.) Çarpışmalar sonra analiz edebilecekleri veri parçalarından başka bir şey değildir.

Dedektörlerden biri aslında bir izleme cihazı olarak adlandırılıyor ve fizikçilerin parçacıkların çarpışmanın ardından aldığı yolu "görmelerine" gerçekten izin veriyor. Elbette, gördükleri, parçanın izinin grafiksel gösterimi.Parçacıklar izleme cihazından geçerken, elektrik sinyalleri kaydedilir ve daha sonra bir bilgisayar modeline çevrilir. Kalorimetre dedektörleri de enerjisini ölçmek için bir parçacığı durdurur ve emer ve radyasyon aynı zamanda enerjisini ve kütlesini daha fazla ölçmek için kullanılır, böylece belirli bir parçacığın kimliğini daraltır.

Esasen, bilim adamlarının LHC'nin en son çalışması sırasında hızlanma ve çarpışma süreci sırasında ve sonrasında parçacıkları nasıl yakalayabildikleri ve yakaladıkları böyledir. Bununla birlikte bir sorun, saniyede meydana gelen çok fazla çarpışma ile - milyarlar konuşuyoruz - tüm protonların parçalanması aslında bu kadar ilginç değildi. Bilim adamları, yararlı çarpışmaları sıkıcı olanlardan ayırmak için bir yol bulmak zorundaydılar. Dedektörlerin devreye girdiği yer burası: İlginç görünen parçacıkları tespit ederler, daha sonra bir yaklaşımı [kaynak: Phoboo] hak edip etmediklerini görmek için bir algoritma aracılığıyla çalıştırırlar. Daha yakından incelemeye ihtiyaç duyarlarsa, bilim adamları buna katlanıyor.

2015'te LHC tekrar açıldığında, öncekinden daha fazla çarpışma olacaktır (ve çarpışma enerjisinin iki katı) [kaynak: Charley]. Bu olduğunda, fizikçilere "hey, şuna bak" bayrağını tetikleyen sistem bir yükseltmeye sahip olacak: İlk aşamayı ilerletmek için daha ince ayarlanmış seçimler yapılacak ve tüm bu olaylar tamamen analiz edilecek..

Bu yüzden, fizikçilerin LHC'deki parçacıkları nasıl izlediği hakkında daha fazla bilgi edinmek için bizi izlemeye devam edin; şeyler neredeyse ışık hızında değişebilir.

Yazarın Notu: LHC'deki parçacıkları nasıl takip ediyorlar?

Şükür protonları - diğer bilimsel deneylerin fareleri veya farelerinden farklı olarak - beslenmeye ve sulanmaya gerek yoktur. Milyarlarca çarpışmanın ikincisi olacak, parçacık fiziği, ödül olarak verilen en az miktarda peynirle toplanan verilerin çoğunu ödüllendirecek.

İlgili Makaleler:

  • Büyük Hadron Çarpıştırıcısı Nasıl Çalışır?
  • Big Bang Teorisi Nasıl Çalışır?
  • Kara Delikler Nasıl Çalışır?
  • Büyük Hadron Çarpıştırıcısı Tarafından Yapılan 5 Keşifler (Çok Uzak)

Kaynaklar:

  • CERN. "Doğrusal Hızlandırıcı 2." 2014. (17 Temmuz 2014) //home.web.cern.ch/about/accelerators/linear-accelerator-2
  • CERN. "Birlikte çekiyorum." 2014. (17 Temmuz 2014) //home.web.cern.ch/about/engineering/pulling-together-superconducting-electromagnets
  • CERN. "Hızlandırıcı kompleksi." 2014. (17 Temmuz 2014) //home.web.cern.ch/about/accelerators
  • Charley, Sarah. "LHC'de parçacıkları daha hızlı izleme." Simetri Dergisi. 21 Nisan 2014. (17 Temmuz 2014) //symmetrymagazine.org/article/april-2014/tracking-particles-faster-at-the-lhc
  • Izlar, Kelly. "Gelecek LHC süper mıknatıslar toplayıcıyı geçiyor." Simetri Dergisi. 11 Temmuz 2013. (17 Temmuz 2014) //symmetrymagazine.org/article/july-2013/future-lhc-super-magnets-pass-muster
  • O'Luanaigh, Cian. "Ağır metal." CERN. 4 Şubat 2013. (17 Temmuz 2014) //home.web.cern.ch/about/updates/2013/02/heavy-metal-refilling-lead-source-lhc
  • Phoboo, Abha Eli. "ATLAS tetik sisteminin yükseltilmesi." CERN. 19 Aralık 2013. (17 Temmuz 2014) //home.web.cern.ch/cern-people/updates/2013/12/upgrading-atlas-trigger-system
  • Parçacık Macerası. "Küçük parçacıkları nasıl deneyebiliriz?" Berkeley Laboratuvarı. (17 Temmuz 2014) //particleadventure.org/accel_adv.html


Video Takviyesi: CERN Deneyi Animasyonu.




Araştırma


Lazerle Çalışan Jetler Nasıl Çalışır?
Lazerle Çalışan Jetler Nasıl Çalışır?

Hawaii Teleskobu Tarafından Yakalanan Gizemli Işık Patlaması
Hawaii Teleskobu Tarafından Yakalanan Gizemli Işık Patlaması

Bilim Haberleri


Buz Devri Reboot: Ocean Current Shutdown Culprit Olarak Görüntülendi
Buz Devri Reboot: Ocean Current Shutdown Culprit Olarak Görüntülendi

Abd Hapishanelerinde Dini Aşırıcılık (Ing)
Abd Hapishanelerinde Dini Aşırıcılık (Ing)

Hayatta Kalan 42 Dakika Sualtı…
Hayatta Kalan 42 Dakika Sualtı…

Trump Paris'In Dışına Çıkıyor Iklim Anlaşması: 5 Olası Etki
Trump Paris'In Dışına Çıkıyor Iklim Anlaşması: 5 Olası Etki

F-35 Fighter Jet Olası Yeni Jersey Salladı Sonic Bombaları
F-35 Fighter Jet Olası Yeni Jersey Salladı Sonic Bombaları


TR.WordsSideKick.com
Her Hakkı Saklıdır!
Herhangi Bir Malzemenin Çoğaltılabilir Sadece Siteye Aktif Linki Prostanovkoy TR.WordsSideKick.com

© 2005–2019 TR.WordsSideKick.com