No coração da Europa, próximo à fronteira entre a França e a Suíça, perto de Genebra, fica o centro de pesquisas da Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN). É aqui que o Large Hadron Collider (LHC) foi construído - a maior instalação experimental do mundo para a realização de pesquisas destinadas a provar ou refutar as inúmeras hipóteses científicas que surgiram na física teórica nos últimos anos.
A última obra de construção foi concluída aqui em novembro de 2006, mas o primeiro lançamento oficial ocorreu apenas em setembro de 2008. Naturalmente, apenas parte da capacidade do projeto foi usada.
Morte em um buraco negro
No entanto, nem tudo no funcionamento do dispositivo correu imediatamente sem problemas. Logo após o lançamento do colisor, em setembro, ocorreu um acidente que o desativou por um ano inteiro. Muitos jornalistas foram rápidos em declarar as razões místicas para o acidente: poderes supostamente superiores não tolerariam interferência no sagrado dos santos da natureza - seu microcosmo. No entanto, os especialistas do instituto calmamente deram uma explicação completamente terrena para a falha - a fiação simplesmente não aguentava.
Esta explicação não agradou aos representantes da mídia. Muitos deles, não tendo, no entanto, fundamentos suficientes, previram consequências terríveis para o mundo se os testes no colisor continuassem. Uma verdadeira histeria se desenrolou em torno do colisor. Alguém afirmou que o teste abriria a porta para um mundo de energia escura inexplorada e matéria escura que preenche o vácuo do universo. E isso levará a consequências imprevisíveis. Alguém gritou que os experimentos levariam inevitavelmente ao surgimento de buracos negros, que, com velocidade cada vez maior, absorveriam primeiro o próprio instituto e depois todo o nosso planeta. Nada nem ninguém será salvo, a menos que você fuja de um buraco negro a uma velocidade superior à da luz. Mas, como você sabe, nada na Terra pode se mover a essa velocidade. Seja como for, os cientistas mostraram verdadeira coragem,não sucumbindo às advertências dos amadores e, no entanto, lançou o colisor.
Túnel milagroso
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O LHC é um verdadeiro milagre da tecnologia moderna. Imagine um dispositivo gigante de incrível complexidade, localizado em um círculo em um túnel subterrâneo. Dentro dos tubos que compõem o LHC, feixes de partículas carregadas se movem com tremenda velocidade em direções opostas. O túnel tem quase 27 quilômetros de extensão e está localizado a uma profundidade de 50 a 175 metros, inclinado em direção à superfície da terra. O sistema inclui aceleradores que permitem que as partículas acelerem até a velocidade exigida pelos pesquisadores, ímãs que seguram os fluxos das partículas na direção desejada e sensores que permitem determinar a localização das partículas e suas características.
Apesar do tamanho microscópico da própria substância estudada, tudo no LHC é impressionante em sua escala. Por exemplo, detectores de 25 metros de altura, a temperatura de operação dos ímãs é de -271 ° C, o consumo de energia é igual a 10% do consumo total anual de um país pequeno, a fantástica velocidade dos cachos de partículas, que permite 10.000 rotações por segundo.
Prótons e combinações de prótons e nêutrons de chumbo, ou íons pesados, são usados como material de trabalho. As partículas se movem a uma velocidade incrível, próxima à velocidade da luz, que sem o VAK só seria possível quando fossem aquecidas a milhões de graus Celsius - em condições próximas às condições para o surgimento do Universo. Durante o movimento, as partículas colidem umas com as outras e se espalham em diferentes direções, mas na forma de quarks, que são dezenas de milhares de vezes menores que os prótons. Portanto, o dispositivo foi chamado de colisor, da palavra inglesa colidir - "colidir". É verdade que os quarks se combinam quase instantaneamente em novas partículas - tão rapidamente que os cientistas não têm tempo para considerá-los. No entanto, isso é adequado para todos, porque estudar as propriedades de novas partículas é o suficiente para obter dados sobre as propriedades dos quarks.
Riddles nunca ficam menores
Com a ajuda do VAK, os cientistas esperam obter a confirmação de muitas hipóteses. Por exemplo, ainda há debates acalorados sobre do que é feita a matéria, ou seja, tudo o que está ao redor, incluindo nós mesmos. Até recentemente, acreditava-se que a chamada teoria do Modelo Padrão para a construção do Universo havia sido exaustivamente estudada. No entanto, os cientistas ainda não receberam respostas para todas as suas perguntas. Por exemplo, eles refletem sobre qual é a natureza da massa, como a massa foi formada após o Big Bang, que deu origem ao espaço, como a matéria e a antimatéria surgem, e por que não se dão bem, o que é energia escura e matéria escura, onde, como e porque eles surgem.
Ao mesmo tempo, nos últimos anos, surgiram novas hipóteses científicas que vão muito além do Modelo Padrão e tentam responder a essas mesmas questões. Bem, por exemplo, a famosa teoria das cordas, segundo a qual existe um grande número de outras dimensões ao nosso redor, que estão tão torcidas que simplesmente nem suspeitamos de sua existência. Mas mundos inteiros existem dentro dessas cordas mais finas. Se esta teoria, graças à Comissão Superior de Atestação, encontrar sua confirmação, então poderemos encontrar a resposta para muitos mistérios de nossa história e modernidade. Bem, por exemplo, por que cerca de 40.000 anos atrás de repente desapareceram os Neandertais, que até então muitos milênios coexistiram pacificamente em nosso planeta junto com ancestrais humanos - Cro-Magnons. Ou onde UFOs aparecem no céu acima de nossas cabeças,seus movimentos violam todas as leis conhecidas da física, e onde eles desaparecem tão repentinamente quanto apareceram. E os navios à deriva no Triângulo das Bermudas em total tranquilidade, mas sem alma a bordo? E o famoso Experimento Filadélfia? A lista de fenômenos misteriosos associados ao aparecimento e desaparecimento de pessoas e objetos é infinita.
A propósito, durante um dos experimentos, os cientistas descobriram que alguns dos prótons a caminho do detector … simplesmente desapareceram. Ou seja, o assunto desapareceu. Por que isso não é uma confirmação da teoria das cordas?
Tijolos mágicos ou sobre os benefícios de caminhar nas montanhas
Além disso, há mais um obstáculo no modelo padrão. Parece que os cientistas chegaram ao fundo das menores, chamadas partículas elementares, que constituem o universo. Mas não, não estava lá! Simplificando, todos nós sabemos das aulas de física que qualquer substância consiste em moléculas, moléculas de átomos e átomos, por sua vez, consistem em partículas ainda menores - prótons e nêutrons, que também são chamados de hádrons (daí o nome - Hadron Collider), que por sua vez consiste em quarks. Mas existe, ao que parece, uma partícula ainda menor - o bóson, batizado em homenagem ao famoso cientista indiano Shatyendranath Bose, membro da Royal Society of London, que sugeriu sua existência em meados do século passado.
Várias décadas depois, o físico teórico escocês Peter W. Higgs, professor da Universidade de Edimburgo, desenvolveu a teoria de Bose e, por sua vez, sugeriu que o bóson converte o fóton do campo em uma partícula de matéria com massa. Em outras palavras, algo sai do nada com a ajuda de um bóson.
Assim, os bósons de Higgs devem, doravante, se tornar a base do Modelo Padrão, os próprios tijolos a partir dos quais qualquer objeto da natureza é construído com a ajuda de uma força mágica chamada supersimetria pelos cientistas. Ele já é chamado de "uma partícula de Deus", então uma "partícula amaldiçoada". E alguns curingas até apelidaram de "bóson" uma garrafa de champanhe ".
No entanto, até agora a existência do bóson não foi provada experimentalmente. Curiosamente, a ideia do papel do bóson nos processos moleculares veio a Higgs durante uma caminhada nas montanhas de Edimburgo. Isso é o que significa ar fresco combinado com exercício!
Portanto, um dos objetivos do WAK é apenas confirmar a existência desse mesmo bóson de Higgs. Descobri-lo para os físicos é como encontrar o elo perdido mais importante na evolução humana para os antropólogos. Eu o encontrei - e tudo na imagem do universo imediatamente se encaixa. A última célula do quebra-cabeça é fechada. Seja como for, nos últimos meses os especialistas do Centro já fizeram muitas descobertas e ainda mais, segundo as suas previsões, o farão muito em breve. Por exemplo, os cientistas chegaram perto de confirmar a existência do mítico neutralino e estão prestes a fazer uma descoberta sensacional sobre a existência da matéria escura.
Achamos que eles terão sucesso. Só podemos desejar-lhes boa sorte!
Revista: Segredos do século 20 №3. Autor: Sergey Sukhanov
