Di jantung Eropa, di sebelah perbatasan antara Prancis dan Swiss, dekat Jenewa, adalah pusat penelitian Organisasi Eropa untuk Penelitian Nuklir (CERN). Di sinilah Large Hadron Collider (LHC) dibangun - fasilitas eksperimental terbesar di dunia untuk melakukan penelitian yang dirancang untuk membuktikan atau menyangkal berbagai hipotesis ilmiah yang muncul dalam fisika teoretis dalam beberapa tahun terakhir.
Pekerjaan konstruksi terakhir selesai di sini pada November 2006, tetapi peluncuran resmi pertama hanya dilakukan pada September 2008. Biasanya, hanya sebagian dari kapasitas desain yang digunakan.
Kematian di lubang hitam
Namun, tidak semua pengoperasian perangkat langsung berjalan mulus. Tak lama setelah peluncuran collider, pada bulan September, terjadi kecelakaan yang menonaktifkannya selama setahun penuh. Banyak jurnalis dengan cepat menyatakan alasan mistik kecelakaan itu: seharusnya kekuatan yang lebih tinggi tidak akan mentolerir campur tangan dalam maha suci alam - mikrokosmosnya. Namun demikian, para spesialis dari institut dengan tenang memberikan penjelasan yang sepenuhnya duniawi tentang kegagalan itu - kabel tidak tahan.
Penjelasan ini tidak sesuai dengan perwakilan media. Banyak dari mereka, tidak memiliki, bagaimanapun, alasan yang cukup, meramalkan konsekuensi yang mengerikan bagi dunia jika tes pada collider berlanjut. Histeria nyata terjadi di sekitar penumbuk itu. Seseorang menyatakan bahwa pengujian akan membuka pintu ke dunia energi gelap dan materi gelap yang belum dijelajahi yang mengisi ruang hampa alam semesta. Dan ini akan menimbulkan konsekuensi yang tidak terduga. Seseorang berteriak bahwa eksperimen pasti akan menyebabkan munculnya lubang hitam, yang, dengan kecepatan yang terus meningkat, akan menyerap institut itu sendiri terlebih dahulu, dan kemudian seluruh planet kita. Tidak ada dan tidak ada yang akan diselamatkan, kecuali jika Anda lari dari lubang hitam dengan kecepatan melebihi kecepatan cahaya. Tapi, seperti yang Anda tahu, tidak ada di Bumi yang bisa bergerak secepat itu. Bagaimanapun, para ilmuwan menunjukkan keberanian yang nyata,tidak mengalah pada peringatan amatir, dan tetap meluncurkan collider.
Terowongan ajaib
Video promosi:
LHC adalah keajaiban nyata dari teknologi modern. Bayangkan perangkat raksasa dengan kompleksitas luar biasa, terletak dalam lingkaran di terowongan bawah tanah. Di dalam pipa yang membentuk LHC, berkas partikel bermuatan bergerak dengan kecepatan luar biasa ke arah yang berlawanan. Terowongan ini panjangnya hampir 27 kilometer dan terletak di kedalaman 50 hingga 175 meter, miring ke arah permukaan bumi. Sistem ini mencakup akselerator yang memungkinkan partikel berakselerasi ke kecepatan yang dibutuhkan oleh para peneliti, magnet yang menahan aliran partikel ke arah yang diinginkan, dan sensor yang memungkinkan penentuan lokasi partikel dan karakteristiknya.
Terlepas dari ukuran mikroskopis dari zat yang dipelajari itu sendiri, semua yang ada di LHC sangat mencolok dalam skalanya. Misalnya, detektor setinggi 25 meter, suhu operasi magnet -271 ° C, konsumsi energi sama dengan 10% dari total konsumsi tahunan negara kecil, kecepatan tandan partikel yang fantastis, yang memungkinkan 10.000 putaran per detik.
Proton dan kombinasi proton timbal dan neutron, atau ion berat, digunakan sebagai bahan kerja. Partikel-partikel bergerak dengan kecepatan luar biasa, mendekati kecepatan cahaya, yang tanpa VAK hanya mungkin terjadi jika dipanaskan hingga jutaan derajat Celcius - dalam kondisi yang mendekati kondisi munculnya Alam Semesta. Selama pergerakan, partikel-partikel tersebut bertabrakan satu sama lain dan menyebar ke berbagai arah, tetapi dalam bentuk quark, yang puluhan ribu kali lebih kecil dari proton. Oleh karena itu, perangkat itu disebut collider, dari bahasa Inggris collide - "to collide". Benar, quark hampir secara instan bergabung menjadi partikel baru - begitu cepat sehingga para ilmuwan tidak punya waktu untuk mempertimbangkannya. Namun, ini cocok untuk semua orang, karena mempelajari sifat-sifat partikel baru saja sudah cukup untuk mendapatkan data tentang sifat-sifat quark.
Teka-teki tidak pernah menjadi lebih kecil
Dengan bantuan VAK, para ilmuwan berharap mendapatkan konfirmasi dari banyak hipotesis. Misalnya, masih ada perdebatan sengit tentang terbuat dari apa materi, yaitu segala sesuatu yang ada di sekitar, termasuk diri kita sendiri. Sampai saat ini, diyakini bahwa apa yang disebut teori Model Standar untuk pembangunan Alam Semesta telah dipelajari secara menyeluruh. Namun, para ilmuwan masih belum mendapatkan jawaban atas semua pertanyaan mereka. Misalnya, mereka merefleksikan apa sifat massa, bagaimana massa terbentuk setelah Big Bang, yang memunculkan ruang, bagaimana materi dan antimateri muncul, dan mengapa mereka tidak rukun satu sama lain, apa itu energi gelap dan materi gelap, di mana, bagaimana, dan mengapa mereka muncul.
Pada saat yang sama, dalam beberapa tahun terakhir, hipotesis ilmiah baru telah muncul yang melampaui Model Standar dan mencoba menjawab pertanyaan-pertanyaan ini. Nah, misalnya, teori string terkenal, yang menurutnya ada banyak dimensi lain di sekitar kita, yang diputarbalikkan sedemikian rupa sehingga kita bahkan tidak curiga tentang keberadaannya. Tapi seluruh dunia ada di dalam string tertipis ini. Jika teori ini, berkat Komisi Atestasi Tinggi, menemukan konfirmasinya, maka kita mungkin dapat menemukan jawaban atas banyak misteri sejarah dan modernitas kita. Misalnya, mengapa sekitar 40.000 tahun yang lalu tiba-tiba Neanderthal menghilang, yang hingga saat itu ribuan tahun hidup berdampingan dengan damai di planet kita bersama dengan nenek moyang manusia - Cro-Magnons. Atau di mana UFO muncul di langit di atas kepala kita,gerakan mereka melanggar semua hukum fisika yang diketahui, dan di mana mereka menghilang tiba-tiba saat muncul. Dan kapal-kapal yang melayang di Segitiga Bermuda dengan ketenangan total, tapi tanpa jiwa di dalamnya? Dan Eksperimen Philadelphia yang terkenal? Daftar fenomena misterius yang terkait dengan kemunculan dan lenyapnya orang dan objek terus bertambah.
Ngomong-ngomong, dalam salah satu eksperimen, para ilmuwan menemukan bahwa beberapa proton dalam perjalanan menuju detektor … menghilang begitu saja. Artinya, masalah tersebut telah hilang. Mengapa ini bukan konfirmasi teori string?
Batu bata ajaib, atau tentang manfaat berjalan di pegunungan
Selain itu, ada satu halangan lagi dalam Model Standar. Tampaknya para ilmuwan telah sampai ke dasar partikel terkecil yang disebut partikel dasar yang menyusun alam semesta. Tapi tidak, tidak ada! Sederhananya, kita semua tahu dari pelajaran fisika sekolah bahwa setiap zat terdiri dari molekul, molekul atom, dan atom, pada gilirannya, terdiri dari partikel yang lebih kecil - proton dan neutron, yang juga disebut hadron (karena itu namanya - Hadron Collider), yang terdiri dari quark. Tapi ternyata ada partikel yang lebih kecil - boson, dinamai menurut ilmuwan India terkenal Shatyendranath Bose, anggota Royal Society of London, yang menyatakan keberadaannya di pertengahan abad terakhir.
Beberapa dekade kemudian, fisikawan teoretis Skotlandia Peter W. Higgs, seorang profesor di Universitas Edinburgh, mengembangkan teori Bose dan, pada gilirannya, menyarankan bahwa boson mengubah foton medan menjadi partikel materi bermassa. Dengan kata lain, sesuatu muncul dari ketiadaan dengan bantuan boson.
Jadi, boson Higgs selanjutnya harus menjadi dasar Model Standar, batu bata dari mana objek alam apapun dibangun dengan bantuan kekuatan magis yang disebut supersimetri oleh para ilmuwan. Dia sudah disebut sebagai "partikel Tuhan", lalu "partikel terkutuk". Dan beberapa pelawak bahkan menjulukinya "boson" sebotol sampanye."
Namun, hingga saat ini keberadaan boson belum terbukti secara eksperimental. Menariknya, gagasan tentang peran boson dalam proses molekuler datang ke Higgs saat mendaki di pegunungan Edinburgh. Inilah arti udara segar dikombinasikan dengan olahraga!
Jadi, salah satu tujuan WAK hanyalah untuk memastikan keberadaan boson Higgs ini. Menemukannya untuk fisikawan sama seperti menemukan mata rantai yang hilang paling penting dalam evolusi manusia bagi para antropolog. Saya menemukannya - dan segala sesuatu dalam gambar alam semesta segera jatuh ke tempatnya. Sel terakhir dari teka-teki itu ditutup. Bagaimanapun, dalam beberapa bulan terakhir, para spesialis Center telah membuat banyak penemuan, dan bahkan lebih, menurut perkiraan mereka, akan segera selesai. Misalnya, para ilmuwan hampir mengonfirmasi keberadaan mistis neutralino dan akan membuat penemuan sensasional tentang keberadaan materi gelap.
Kami pikir mereka akan berhasil. Kami hanya bisa mendoakan mereka semoga sukses!
Majalah: Rahasia abad ke-20 №3. Penulis: Sergey Sukhanov
