10 nysgjerrigheter rundt CERNs Large Particle Collider
Hvis du til og med er interessert i vitenskap (eller hvis du er en fan av The Big Bang Theory), har du kanskje hørt om Large Hadron Collider (LHC). Likevel trenger du ikke være et fysikkgeni for å innse at detaljene i denne fantastiske enheten ikke er enkle å forstå, selv om du ikke er en fullstendig lekmann.
Det er selvfølgelig ikke lett å offentlig innrømme visse tvil i en verden der nerdete kultur blir stadig mer mainstrean og der internett har blitt et perfekt fristed for hatere av alle slag. Av den grunn kommenterer vi under 10 nysgjerrigheter du kanskje vil vite om LHC, men aldri hatt mot til å spørre.
1 - Hva betyr “Large Hadron Collider”?
Det første er enkelt: det store ordet refererer til størrelsen på enheten. LHC er en stor sirkulær tunnel, med en omkrets på 27 kilometer, gravlagt under et gjennomsnittlig lag på 100 meter jord og steiner. Begrepet kollider refererer til det faktum at apparatet brukes til å akselerere protoner (og sporadiske ioner) i motsatte retninger, slik at de kan kollidere med dem og vise hvilke partikler som er resultatet av prosessen.
I fysikk er hadrons en familie av subatomære partikler laget av kvarker og holdt sammen av et sterkt kjernefysisk samspill (en av fire grunnleggende interaksjoner, inkludert tyngdekraft, elektromagnetisk og svak kjernekraft). Protoner og nøytroner er noen eksempler på hadroner.
2 - Hvorfor er det under jorden?
En av grunnene er at det er virkelig dyrt å finne en eiendom 27 kilometer over bakken. LHC bruker en opprinnelig gravd tunnel for å huse en annen collider, Large Electron and Positron Collider (LEP), som ble deaktivert i år 2000. En annen interessant detalj er at all jorden og steinene over enheten tjener som et utmerket skjold mot naturlig stråling som kan nå dine detektorer.
3 - Hva er likheten mellom LHC og en varulv?
Svaret er at begge er påvirket av månen. I likhet med tidevannet er bakken også utsatt for månefraksjon. Når månen er full, kan jordas lag stige opp til 25 centimeter, en bevegelse som får omkretsen til LHC til å øke opp til en millimeter. Det høres kanskje ikke ut som mye, men det er nok at forskere trenger å ta hensyn til dette.
4 - Hva er likheten mellom LHC og kjøleskap?
Det blir kaldt, LHC brukes ikke for å hindre forskernes grillkjøtt i å ødelegge! I virkeligheten er likheten at begge er avhengige av kjøling. Large Hadron Collider har det største kryogene systemet i verden og kan regnes som et av de kaldeste stedene på jorden.
For å holde enhetens magneter på den supraledende temperaturen, må forskere avkjøle dem til 1, 9 kelvin (-271, 3 grader celsius) - en temperatur lavere enn verdensrommet, som når minimum -270, 5 grader celsius på noen punkter. Og å nå det punktet i varmestigninger er ikke lett: 10.000 tonn flytende nitrogen og 90 tonn flytende helium brukes i en prosess som tar noen uker.
5 - Hva betyr CERN?
Det er det franske akronymet til European Council for Nuclear Research, opprettet i 1952 med støtte fra 11 land. To år senere ble begrepet "styre" fjernet fra navnet og erstattet av "organisasjon", men ingen av forskerne likte det nye akronymet, så førstnevnte ble værende.
Hvis navnet på institusjonen høres kjent ut uten å vite noe om LHC, så er det to mulige forklaringer: enten har du hørt at det var der de oppfant internett, eller så du på Dan Browns bok, Engler. og demoner. ”
6 - Hvor mye kostet det?
Byggingen av LHC varte i nesten 30 år og anslås å ha kostet CERN-medlemsland (og andre deltakere) 4, 6 milliarder euro. Men det er ikke alt - som de betalende TV-reklamene vil si - da det også var ytterligere 1, 43 milliarder euro i detektorutgifter og datakraft.
7 - Hvor mye strøm trenger LHC for å fungere?
Det tar 120 MW for enheten å fungere, noe som tilsvarer energiforbruket i den sveitsiske kantonen Genève. Den mengden strøm vil være nok til å drive 1, 2 millioner 100 watt glødepærer eller 120 000 gjennomsnittlige hjem i California. Den årlige driftskostnaden for LHC er estimert til å være € 19 millioner.
8 - Hvor mye data forventer du å få fra LHC?
Stor Hadron Collider-eksperimentene har rundt 150 millioner sensorer som gir informasjon 40 millioner ganger i sekundet. Datastrømmen er på omtrent 700 MB per sekund, eller omtrent 15 petabyte per år. Hvis du prøvde å brenne det hele på CD-er, ville du akkumulere et 20 km tårn hvert år. Og DVD-er ville ikke være et mye bedre alternativ, da du trenger omtrent 100 000 hver 12. måned.
For å motta denne floden av informasjon, bygde CERN LHC World Computing Grid, et slags supersnabb privat internett som kobler rundt 80 000 datamaskiner for å analysere data om kollider.
9 - Kan LHC lage et svart hull som vil svelge jorden?
Hvis du har hørt om partikkelakseleratorer (uansett hva), har du sannsynligvis hørt apokalyptiske teorier om at disse enhetene kan føre til sorte hull som vil forbruke planeten vår, blant annet.
Selv med tanke på at LHC har en ekstern sjanse til å skape et mikrosvart hull, vil produktet ha en så liten størrelse og masse at det ville ha problemer med å absorbere til og med et proton, enn si en hel planet. Andre apokalyptiske teser (som opprettelse av strangelets, magnetiske monopoler eller "boble-vakuum"), er i teorien minimalt mulig, høyst usannsynlige.
10 - Er det mulig å hjelpe med forskning?
Selv om et team på mer enn 7000 forskere tar seg av vitenskapen selv, kan alle med datamaskin og internettilgang hjelpe med databehandling. (noe som “LHC hjemme”) lar deg bidra med datamaskinens fritid for å beregne kollider-simuleringer. For å delta, gå inn på siden ved å klikke her.
