Soße Posted Szeptember 8, 2008 Share Posted Szeptember 8, 2008 Sziasztok! A napokban olvastam az újságban erről a számomra addig ismeretlen építményről,kísérlet(ek)ről. Gondoltam megosztom veletek Amint azt majd olvashatjátok a cikk egy több részből álló sorozota az Origo-nak, s annak is eddigi legutolsó része Szerintem rendkívül érdekes! --- A CERN új nagy részecskegyorsítójánál, nagy hadron ütköztetőnél tervezett fizikai kísérletektől a modern fizika számos nyitott kérdésére várnak választ. A legfontosabbak egyike az anyag és az antianyag problémájának feltárása. Miért csak anyag van a Világegyetem eddig általunk megismert részében, hová lett az antianyag? Egyáltalán miért létezhet az anyag? A CERN hagyományosan az antianyag-kutatás egyik központja, és az eddigi kísérletek mellett most egy újabbat indítanak. Néhány héten belül megkezdődhetnek a kísérletek a világ legnagyobb és legújabb részecskegyorsítójában a Genf mellett lévő részecskefizikai kutatóközpontban, a CERN-ben. A Nagy Hadron Ütköztetővel (Large Hadron Collider, LCH) végzett megfigyelésekből az Univerzum kialakulásának és az anyag szerkezetének soha nem látott titkaira derülhet fény. Cikksorozatunk bevezetőjében a kísérletekkel kapcsolatos biztonsági szempontokat tekintettük át, majd az első részben vizsgáltuk, miért van szükségünk egyáltalán részecskegyorsítókra, ezekre a gigantikus és drága szerkezetekre. A második részben a CERN eddigi részecskegyorsítóit és a korábban elért legfontosabb tudományos eredményeket ismertettük, a harmadik részben az LHC lenyűgöző technikai jellemzőit mutattuk be. A negyedik részben a kvark-gluon-plazmával, az Univerzum ősanyagával foglalkoztunk, amelyet a várakozások szerint "elkészítenek" majd végre a CERN-ben. Aktuális témánk az anyag-antianyag probléma. Minden korábbinál mélyebben vizsgálják az anyag-antianyag problémát P.A.M. Dirac 1928-ban alkotta meg az elektron mozgását és egyéb jellemzőit tökéletesen leíró hullámegyenletét, amely meglepő következtetéshez vezette: a negatív töltésű elektronok mellett léteznie kell pozitív töltésű antielektronoknak. Az antielektront, vagyis a pozitront Carl Anderson 1932-ben megtalálta a kozmikus sugárzás másodlagos részecskéi között, Dirac feltételezésétől teljesen függetlenül. Néhány hónappal később P. Blackett és G. Occhialini ködkamrás felvételeken kimutatta, hogy egy nagyenergiájú foton (gamma-kvantum) hatására egyszerre keletkezik egy elektron és egy pozitron, ez az úgynevezett párkeltés. Létezik a folyamat fordítottja is: az elektron és pozitron egymással találkozva szétsugárzódik, a két részecske tömege a gammasugárzás energiájává alakul át. A szétsugárzás angol megnevezése, az annihiláció megsemmisülést jelent, ami sok zavart keltett. Az anyag ugyanis valójában nem tűnik el, csak egyik részecskefajtából egy másikká, illetve sugárzássá alakul át. A fordított folyamatban sem a semmiből keletkezik az anyag, ez a folyamat is részecskeátalakulás. Hol van az antianyag? Dirac arra a következtetésre jutott, hogy minden részecskének (pl. elektron, proton, neutron stb.) létezik antirészecskéje, és ezen részecskepárok minden fizikai jellemzője megegyezik, az elektromos töltést kivéve. 1955-ben figyeltek meg először antiprotont részecskeütközésekben. Azóta sorra előállították, megfigyelték az összes részecske antirészecske párját. Az Univerzum eddig megismert részében azonban sehol sincs nagyobb mennyiségben antianyag. Ha lennének nagyobb anyag- és antianyag-tartományok, akkor ezek egymás közelébe kerülve szétsugároznának, és a folyamatra jellemző gammasugárzást bocsátanának ki. Ilyen diffúz sugárzást azonban nem észleltek a csillagászok. Nem tudjuk pontosan, hogy mi történt a Világegyetem kezdetének tartott Ősrobbanás (Big Bang) utáni első töredékmásodpercben. Lehetséges, hogy először egyenlő mennyiségben keletkeztek részecskék és antirészecskék, de az is elképzelhető, hogy már a kezdetektől nem volt egyensúlyban anyag és antianyag. Mindkét változat mellett találni érveket. A fizikusok többsége szerint az indulás szimmetrikus volt, azonban valamitől rövidesen megváltozott a helyzet (ún. szimmetriasértés jött létre), és túlsúlyba kerültek a részecskék. Az aszimmetria igen csekély volt: a számítások szerint minden egymilliárd antirészecskére egymilliárd és egy részecske jutott. Ennek a kis eltérésnek, ennek a minimális anyagtöbbletnek köszönhető a mai világ, a többi részecske párosával szétsugárzott. A laboratóriumi kísérletek végső célja az, hogy feltárják: töltésükön kívül miben különböznek egymástól a protonok és az antiprotonok, illetve általában az anyag- és az antianyag-részecskepárok. A töltésen kívül ugyanis léteznie kell más eltérés(ek)nek is, különben nem élhetnénk anyagi világban. Ezek a különbségek csak nagyon kicsik lehetnek, pédául az eddigi vizsgálatokból már tudjuk, hogy a proton és az antiproton tömege maximum egy tízmilliárdod résszel különbözhet egymástól, ha egyáltalán van eltérés. Antianyag-gyárak Ezekhez a vizsgálatokhoz az antianyagot kell előállítani. Erre két mód kínálkozik: az úgynevezett béta-bomlás és a nagyenergiájú részecskeütközések létrehozása. A pozitív béta-bomlás során egy proton alakul át neutronná, és egy pozitron és egy neutrínó is létrejön. Sokféle bétasugárzó izotóp keletkezik az atommagok hasadása során, és célzott magreakciókkal is létre lehet hozni ilyen izotópokat. Ez történhet részecskegyorsítókban, például az orvosi PET-vizsgálatok izotópigényeit kiszolgáló ciklotronokban. Antiprotonokat részecskegyorsítókban állítanak elő: nagyenergiájú protonokat ütköztetnek valamilyen céltárggyal. Az ütközés során sokféle részecskefizikai folyamat megy végbe, ezek egy részében antiprotonok is keletkeznek. Ezután az antiprotonokat szét kell választani a többi részecskétől, és tárolni kell őket addig, míg elegendően nagy számban gyűltek össze ahhoz, hogy a továbbiakban már egy tiszta antiproton-részecskenyalábbal lehessen vizsgálatokba kezdeni. A nagyenergiájú részecskefizikai folyamatokban keletkező antiprotonok maguk is meglehetősen nagy energiájúak, gyorsak. Kordában tartásukhoz, "kezelhetővé tételükhöz" le kell lassítani őket. Egymás után többféle fizikai folyamatot, műszaki megoldást vetnek be a lassításhoz. A CERN-ben 1982 és 1996 között az alacsony energiájú antiproton-gyűrűvel (Low Energy Antiproton Ring, LEAR) lassították és tárolták az antiprotonokat. Becslések szerint ez a berendezés másfél évtized alatt százbillió antiprotont szolgáltatott a kísérletekhez. 2000-ben új program indult a CERN-ben az antianyag tanulmányozására, működésbe lépett az antiproton-lassító (Antiproton Decelarator, AD). Az antiprotonok előállítása egy régi részecskegyorsítóban, a 26 GeV energiájú proton-szinkrotronban (PS) kezdődik, majd a nagyenergiájú antiprotonokat kis adagokban juttatják át a következő egységbe. Az első antiatom A fizikai kísérletek során 1995-ben sikerült először antirészecskékből atomot felépíteni: egy antiprotonból és egy pozitronból megszületett az első antihidrogén-atom. Az első kísérletben mindössze 9 atomot hoztak létre. Néhány éve megoldották az antianyag "nagyüzemi előállítását". Korábban csak naponta, most már másodpercenként állítanak elő néhány antihidrogén-atomot a kísérletekhez. Az előállítás felgyorsítását az tette lehetővé, hogy megoldották mindkét antirészecske lelassítását. Sikerült olyan atomokat is létrehozni, amelyek egyszerre tartalmaznak részecskéket és antirészecskéket. Ezek az egzotikus képződmények természetesen rövid életűek. Az elektronból és pozitronból álló pozitrónium csak a másodperc tízmilliomod-milliárdod részéig marad együtt. Kísérleteznek olyan héliumatommal is, amelynek két elektronja közül az egyiket az elektronhoz hasonlóan negatív töltésű, de az elektronnál 2000-szer nehezebb antiprotonra cserélik. Mindezek a kísérletek az anyag és az antianyag közötti összefüggések mélyebb feltárásához vezethetnek. Magyar kísérlet is van A CERN-ben három nagy kísérleti rendszer várja az antiprotonokat. Két kísérletben (ATHENA és ATRAP) az antiprotonokhoz antielektront (pozitront) adnak hozzá, így atomi antihidrogént hoznak létre. Ebben a két kísérletben az erősen gerjesztett állapotban keletkező antiatomok spektrumvonalait vetik egybe a hidrogén spektrumvonalaival. Ebből következtetni lehet az úgynevezett CP- és a CPT-szimmetriák (lásd alább) teljesülésére, illetve sérülésére, ami választ adhat arra a kérdésre is, hogy miért lett az anyag kitüntetve az antianyaggal szemben a Világegyetemben. A harmadik kísérlet az ASACUSA, amely egy japán-dán-magyar együttműködés. A magyar csoport vezetője Horváth Dezső, a KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézet (RMKI) tudományos tanácsadója, a Debreceni Egyetem professzora. A kísérleti berendezés egyik fontos részét az RMKI-ben építették meg, a kutatócsoportban budapesti és debreceni fiatalok dolgoznak. Ők is csapdába zárják az antiprotonokat, méghozzá egy természetes csapdába, a héliumatomba. A negatív töltésű antiproton az egyik elektron helyébe lép, és így egy nagyon különleges atom jön létre, ezen pedig részletesen tanulmányozni lehet az antiproton és a közönséges anyag kölcsönhatását. A különleges atomot lézernyalábbal gerjesztve évről-évre egyre nagy pontossággal mérik meg az antiproton tömegét. Kulcsfontosságú szimmetriasértések A fizikusok sokáig úgy vélték, hogy a fizika törvényei töltésszimmetrikusak, vagyis egy antianyag-atom ugyanúgy viselkedik, mint megszokott atomjaink. Több mint negyven éve azonban kiderült, hogy a radioaktív bomlásokban, a gyenge kölcsönhatásban sérül a térbeli szimmetria. A gyenge kölcsönhatásban a részecskék képletesen szólva jobbkezesek vagy balkezesek. Ha képzeletben tükörben néznénk őket, akkor a béta-bomlásban a tükörben a jobbkezes részecske balkezessé válik, megváltozik a kép, sérül a szimmetria. Ez a térbeli tükrözés a paritás, amit P-vel jelölnek. Hamarosan kiderült, hogy a töltésszimmetria is sérülhet, ha a gyenge kölcsönhatásban részecske alakul át antirészecskévé, vagy fordítva. A töltésszimmetria sérülése, a C-sértés (C = charge, töltés) felfedezése után megállapították, hogy a külön-külön végbemenő P- és C-sértés kompenzálja egymást, így az egyesített CP-szimmetria nem sérül. A "CP-tükörben" a balkezes részecskéből jobbkezes antirészecske lesz. Ez a megnyugtató helyzet azonban csak néhány évig állt fenn, mivel 1964-ben olyan részecskefizikai folyamatot fedeztek fel, amelyben nem érvényesült a CP-szimmetria, azaz CP-sértésre bukkantak. Mai tudásunk szerint a CP-szimmetria esetenként sérül, viszont a CPT hármas szimmetria kivétel nélkül, mindig érvényesül; itt a T (time) a harmadik tükrözés, az időtükrözés. A CP-sértést vizsgáló részecskefizikai kísérletek főszereplői először az úgynevezett K-mezonok, más néven kaonok voltak, ezek két kvarkból felépülő semleges mezonok. A kaonok nem stabilak, bomlásuk többféle módon, más-más végeredményre vezetve mehet végbe. A különböző bomlásformák összehasonlító elemzésével mutatták ki a CP-sértést. A kaonok CP-sértése azonban a számítások szerint nem lehetett önmagában elegendő az Univerzumban tapasztalt anyagdominancia létrejöttéhez. A részecskefizika mai átfogó elmélete, a Standard Modell szerint egy másik mezon, a semleges B-mezon bomlásainál erősebben, tehát könnyebben megfigyelhetően jelentkeznek a kaonoknál tapasztalt aszimmetriák. A B-mezon is két kvarkból felépülő bomlékony részecske, amelyben a K-mezon "ritka" kvarkja helyébe egy jóval nehezebb "alsó" (bottom) kvark szerepel. Az elmúlt években különleges, kifejezetten a B-mezonok előállítására szolgáló részecskegyorsítókat építettek Japánban (Tsukuba) és az Egyesült Államokban (Stanford), ezeket B-gyáraknak hívja a szakmai zsargon. A B-gyárakban nagy energiákra felgyorsított elektronok és pozitronok ütközésénél keletkeznek a további kísérletek alapjául szolgáló B-mezonok és antirészecske párjuk. Stanfordban és Tsukubában több tízmillió B-mezon pár átalakulásának adatait elemezve megállapították, hogy valóban jelentkezik CP-sértés a B-mezonok bomlásánál. A CERN-ben most újabb antianyag kísérletekre készülnek, az LHC mellé telepített négy nagy detektorrendszer egyike, az LHCb szolgál majd erre (két részlete az alsó képeken). Nevében a b betű a szépségre, a "beauty" (bájos) kvarkra utal. A nagyenergiájú proton-proton ütközésekben szép számmal keletkeznek majd b kvarkot tartalmazó B- és antiB-mezonok. A mezonok keletkezési helyüktől, az ütközési ponttól a protonnyaláb közelében repülnek előrefelé. Ezért a detektor 20 méter hosszan követi pályájukat, hogy eközben rögzítsék az azonosított részecskék pályáját, impulzusmomentumát, energiáját. Ezeknek és az LHC-ben tervezett, még pontosabb kísérleteknek köszönhetően várhatóan kisebb lesz majd a B-mezonokra vonatkozó mérési eredmény bizonytalansága. Emiatt az is elképzelhető, hogy a pontosabb eredmény nem esik egybe a részecskék világát leíró, ma általánosan elfogadott Standard Modell jóslataival. Ez is hozzájárulhat a mait meghaladó "új fizika" megszületéséhez, amelyet sokan már nagyon várnak, és amelyről további cikkeinkben olvashat részletesebben. °°°°°°*°°°°°°*°°°°°°*°°°°°°*°°°°°° Aktuális információk: sikeres volt az első teszt, az első teljes kör szeptember 10-én Augusztus 9-én léphetett be első ízben protonnyaláb a nagy hadron ütköztető (LHC) 27 kilométer kerületű gyűrűjébe. Az előgyorsító rendszer pontos működését már korábban beszabályozták, ellenőrizték. A hatalmas gyorsító üzembe helyezése fokozatosan, lépésről-lépésre történik. Most az LHC "ajtaját kinyitva" csak a gyűrű egyik szegmensébe való belépést tesztelték. A részecskecsomag 3 kilométeres utat tett meg. A mostani próba szerint rendben van az előgyorsító és az LHC egyik gyűrűje közti kapcsolat. Augusztus 22-én következik a másik gyűrű próbája, majd a nyaláb megteheti az első teljes kört, szeptember 10-én. Ezután jöhet a nyaláb gyorsítása az LHC-n belül is, aminek során fokozatosan érik majd el az első hetekre tervezett, maximum 5 teraelektronvoltos energiát (ezt később növelik 7-re). A felvételen a sárga folt mutatja az LHC-ba érkezett részecskenyalábot. A nyaláb útjába egy részecskedetektort helyeztek, ez mutatta ki az itt még kb. 5 milliméter átmérőjű protonnyaláb beérkezését. °°°°°°*°°°°°°*°°°°°°*°°°°°°*°°°°°° --- Nos Ti mit gondoltok róla? Beszélgessünk! Soße [origo, Jéki László 2008. 08. 15., 16:32] ------------------------------ Új Infók a gyorsítóról, kiderül az első körök eredménye! Olvassatok! .... Bekapcsolták a legnagyobb részecskegyorsítót "Bekapcsolták" a nagy hadron ütköztetőt, a világ legnagyobb részecskegyorsítóját a Genf melletti nemzetközi kutatóközpontban, a CERN-ben. Az első protonnyalábokat óvatosan, lépésről-lépésre vezették körbe a két gyorsítógyűrűben. Az üzembe helyezésnek egy fontos szakasza ezzel sikerrel lezárult. A következő hetekben-hónapokban a rendszer pontos beállítása és a részecskenyalábok gyorsítása zajlik, hogy aztán végre megkezdődhessenek a fizika alapvető kérdéseire válaszokkal kecsegtető ütközések. Képes beszámolónk a helyszínről. A nagy hadron ütköztető (Large Hadron Collider, LHC), a világ legnagyobb részecskegyorsítója a beüzemelés kritikus szakaszán esett túl szeptember 10-én: a rendszer mindkét gyorsítógyűrűjében sikerült végigvezetni a protonokból álló nyalábokat - először csak lépésről-lépésre, végig a gyűrűk nyolc szegmensén, majd "szabad száguldást" engedve nekik néhány körön keresztül. A kísérletek során a két gyűrűben ellentétes irányban mozognak majd a protonok, és a detektorok területén ütköztetik őket (lásd az animáción a cikk 3. oldalán). Mint azt élő közvetítésünkben követhették, az első nyaláb röviddel fél 10 után érkezett be az LHC 27 kilométeres alagútjába az előgyorsító rendszer utolsó eleméből, az úgynevezett szuper-proton-szinkrotronból (SPS), 450 GeV energiával. A CERN fő vezérlőtermében (Cern Control Center, CCC) a visszaszámlálás után a monitorokon felvillanó pont jelezte a protonok megjelenését, általános örömet kiváltva a kutatók és a helyszínen tartózkodó több száz újságíró körében. Az első nyaláb beérkezésének képe Ezt a beléptetési folyamatot már mindkét gyűrű esetében elvégezték augusztusban, de akkor az első szegmensben ki is vezették a nyalábokat. Először most is ez történt, de aztán egyre távolabbra engedték a közel fénysebességgel száguldó protonokat. A detektorok területén - mint arról cikksorozatunkban már többször olvashattak, az LHC-ben négy nagy ilyen rendszer van - és a hatodik szegmensnél (a P6-os pontnál) voltak a legkritikusabb szakaszok. Utóbbi helyen azért, mert itt van az LHC "szemétkosára" (Beam Dump), vagyis az a hely, ahová veszély esetén el lehet nyeletni a nyaláb óriási energiáját. Az egyes 10 órás mérési periódusok után is ide ürírik majd a protonokat. http://videa.hu/videok/tudomany-technika/cern-elso-nyalab-first-beam-aka9x5uU19Rr9lm4 A fenti filmrészlet még a második augusztui beléptetési próbánál készült, de jól érzékelteti, hogy milyen képeket láthattunk szeptember 10-én - csak sokkal nagyobb tömeg és sokkal felfokozottabb hangulat közepette. A protonok beérkezésének felvillanását a film utolsó kockáin láthatjuk, az előtte lévő látványos animáció a protonok száguldása a gyűrűben (ami valójában fénysebességgel közeli értéken történik) Forrás: CERN A CERN fő vezérlőterme Egy órával az első belépés után, fél 11 körül körbeért az első nyaláb a nagy hadron ütköztető óramutató járásaval megegyező, 27 kilométer kerületű gyorsítógyűrűjében. A lépésről-lépésre történő folyamat után a nyaláb még három teljes kört is megtett, aztán kivezették a gyűrűből. Az irányítóközpontból ahhoz hasonló képeket lehetett látni, mint egy Mars-szonda sikeres landolásakor. Három teljes kör! A második gyűrűvel való kísérlet megkezdését 12 órára tervezték, de probléma lépett fel a nyaláb beléptetésénél az előgyorsító rendszerből. A hiba - amelynek elhárítása majdnem egy órába telt - jól érzékeltette, hogy bár a rendszer egyes elemeit korábban számtalanszor ellenőrizték, egészként való működése még számos váratlan helyzetet eredményezhet. Vesztergombi György fizikus professzortól, a CMS-kísérlet magyar vezetőjétől megtudtuk: a mai eseményeknél a hibalehetőség még mindig 50% körül volt, tehát szó sincs arról, hogy már egy előre lepróbált folyamat dramatizált szimulációját láttuk volna. Sajnos a gyorsító egy korábbi műszaki problémája miatt a gyűrű egyes elemeit előre nem tervezett módon, sokáig kellett felszíni körülmények között tárolni, ami néhányat igen megviselt közülük. Egységes rendszerben való működésük ezért még mindig komoly hibalehetőségeket rejt. Nehezen indult a második nyaláb A nehéz kezdés után felgyorsult a folyamat: pontosan 15.07-kor a második gyorsítógyűrűben is rendben körbeért a nyaláb. Ezzel a mára, azaz a "First Beam Day"-re ("az első nyaláb napjára") tervezett események sikeresen befejeződtek: az LHC mindkét gyorsítógyűrűjénél jól vizsgáztak a protonok és a szakemberek. A folyamat egyben a gigantikus berendezés ünnepélyes üzembe helyezése volt. Ajánlat: további képek szeptember 10-éről a CERN honlapján http://cdsweb.cern.ch/collection/LHC%20First%20Beam%20Photo Vesztergombi György az [origo]-nak elmondta: mára semmiképpen nem terveztek ütköztetést, mert a következő hetek feladata, hogy a nyalábokat megtanulják ehhez megfelelően irányítani és fókuszálni. Az egyébként körülbelül centiméteres nyalábot ugyanis nagyjából az emberi hajszál átmérőjére, 20 mikrométerre nyomják össze a detektorok területén, és ezekkel kell egymást eltalálni. Az első ütköztetést október 21-ére tervezik, addig pedig fokozatosan növelik a nyalábok energiáját. Ma egyébként gyorsítás sem történt a rendszerben, a nyaláb csak azzal az energiával (450 GeV - a mértékegység magyarázatát lásd cikkünk 2. oldalán) haladt körbe, amivel az előgyorsító rendszerből beérkezett. A gyorsítás is a következő hetek feladata lesz, és várhatóan októberre eljutnak az 5 TeV-os értékig, ami aztán jövő tavasszal mehet fel a végső 7-re. Ezzel a fizikusok előtt egy mindeddig feltáratlan világ nyílik meg, mert az LHC-vel elérhető energiák tartományában korábban sohasem végezhettek vizsgálatokat. Az első tudományos eredmények körülbelül egy év múlva várhatók. A gyorsítóban a nagy, 15 méter hosszú dipólmágnesek teszik pályára a protonnyalábot, a kvadropól mágnesek pedig fókuszálják. Végül a gyűrűben lévő egyenes szakoszokon gyorsítják a protonokat, ami azt jelenti, hogy nem a sebességüket növelik, hanem az energiájukat http://videa.hu/videok/tudomany-technika/lhc-protonok-utkozese-bozon-cern-cms-78I6gY09N3zbwsT5 Az LHC két gyorsítógyűrűjében ellentétes irányban mozognak majd a protonok, és a detektorok területén ütköztetik őket (forrás: CERN) Élő közvetítés a CERN-ből 9.10. Jelenleg egy nagy sajtótájékoztató zajlik, ahol a CERN fő vezérlőtermét (Cern Control Center, CCC) mutatják, illetve animációt a következő eseményekről. Az izgalmas események, a protonnyaláb bevezetése 9.30 körül kezdődik. Ahogyan az várható volt, az élő közvetítés már alig elérhető: http://webcast.cern.ch 9.26. A CCC-ben tapinthatóan nő a feszültség. Először az óramutató járásával megegyző irányba haladó gyorsítógyűrűbe fogják bevezetni a protonnyalábot, várhatóan pár percen belül. Közben képeket mutatnak az alagútból, ahol most senkit nem lehet látni. 9.38. Bent van az első nyaláb! A CCC képernyőjén a visszaszámlálás után felvillanó pont jelezte a protonok beérkezését a gyorsítógyűrűbe. A nyalábot egyelőre csak a gyűrű első szegmensében vezették végig. A következőkben szegmensenként, egyre távolabbra vezetik. 10.08. A "szemétkosár" is rendben. A nyaláb körbevezetése jelenleg a 6. szegmensnél tart (a nyolcból). Itt átmenetileg lelassult a folyamat, mert ez egy igen fontos pont. Itt van ugyanis az LHC "szemétkosara" (Beam Dump), vagyis az a hely, ahová veszély esetén el lehet nyeletni a nyaláb óriási energiáját. Az egyes 10 órás mérési periódusok után is ide ürírik a protonokat. A CCC-ben épp most jelentették be, hogy ez a részen is rendben zajlottak a folyamatok. A folyamat következő lépéseként következik a másik gyűrű "beüzemelése". 10.30. Körbeért az első nyaláb! A nagy hadron ütköztető óramutató járásaval megegyező, 27 kilométer kerületű gyorsítógyűrűjében sikeresen körbevezették az első protonnyalábot. A lépésről-lépésre történő folyamat (lásd lent) után a nyaláb még három teljes kört is megtett, aztán kivezették a gyűrűből. Nagy az öröm, az irányítóközpontból ahhoz hasonló képeket lehet látni, mint egy Mars-szonda sikeres landolásakor. A szervezők cukorkákat osztogattak az újságíróknak. 12.12. A tervek szerint rövidesen indítják a második nyalábot, az óramutató járásával ellentétes gyűrűben. Közben Vesztergombi György fizikus professzortól, a CMS-kísérlet magyar vezetőjétől megtudtuk: ma még semmiképpen nem lesz ütköztetés, mert a következő hetek feladata, hogy a nyalábokat megtanulják megfelelően irányítani és fókuszálni az ütközésekhez. Az egyébként körülbelül centiméteres nyalábot ugyanis nagyjából az emberi hajszál átmérőjére, 20 mikrométerre nyomják össze a detektorok területén, és ezekkel kell egymást eltalálni. Az első ütköztetést október 21-ére tervezik, addig pedig fokozatosan növelik a nyalábok energiáját. Közben közölték azokat a képeket, amelyeket az irányítók látnak a monitorjaikon; a jobb felső képen látható fényes folt a protonnyaláb képe. 12.50. Átmeneti probléma lépett fel a második nyaláb beléptetésénél az előgyorsító rendszerből (lásd a cikk 2. oldalán) az LHC gyorsítógyűrűjébe. A hiba - amelynek elhárítása fél órán belül várható - jól érzékelteti, hogy bár a rendszer egyes elemeit korábban számtalanszor ellenőrizték, egészként való működése még számos váratlan helyzetet eredményezhet. 13.50. A második nyalábot is sikerült beléptetni az LHC gyűrűjébe. 14.10. Az első gyűrűhöz képest most ellentétes irányban zajlik a folyamat, így a második nyaláb jelenleg a 6. szegmensig ment el. Ebben az esetben is ez a leürítési pont (lásd lent), ezért hosszabb kalibrációt igényel. A mai eseményeknél a hibalehetőség egyébként még mindig 50% körüli, tehát szó sincs arról, hogy már egy előre lepróbált folyamat dramatizált szimulációját látnánk. Sajnos a gyorsító egy korábbi műszaki problémája miatt a gyűrű egyes elemeit előre nem tervezett módon, sokáig kellett felszíni körülmények között tárolni, ami néhányat igen megviselt közülük. Egységes rendszerben való működésük ezért még mindig komoly hibalehetőségeket rejt. Ma egyébként gyorsítás sem történik a rendszerben, a nyaláb csak azzal az energiával (450 GeV) halad, amivel az előgyorsító rendszerből beérkezik. A gyorsítás is a következő hetek feladata lesz, és várhatóan októberre eljutnak az 5 TeV-os értékig, ami aztán jövő tavasszal mehet fel a végső 7-re. 14.25. A második nyaláb is sikeresen átjutott a kritikus leürítési ponton. 15.10. A második nyaláb is körbeért, 15.07-kor. Ezzel a mára tervezett események sikeresen befejeződtek: az LHC mindkét gyorsítógyűrűjénél jól vizsgáztak a protonok és a szakemberek. Mint már említettük, ma sem gyorsítás, sem ütköztetés nem lesz. Az újságírók most lehetőséget kaptak arra, hogy meglátogassák a detektorok vezérlőtermeit. Az itt szerzett új információkkal és új képekkel holnap délelőtt jelentkezünk. Köszönjük, hogy velünk tartottak a világ legnagyobb részecskegyorsítójának "bekapcsolásakor". Fekete lyukat nem láttunk. °°°°°°*°°°°°°*°°°°°°*°°°°°°*°°°°°° Ismerkedés az energiaegységekkel A részecskegyorsítókkal való "barátkozáshoz" elengedhetetlen a magfizikában és részecskefizikában használatos energiaegységek megismerése. 1 elektronvolt (eV) az a mozgási energia, amelyre egy elektron 1 Volt feszültségkülönbséget befutva szert tesz. Többszörösei: ezerszerese a kiloelektronvolt (keV); milliószorosa, vagyis a keV ezerszerese a megaelektronvolt (MeV); a MeV ezerszerese a gigalelektronvolt (GeV). Újabban már a TeV egységre is szükség van a gyorsítók leírásánál, ez a teraelektronvolt, az eV billiószorosa, a GeV ezerszerese. (1 TeV=103 GeV=106 MeV=109 keV=1012 eV) °°°°°°*°°°°°°*°°°°°°*°°°°°°*°°°°°° [origo, Jéki László, Jónás Katalin, Simon Tamás, 2008. 09. 09., 10:37 Utolsó módosítás: 2008. 09. 11., 9:14] 2008.09.12. 23:20 Soße Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
Amen Posted Szeptember 8, 2008 Share Posted Szeptember 8, 2008 Ajánlott irodalom: Dan Brown - Angyalok és Démonok Ugyanerre a részecskegyorsítóra alapul a történet, csak a szituáció a kitalált, izgalmas könyv. Amúgy az antianyag elég veszélyes, ha vmivel reakcióba lép, robban, ráadásul méreteihez képest jó nagyot. Ezzel a részecskegyorsítóval meg az a rizikó, hogy Einstein elmélete szerint, ha vmi fénysebesség környékén megy, akkor meghajlíthatja az időt és a teret, és így fekete lyuk jöhet létre, amiből elég 1-2 centinyi ahhoz, h a Földet beszívja, ezt persze a tudósok tagadják, h ez megtörténhet. De mind1, ha ez tényleg bekövetkezik, akkor max érzünk egy erős húzást nyugat felől, és mindennek annyi. Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
Webadam Posted Szeptember 9, 2008 Share Posted Szeptember 9, 2008 Amikor elolvastam az Angyalok és Démonokat akkor azt hittem hogy ez az antianyag dolog csak kitaláció.A könyvben az van hogy 1 cseppje fedezné egész New York egynapi(?)áramát.Úgylátszik mégis igaz.Azért kíváncsi lennék hogy tényleg ilyen veszélyes-e. Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
Kornbal Posted Szeptember 9, 2008 Share Posted Szeptember 9, 2008 Tudtommal antianyagot tudnak előállítani csak olyan pici mennyiségben, hogy az kb semmire sem elegendő, de legalább van (discoveryn volt is erről vmi még régebben) A fekete lyukról meg annyit, hogy ha teszem 2 protont összeütköztetnek, nem fog akkora tömegű feketelyuk létrejönni, ami bármit is csinálna. Mert tényleg létrejöhet egyes esetekben feketelyuk, de az a másodperc töredéke alatt eltünik, mivel nem képes még önmagát sem fenntartani, nemhogy még anyagot nyeljen el. Tény hogy ha egy pár centis(?) feketelyuk létrejönne, akkor az tudna vmit csinálni, de ez már az ütköztetett részecskék méretéből adódóan is lehetetlen (mmint hogy létrejöjjön). Na mind1, nem vagyok én tudós, majd vki kijavít ha tévedtem volna Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
roggenbrot Posted Szeptember 9, 2008 Share Posted Szeptember 9, 2008 Szerintem ez egy hatalmas tudományos eredmény, hogy sikerült egy ilyen részecskegyorsítót felépíteni! Ma fogják beindítani, és ez egy hatalmas előrelépés az emberiségnek! Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
Soße Posted Szeptember 9, 2008 Author Share Posted Szeptember 9, 2008 Köszönöm Amen az ajánlást, azt hiszem elolvasom hamarosan Engem érdekelnek az ilyesmik, többek között azért is nyitottam e topikot, hogy új infokat szerezzek a már ismerteken kívül Úgy tudom szept. 10-én indítják be Egyébként én nem nagyon hiszek a feketelyukakban, számomra elég érthetetlen dolgok... Rá is kerestem gugliban, milyen fura, ismét Origo bácsi szeretett volna mesélni róluk http://www.origo.hu/tudomany/20061117csinaljunk.html Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
Amen Posted Szeptember 9, 2008 Share Posted Szeptember 9, 2008 Webadam: Még azt is írják benne, h egy grammja annyi energiával rendelkezik, mint a Hiroshimára ledobott atombomba. Kicsit durva. Kornbal: Én úgy tudtam, h nem azzal van a gebasz, h összeütköznek, hanem azzal, h gyorsan mennek. De simán meglehet, h rosszul tudom. Soße: Nincs mit, biztos tetszeni fog! Én is nemrég kezdtem el, csak most hála a sulinak eléggé keveset olvasom... Pedig letenni is alig tudom. Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
Soße Posted Szeptember 9, 2008 Author Share Posted Szeptember 9, 2008 Akkor biztos jó könyv lehet! /Csak ne lenne ez a sok kötelező/ Egyébként szerintem az ütközéssel semmi baj, hisz az építmény neve is részecskeütköztető...szóval szerintem nem az ütközésekkel van gond Ha mégis, akkor nyugaton fényes lesz az égbolt Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
FZolee Posted Szeptember 9, 2008 Share Posted Szeptember 9, 2008 http://www.origo.hu/tudomany/20080909-lhc-cern-nagy-hadron-utkozteto-indulas-2008-szeptember-10en.html érdemes ezt is elolvasni remélem semmi következménye nem lesz a fekete lyukaknak Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
Soße Posted Szeptember 9, 2008 Author Share Posted Szeptember 9, 2008 Ígyvan FZolee Ez önmagáért beszél! Csúcsberendezés Huszonhét kilométeres alagút, benne a világűrnél is hidegebb gigantikus mágnesek, 96 tonna hélium, 40 ezer szivárgásmentes csatlakozás, 11 700 amper erősségű áram. A fénysebesség 0,999999991-szeresével egymással szemben száguldó, 100 milliárd protonból álló részecskecsomagok, 600 millió ütközés másodpercenként. Többek között ilyen paraméterei vannak az alaphangon is 4 milliárd euróba kerülő, most induló nagy hadron ütköztetőnek, amely a legnagyobb részecskegyorsító a világon, és amelytől a világ legnagyobb kérdéseire is várunk válaszokat. További részletek cikksorozatunk harmadik részében. Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
yoshii Posted Szeptember 9, 2008 Share Posted Szeptember 9, 2008 Hogy mennyire biztonságos: A kutatók szerint nem kell félnünk "Az LHC biztonságos, és bármi, ami azt sugallja, hogy veszélyt jelent ránk, puszta képzelgés" - mondta Robert Aymar, a CERN főigazgatója egy szeptember 5-én kiadott közleményben, amely ismét igyekezett mindenkit megnyugtatni arról, hogy például nem fognak minket beszippantani fekete lyukak. Az alapvető, már 1994 óta vizsgált kérdés az, hogy a mesterségesen létrehozott új részecskéknek, illetve az anyag mesterségesen létrehozott új állapotának lesz-e bármilyen fenyegető hatása a környezetre. 2003-ban erről már kiadtak egy jelentést, ezt bővítették ki idén júniusra, még alaposabban elemezve a lehetséges veszélyforrásokat. A CERN kutatóin kívül amerikai és orosz szakemberek által is jegyzett új jelentés is megállapítja, hogy a kísérletek biztonságosak, aggodalomra nincs ok Az indoklás lényege az, hogy a világűrből a gyorsítóban vártnál is nagyobb energiájú részecskék bombázzák a Föld légkörét. Az úgynevezett kozmikus sugárzás hatására természetes úton is létrejöhetnek, illetve az elmúlt évmilliárdok alatt már számtalanszor létrejöttek ilyen, sőt nagyobb energiájú állapotok bolygónkon. Becslések szerint az Univerzumban minden egyes másodpercben tízmilliószor millió "LHC-kísérlet" következik be, láthatóan minden következmény nélkül. Az LHC abban fog különbözni ezektől, hogy irányított körülmények között, jól vizsgálhatóan hozza létre ezeket az állapotokat. De olvassátok el az Origo teljes cikksorozatát, megéri! Szerk.: Discovery Science-n pont most van róla szó a hogyan működik műsorban... Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
Soße Posted Szeptember 10, 2008 Author Share Posted Szeptember 10, 2008 Igen, ezt írják az újságírók, dehát ugyebár az ember kíváncsi, éshát ilyenkor történik a baj :/ Találtam remek képeket az építményről, nagyfelbontásúak, kíválló minőségben! http://www.boston.com/bigpicture/2008/08/the_large_hadron_collider.html Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
b4m Posted Szeptember 10, 2008 Share Posted Szeptember 10, 2008 A fizika tanárom volt kint a CERN ben és mesélt erről a ma beindult dologról.Dúrca. Csak azt nem vágom, hogy ha az anti részecske megegyezik a részecskével csak ellentétes töltésű, és a neuron semleges töltésű, akkor a neuron anti-részecskéje milyen töltésű? És az még a jó az egészben, hogy a CERN nem titkolja el a kutatásait, az amcsikkal ellentétben Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
Soße Posted Szeptember 10, 2008 Author Share Posted Szeptember 10, 2008 háát, én úgy gondolom, ha el akarnak titkolni valamit, eltudnak...bár ez nemzetközi dolog, szóval elég nehéz lenne, de manapság Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
Amen Posted Szeptember 10, 2008 Share Posted Szeptember 10, 2008 Ki tudja, miket titkolnak ott... Amúgy már elvileg beindították, de úgy tűnik, h még itt vagyunk. Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
airplane112 Posted Szeptember 10, 2008 Share Posted Szeptember 10, 2008 Mert még nem ütköztek a protonok. Csak elindítottak párat. Majd holnap!!! Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
Soße Posted Szeptember 10, 2008 Author Share Posted Szeptember 10, 2008 Úgy tudom, ilyen előgyorsító micsodában keringetik, és asszem vmi bazinagy mágnessel gyorsítják Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
FZolee Posted Szeptember 10, 2008 Share Posted Szeptember 10, 2008 Hogy mennyire biztonságos: De olvassátok el az Origo teljes cikksorozatát, megéri! Szerk.: Discovery Science-n pont most van róla szó a hogyan működik műsorban... Ilyenkor sajnálom, hogy csak sima Discovery-nk van :/ Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
RicX Posted Szeptember 11, 2008 Share Posted Szeptember 11, 2008 pont ma volt az osztályomba kiselőadás ebből elment az egész fizika óra szal jó volt és elég érdekes, de nagyot szívunk ha a fekete lyuk tényleg létrejön :S Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
thommz Posted Szeptember 11, 2008 Share Posted Szeptember 11, 2008 Egy kérdés azokhoz, akik tényleg olvasták a relativitás-elméletet és/vagy Stephen Hawking könyveit: 1. Nem úgy van, hogy 300000km/óránál semmi nem haladhat gyorsabban? (ez kb olyan törvény, minthogy nem létezhet az embernek gyakorlatilag -1 bögréje (igen, hülye példa, de most más nem jut eszembe)) 2. Ha meggörbül a tér, nem csak féreglyukak jöhetnek létre? (ami teret áthidaló járat) 3. Ahhoz, hogy fekete lyuk jöjjön létre, ahhoz nem valami olyannak kell összeomolnia, aminek hatalmas gravitációja van és hatalmas tömegű anyaggal játszódnak le benne a reakciók (pl egy nagyobbacska nap vagy szupernova). Meg eleve pár proton összeütköztetésével hogy lehetne létrehozni szingularitást?! Én elolvastam a Relativitás-elméletet és a "Világegyetem dióhéjban"-t, és azok alapján, amiket megértettem belőle, szerintem ezek kicsit túlzó feltevések, hogy fekete-lyukk jön létre és beszippant minket... Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
morze Posted Szeptember 11, 2008 Share Posted Szeptember 11, 2008 1.) Senki nem említette, hogy a protont fénysebesség feletti sebességre gyorsítják. 3.) Minél gyorsabb egy test, annál nagyobb a tömege, gondolom a gravitációs mezeje is nőni fog (bár ez utóbbi nem biztos). Természetesen itt nem arról van szó, hogy egy nagyobbacska fekete lyuk jön létre; ha létre is jön, akkor az olyan pici lesz, hogy pár másodperc alatt elpárolog. Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
themaster Posted Szeptember 12, 2008 Share Posted Szeptember 12, 2008 Ajánlom a figyelmetekbe ezt: Cím:Nem fog összeomlani az Univerzum a világ legnagyobb részecskegyorsítójától http://www.origo.hu/tudomany/20080703-biztonsagosnak-minositettek-az-lhct-a-vilag-legnagyobb-reszecskegyorsitojat-a-cernben.html Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
Soße Posted Szeptember 12, 2008 Author Share Posted Szeptember 12, 2008 thommz, morze, érdekes a meglátásotok! Morze, kérlek javíts ki ha tévedek, gyenge vagyok kémiából, de ha jól olvastam, a proton részecske azt hiszem talán az ütközés után a felszabaduló energiák miatt gyorsulna a fénysebesség fölé. themaster, Ez még jóval a gyorsító beindítása előtt íródott! Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
morze Posted Szeptember 12, 2008 Share Posted Szeptember 12, 2008 Kémiából én is gyenge vagyok . Én úgy tudom, hogy fénysebességre gyorsítják a részecskéket, és úgy ütköztetik össze. Vagy én tudom rosszul? Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
Soße Posted Szeptember 12, 2008 Author Share Posted Szeptember 12, 2008 Szerintem a jelenlegi technologia mellett ez lehetetlen! Nem vetem a fénynél magasabb sebesség elméletét, de szerintem erre még nem vagyunk képesek Tudja esetleg valaki hogyan működik? Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
morze Posted Szeptember 12, 2008 Share Posted Szeptember 12, 2008 Akkor lehet, hogy rosszul tudom :S. Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
themaster Posted Szeptember 12, 2008 Share Posted Szeptember 12, 2008 Soße attól hogy előtte íródott még lehet igaz Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
Amen Posted Szeptember 12, 2008 Share Posted Szeptember 12, 2008 Kicsit közbeszólnék, nem fénysebességgel hajtják a részecskéket, csak majdnem olyan gyorsan, asszem a fénysebesség 98%-ával. Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
thommz Posted Szeptember 12, 2008 Share Posted Szeptember 12, 2008 Öhm, én is így olvastam, hogy a fénysebesség valami 0,99998-ad részével hajtják meg a protonokat, de sok forrásoból olvastam olyat is, hogy fénysebesség fölé gyorsítják és ezért keletkezik feketelyuk... Most már nekem zavaros, miről is van szó... A lényeg, hogy életben maradjunk Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
Soße Posted Szeptember 12, 2008 Author Share Posted Szeptember 12, 2008 És ezt hogyan lehet megvalósítani? Érdekelne, de komolyan! Themaster, ez így is van, csak én arra céloztam, hogy ez a mindenkori elmélet, akkor még nem volt gyakorlati tapasztalat! Ez olyan, mint a repülés Ameddig nem tapasztalták, csak elmélkedni tudtak, vajon biztonságos lesz-e Lehet igazad lesz Morze Idézés Link to comment Share on other sites More sharing options...
Recommended Posts
Join the conversation
You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.