დიდი (ჰ)ადრონული კოლაიდერი

დიდი (ჰ)ადრონული კოლაიდერი

 ”დიდი”თავისი ზომებისგამო(სიგრძით 27 კმ), ”ადრონული”- იმიტომ, რომ მძიმე ნაწილაკებს აჩქარებს, ადრონებს (ანუ ნაწილაკებს, რომლებიც კვარკებისგან შედგებიან), ”კოლაიდერი”— იმიტომ, რომ ეს ნაწილაკები აჩქარდებიან ორ კონად, ცირკულირებენ საწინააღმდეგო მიმართულებებით და სპეციალურად გამოყოფილ ადგილებზე ერთმანეთს ეჯახებიან.
ამაჩქარებელში დაგეგმილია 14ტევ(ტერაელექტრონვოლტი) ენერგიის მქონე პროტონების შეჯახება, ანუ თითო კონაზე 7ტევ. გასაგებ ენაზე რომ ვთქვათ ეს ენერგია გაფრენილი ავიაგამანადგურებლის კინეტიკური ენერგიის ტოლია. ავარიის ან ექსპერიმენტის დასრულების შემთხვავაში ე.წ. სწრაფი მაგნიტები კონებს მშთანთქმელი ოთახისაკენ გადახრიან, ამის მერე ხდება მცირე დეფოკუსირება, შემდეგ პროტონები მასიურ კარბონკომპოზიტურ ბლოკებს ეჯახებიან და თავიანთ ენერგიას გადასცემენ, ამის შედეგად ბლოკები ძალიან ცხელდება, თუმცა არ დნება.

მშთანთქმელი დარბაზი

ამაჩქარებლის სქემა.

უფრო დაბალი სიმძლავრის ამაჩქარებლიდან პროტონები დაკ-ში გადადიან და მეტ აჩქარებას ამაჩქარებელ სექციაში განთავსებულ რეზონატორებში იღებენ.
  26,7 კილომეტრი გარშემოწერილობის მქონე გვირაბი, საფრანგეთისა და შვეიცარიის საზღვართან მიწის ქვეშ 50 დან 175 მეტრის სიღრმეზეა. გვირაბი დედამიწის ზედაპირის მიმართ 1,4 %-ით არის დახრილი. პროტონების კონების შესაკავებლად და მოძრაობის კორექციისათვის 1624 ზეგამტარი მაგნიტი გამოიყენება, მათი საერთო სიგრძე 22 კმზემეტია, ტემპერატურა 1,9კელვინი(-271 ცელსიუსით). ასეთ დაბალ ტემპერატურაზე გამტარი დენს წინაღობის გარეშე ატარებს და არ ცხელდება. ამპერაჟი ძალიან მაღალია და შესაბამისად მაგნიტური ველის დაძაბულობაც, წინააღმდეგ შემთხვევაში 7 ტევ. ენერგიის პროტონები წრეზე არ იმოძრავებენ და კოლაიდერს დააზიანებენ.
პროტონების წრიულ ორბიტაზე შესაკავებლად საჭიროა 1200 ზეგამტარი მაგნიტი, რომელთა ველის დაძაბულობა ასიათასჯერ აღემატება დედამიწის ელექტრომაგნიტური ველის დაძაბულობას. მაგნიტების დენგამტარ სადენებს იცავს დაბალი ტემპერატურა, რომელიც თითქმის აბსოლუტური ნულის ტოლია, 1,9 კელვინი. ასეთი ტემპერატურა 96 ტონა თხევადი ჰელიუმის საშუალებით მიიღება. ამასთან ერთად მილებში, რომლებშიც პროტონების კონები მოძრაობენ შექმნილია კოსმოსური დონის ვაკუუმი.

თამაში დიდი ადრონული კოლაიდერი.
გვირაბი კოლაიდერის მილით.

 დეტექტორი ATLAS-ი ოთხიდან(ALISE)  ზომით ყველაზე დიდია. სიგრძით 43 მეტრი, დიამეტრი 22 მ, წონა 7000 ტონა. ადამიანის ფიგურები ჩასმულია მასშტაბების უკეთესად აღსაქმელად.
ამაჩქარებელზე მთელი მსოფლიოს მეცნიერებთან ერთად 50-მდე ქართველი ფიზიკოსი და ინჟინერი მუშაობს. უკვე დღეისათვის კოლაიდერმა პროტონების 7 ტევ. ენერგიამდე აჩქარება შეძლო, ხოლო 2 წლის მერე, როცა ენერგია გაორმაგდება(14 ტევ.) ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკა კიდევ უფრო საინტერესო გახდება…
 ჰიგსის მექანიზმის შესწავლა
 ბუნებაში არსებობს ელექტროსუსტი, ძლიერი და გრავიტაციული ურთიერთქმედება. კვანტური თეორიის მიხედვით ელემენტარული ნაწილაკები მიკროსკოპულ მყარ ბურთულებს არ წარმოადგენენ, არამედ ველის რხევად პატარანაკუწებს”, კვანტებს. ელექტრონები ელექტრონული ველის კვანტებია, ფოტონები ელმაგნიტური ველის და.. ყველა ველს აქვს უდაბლესი ენერგეტიკული მდგომარეობა, ვაკუუმი, ანუ როცა ნაწილაკები საერთოდ არ არიან და ველის ენერგია ნულის ტოლია.
 ჰიგსის(ფიზიკოსის გვარის მიხედვით) ველი(ჰიგსის ბოზონები ამ ველის კვანტებია) კი სხვანაირადაა მოწყობილი(თუ თეორია მცდარი არაა), მისი ვაკუუმი ნულზე მეტია. ეს არის მდგომარეობ , როცა მთელი სივრცე ჰიგსის ველითაა სავსე და მის ფონზე მოძრაობენ დანარჩენი ელემენტარული ნაწილაკები. ჰიგსის ველის მოქმედება განსაკუთრებულია, ის ხელს უშლის ნაწილაკების აჩქარებას, თუმცა არ ეწინააღმდეგება მათ თანაბარ მოძრაობას. ველის მოქმედების შედეგად ნაწილაკები უფრო ინერტულები ხდებიან, ძნელად გადაადგილდებიან, ანუ იძენენ მასას. თითქოს ველი სქელდება მათ გარშემო და უფრო მეტად რაც უფრო მაღალია ნაწილაკების აჩქარებული მოძრაობა. ელმაგნიტური ველის კვანტებზე(ფოტონებზე) ეს ველი არ მოქმედებს, მათ შორისმოჭიდება ძალიან სუსტია, ამის გამო ისინი უმასოდ რჩებიან.
 თანამედროვე ელემენტარული ნაწილაკების თეორია ეყრდნობა ელ.მაგნიტურ და სუსტ ველებს შორის არსებულ გარკვეულ სიმეტრიულ ურთიერთქმედებას ელექტროსუსტ ურთიერთქმედებას, რომელიც სამყაროს განვითარების ადრეულ ეტაპზე დაირღვა და ნაწილაკებმა შეიძინეს მასა. სწორედ ეს არის ჰიგსის სიმეტრიის დარღვევის მექანიზმი, ეს პროცესი უნდა შეისწავლოს კოლაიდერმა.

Show Comments Hide Comments

კომენტარის დატოვება

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *