LHC (Large Hadron Collider)는 연구자들이 현실의 깊이를 느낄 수있게 해주는 현대 입자 물리학의 경이입니다. 유럽 원자력 연구기구 (CERN)의 전 국장 인 존 아담스 (John Adams) 경이 매우 높은 에너지에 도달 할 수있는 입자 가속기를 수용 할 수있는 지하 터널 건설을 제안했을 때, 그 기원은 1977 년으로 거슬러 올라갑니다. 물리학 자 Thomas Schörner-Sadenius의 2015 년 역사 논문.
이 프로젝트는 20 년 후인 1997 년에 공식적으로 승인되었으며, 프랑스-스위스 국경 아래를 통과하는 16.5 마일 길이 (27km) 링에서 시공이 시작되어 빛의 속도를 최대 99.99 %까지 가속하고 분쇄 할 수있었습니다. 함께. 링 내에서 9,300 개의 자석은 1 초에 11,245 배의 속도로 2 개의 반대 방향으로 하전 된 입자의 패킷을 안내하여 최종 충돌을 위해 함께 모입니다. 이 시설은 초당 약 6 억 건의 충돌을 일으켜 엄청난 양의 에너지를 배출하고 가끔씩는 결코 본 적이없는 이국적이고 무거운 입자를 방출합니다. LHC는 미국에서 Fermilab의 폐지 된 Tevatron 인 이전 기록 보유 입자 가속기보다 6.5 배 높은 에너지에서 작동합니다.
LHC의 건설 비용은 총 80 억 달러이며 그 중 미국에서 5 억 5,500 만 달러가 발생했습니다. 60 개국의 8,000 명 이상의 과학자들이 실험에 협력하고 있습니다. 가속기는 2008 년 9 월 10 일에 빔을 처음 켜서 원래 설계 강도의 1 천만 분의 1로 입자를 충돌 시켰습니다.
운영을 시작하기 전에 일부는 새로운 원자 분쇄기가 지구 전체를 파괴 할 것이라고 우려했다. 그러나 어떤 유명한 물리학 자도 그러한 걱정은 근거가 없다고 말할 것입니다.
로버트 아이마르 (Robert Aymar) CERN 사무 총장은 과거에“LHC는 안전하고, 위험을 초래할 수 있다는 제안은 순수한 허구”라고 말했다.
즉, 시설을 부적절하게 사용하면 시설이 잠재적으로 해로울 수는 없습니다. 항공 모함의 에너지를 밀리미터 미만의 너비로 이동시키는 빔에 손을 대면 구멍을 뚫고 터널의 방사선이 당신을 죽일 것입니다.
획기적인 연구
지난 10 년 동안 LHC는 데이터를 개별적으로 운영하고 분석하는 ATLAS와 CMS의 두 가지 주요 실험을 위해 원자를 함께 분쇄했습니다. 이것은 공동 작업이 다른 공동 작업에 영향을 미치지 않으며 자매 실험에 대한 점검을 제공하기위한 것입니다. 이기구는 기본 입자 물리학의 많은 영역에서 2,000 개 이상의 과학 논문을 생성했습니다.
2012 년 7 월 4 일, LHC의 연구원들이 물리학 표준 모델이라고 불리는 5 년 전의 이론에서 마지막 퍼즐 조각 인 iggs 스 보손 (Higgs boson)의 발견을 발표하면서 과학계는 숨을 크게들이 마셨다. 표준 모델은 알려진 모든 입자와 힘 (중력 제외)과 그 상호 작용을 고려합니다. 1964 년 영국 물리학 자 피터 iggs 스 (Peter Higgs)는 우주에서 질량이 어떻게 발생하는지 설명하면서 현재 그의 이름을 가진 입자에 관한 논문을 썼습니다.
iggs 스는 실제로 모든 공간에 스며 들어 이동하는 모든 입자를 끌어 당기는 필드입니다. 일부 입자는 필드를 통해 더 느리게 퍼지며 이는 더 큰 질량에 해당합니다. iggs 스 보손 (Higgs boson)은 물리학 자들이 반세기 동안 쫓아 왔던이 분야의 표현이다. LHC는이 어려운 채석장을 마침내 포착하기 위해 명시 적으로 세워졌습니다. the 스가 양성자 질량의 125 배를 가졌음을 발견 한 피터 iggs 스와 벨기에 이론 물리학 자 프랑소와 엥글 레르 트는 2013 년 노벨상을 수상했다.
iggs 스가 손을 잡고 있어도 물리학자는 표준 모델에 약간의 구멍이 있기 때문에 휴식을 취할 수 없습니다. 우선, 그것은 아인슈타인의 상대성 이론에 의해 대부분 다루어지는 중력을 다루지 않습니다. 또한 우주가 왜 물질로 만들어졌으며 반물질이 아닌 이유는 설명하지 않았는데, 이것은 초기에 거의 같은 양으로 만들어 져야했습니다. 그리고 암흑 물질과 암흑 에너지에 대해서는 완전히 침묵하며, 처음 만들어 졌을 때 아직 발견되지 않았습니다.
LHC가 켜지 기 전에, 많은 연구자들은 다음 큰 이론은 초대칭이라고 알려진 이론으로, 모든 알려진 입자에 유사하지만 훨씬 더 큰 쌍둥이 파트너를 추가한다고 말합니다. 이러한 무거운 파트너 중 하나 이상이 암흑 물질을 구성하는 입자의 완벽한 후보가 될 수 있습니다. 그리고 초대칭은 중력을 다루기 시작하여 왜 다른 세 가지 기본 힘보다 훨씬 약한 지 설명합니다. iggs 스의 발견 이전에 일부 과학자들은 새로운 물리학을 암시하면서 보손이 표준 모델이 예측 한 것과 약간 다르게되기를 바랐습니다.
그러나 iggs 스가 나타 났을 때, 그것은 표준 모델이 말했던 질량 범위에서 엄청나게 정상이었습니다. 이것은 표준 모델에서 큰 성과를 거두었지만, 물리학 자들이 좋은 리드없이 계속 떠났습니다. 일부는 종이에는 좋지만 실제 관측에는 해당되지 않는 이론을 쫓아내는 수십 년 동안 잃어버린 이야기에 대해 이야기하기 시작했습니다. 많은 사람들은 LHC의 다음 데이터 테이크 실행이 이러한 혼란을 없애는 데 도움이되기를 희망합니다.
LHC는 2018 년 12 월에 2 년간의 업그레이드 및 수리를 위해 종료되었습니다. 다시 온라인 상태가되면, 약간의 에너지 증가와 함께 원자를 분쇄 할 수 있지만 초당 충돌 횟수는 두 배가됩니다. 그때 찾게 될 것은 누구나 추측하는 것입니다. LHC 크기의 4 배에 달하는 동일한 영역에 위치한 훨씬 더 강력한 입자 가속기에 대해 이야기하고 있습니다. 막대한 교체 작업에는 20 년이 걸리고 270 억 달러가 소요될 수 있습니다.
