‎แฮดรอนคอลลิเดอร์ตัวใหญ่คืออะไร?‎

‎แฮดรอนคอลลิเดอร์ตัวใหญ่คืออะไร?‎

‎เครื่องทุบอะตอมที่ทรงพลังที่สุดในโลกได้ทําการค้นพบที่ก้าวล้ํา‎

 ‎The Large Hadron Collider (LHC) เป็นเครื่องชนอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดในโลก: ความมหัศจรรย์ของฟิสิกส์อนุภาคสมัยใหม่ที่ช่วยให้นักวิจัยสามารถดิ่งลงลึกของความเป็นจริง ในปี 2012 เครื่องทุบอะตอมขนาดใหญ่วงแหวนใต้ดินยาว 16.5 ไมล์ (27 กิโลเมตร) บนชายแดนฝรั่งเศสและสวิตเซอร์แลนด์ทําให้นักวิจัย‎‎สามารถหาหลักฐานสําหรับ‎‎ฮิกส์โบซอน‎‎ที่มีชื่อเสียงและได้นําไปสู่การค้นพบอื่น ๆ อีกมากมาย ‎

‎ใช้เวลานานแค่ไหนในการสร้างแฮดรอนคอลลิเดอร์ขนาดใหญ่?‎

‎ต้นกําเนิดของ LHC ยืดเยื้อไปจนถึงปี 1977 เมื่อเซอร์จอห์นอดัมส์อดีตผู้อํานวยการองค์การวิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรป (CERN) แนะนําให้สร้างอุโมงค์ใต้ดินที่สามารถรองรับเครื่องเร่งอนุภาคที่สามารถเข้าถึงพลังงานสูงเป็นพิเศษตาม‎‎รายงานประวัติศาสตร์ปี 2015‎‎ โดยนักฟิสิกส์ Thomas Schörner-Sadenius‎

‎โครงการได้รับการอนุมัติอย่างเป็นทางการในอีก 20 ปีต่อมาในปี 1997 และการก่อสร้างเริ่มขึ้นบนวงแหวนที่ผ่านใต้ชายแดนฝรั่งเศส – สวิสสามารถเร่งอนุภาคได้ถึง 99.99% ความเร็วแสงและทุบเข้าด้วยกัน ภายในวงแหวนแม่เหล็ก 9,300 ตัวจะนําแพ็คเก็ตของอนุภาคที่มีประจุในสองทิศทางตรงกันข้ามในอัตรา 11,245 เท่าต่อวินาทีในที่สุดก็นําพวกเขามารวมกันเพื่อการชนแบบหัว‎‎ตาม CERN‎‎ สิ่งอํานวยความสะดวกที่มีความสามารถในการสร้างประมาณ 600 ล้านชนทุกวินาทีพ่นออกจํานวนอย่างไม่น่าเชื่อของพลังงานและทุกครั้งในขณะที่อนุภาคหนักที่แปลกใหม่และไม่เคยเห็นมาก่อน LHC ทํางานที่พลังงาน 6.5 เท่าสูงกว่าเครื่องเร่งอนุภาคที่ถือครองสถิติก่อนหน้านี้ Tevatron ที่ปลดประจําการของ Fermilab ในสหรัฐอเมริกา‎

‎LHC มีค่าใช้จ่ายรวม $ 8 พันล้านในการสร้างซึ่ง $ 531 ล้านซึ่งมาจากสหรัฐอเมริกา นักวิทยาศาสตร์มากกว่า 8,000 คนจาก 60 ประเทศต่าง ๆ ร่วมมือกันในการทดลอง คันเร่งเปิดคานครั้งแรกเมื่อวันที่ 10 กันยายน 2008 อนุภาคชนกันเพียง‎‎หนึ่งในสิบล้าน‎‎ของความเข้มการออกแบบเดิม มันปิดในปี 2018 เพื่ออัปเกรดและ‎‎เปิดอีกครั้งในวันที่ 22 เมษายน 2022‎‎ ด้วยพลังงานที่สูงขึ้นและเพิ่มอัตราการชนเป็นสองเท่า เป้าหมายคือการเพิ่มพลังงานของการชนกันเป็นสถิติทําลาย 13.6 TeV‎

‎แฮดรอน คอลลิเดอร์ตัวใหญ่สามารถทําลายโลกได้หรือไม่?‎

‎ก่อนที่มันจะเริ่มปฏิบัติการมีความกลัวว่าเครื่องทุบอะตอมใหม่จะทําลายโลกบางทีโดยการสร้างหลุมดําที่สิ้นเปลืองทั้งหมด แต่นักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงคนใดจะระบุว่าความกังวลดังกล่าวไม่มีมูลความจริง‎

‎”LHC ปลอดภัยและข้อเสนอแนะใด ๆ ที่อาจมีความเสี่ยงคือนิยายที่บริสุทธิ์”‎‎นั่นไม่ได้หมายความว่าสิ่งอํานวยความสะดวกจะไม่เป็นอันตรายหากใช้อย่างไม่เหมาะสม ถ้าคุณจะติดมือของคุณในคานซึ่งมุ่งเน้นพลังงานของเรือบรรทุกเครื่องบินในการเคลื่อนไหวลงไปที่ความกว้างน้อยกว่ามิลลิเมตร‎‎มันจะทําให้หลุมขวาผ่านมัน‎‎แล้วรังสีในอุโมงค์จะฆ่าคุณ‎

‎LHC พบอะไรบ้าง ‎

Physicists and engineers replaced the heart of the CMS experiment in 2017 to improve its ability to make precise measurements.‎นักฟิสิกส์และวิศวกรเข้ามาแทนที่หัวใจของการทดลอง CMS ในปี 2017 เพื่อปรับปรุงความสามารถในการวัดที่แม่นยํา ‎‎(เครดิตภาพ: CERN)‎

‎ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา LHC ได้ทุบอะตอมเข้าด้วยกันสําหรับการทดลองหลักสองอย่างคือ ATLAS และ CMS ซึ่งทํางานและวิเคราะห์ข้อมูลแยกกัน นี่คือเพื่อให้แน่ใจว่าการทํางานร่วมกันไม่มีอิทธิพลต่ออีกฝ่ายและแต่ละคนให้การตรวจสอบการทดลองน้องสาวของพวกเขา เครื่องมือนี้ได้สร้าง‎‎เอกสารทางวิทยาศาสตร์มากกว่า 2,000 ฉบับ‎‎ในหลายพื้นที่ของฟิสิกส์อนุภาคพื้นฐาน‎

‎เมื่อวันที่ 4 กรกฎาคม 2012 โลกวิทยาศาสตร์เฝ้าดูด้วยลมหายใจที่ค้างคาวเมื่อนักวิจัยที่ LHC ประกาศ‎‎การค้นพบ Higgs boson‎‎ ซึ่งเป็นชิ้นส่วนปริศนาชิ้นสุดท้ายในทฤษฎีอายุห้าทศวรรษที่เรียกว่าแบบจําลองมาตรฐานของฟิสิกส์ แบบจําลองมาตรฐานพยายามที่จะบัญชีสําหรับอนุภาคที่รู้จักกันทั้งหมดและแรง (ยกเว้นแรงโน้มถ่วง) และปฏิสัมพันธ์ของพวกเขา ย้อนกลับไปในปี 1964 ปีเตอร์ ฮิกส์ นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษเขียนบทความเกี่ยวกับอนุภาคที่ตอนนี้มีชื่อของเขาอธิบายว่ามวลเกิดขึ้นในจักรวาลอย่างไร‎

‎ฮิกส์เป็น‎‎สนามที่แทรกซึมพื้นที่ทั้งหมด‎‎และลากบนอนุภาคทุกตัวที่เคลื่อนที่ผ่านมัน อนุภาคบางตัวพุ่งผ่านสนามช้ากว่าและสิ่งนี้สอดคล้องกับมวลที่ใหญ่กว่า ฮิกส์โบซอนเป็นการแสดงออกของสาขานี้ซึ่งนักฟิสิกส์ได้รับการไล่ล่าหลังจากครึ่งศตวรรษ LHC ถูกสร้างขึ้นอย่างชัดเจนเพื่อจับภาพเหมืองที่เข้าใจยากนี้ในที่สุด ในที่สุดก็พบว่าฮิกส์มีมวลของโปรตอน 125 เท่าทั้งปีเตอร์ฮิกส์และนักฟิสิกส์ทฤษฎีชาวเบลเยียม Francois Englert ได้รับรางวัล‎‎โนเบลสาขาฟิสิกส์‎‎ในปี 2013 สําหรับการทํานายการดํารงอยู่ของมัน‎

This track is an example of simulated data modeled for the CMS detector on the Large Hadron Collider (LHC) at CERN, which began taking data in 2008.‎แทร็กนี้เป็นตัวอย่างของข้อมูลที่จําลองสําหรับเครื่องตรวจจับ CMS บน Hadron Collider ขนาดใหญ่ (LHC) ที่ CERN ซึ่งเริ่มรับข้อมูลในปี 2008 ‎‎(เครดิตภาพ: ลูคัส เทย์เลอร์/CERN)‎แม้จะมีฮิกส์อยู่ในมือนักฟิสิกส์ไม่สามารถพักผ่อนได้เพราะรุ่นมาตรฐานยังคงมีหลุมบาง สําหรับหนึ่งมันไม่ได้จัดการกับแรงโน้มถ่วงซึ่งส่วนใหญ่ถูกปกคลุมด้วยทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ นอกจากนี้ยังไม่ได้อธิบายว่าทําไมจักรวาลถูกสร้างขึ้นจากสสารและไม่ใช่ปฏิสสารซึ่งควรจะถูกสร้างขึ้นในปริมาณที่เท่ากันโดยประมาณในช่วงเริ่มต้นของเวลา และมันเงียบไปหมดเกี่ยวกับสสารมืดและพลังงานมืด ซึ่งยังไม่ถูกค้นพบเมื่อมันถูกสร้างขึ้นครั้งแรก‎

credit : netzwerk-kulturgut.org powerslide-croatia.com power-webserver.com sunflower-children.org power-enlarge.com