Explainer: how does an experiment a

Explainer: how does an experiment at the Large Hadron Collider work?
June 6, 2015 1.34am AEST
Author

Gavin Hesketh
Lecturer in Particle Physics, UCL

Disclosure statement

Gavin Hesketh receives funding from The Royal Society and STFC.
Partners

University College London

University College London provides funding as a founding partner of The Conversation UK.

Republish this article

We believe in the free flow of information. We use a Creative Commons Attribution NoDerivatives licence, so you can republish our articles for free, online or in print.

Republish

Supersize symmetry. Maximilien Brice/CERN
Email
Twitter48
Facebook9
LinkedIn0
Print
It’s not every day my Twitter feed is full of people talking about flat-tops, squeezing and injections, but then Wednesday 3 June was not an average day for the Large Hadron Collider.

The LHC is the world’s largest particle accelerator and lies in a tunnel below CERN, the European physics lab just outside Geneva. And on Wednesday it was restarted after two year break for repairs and upgrades, ready to push our understanding of the universe to new limits.

As my fellow physicists crowded into the control rooms and waited for things to get underway, I was at a workshop in France. But I was able to follow the switch-on online. Here’s how things went down.

8.09am. Injection: Billions of protons are loaded into the LHC.

The LHC is a ring roughly 28km around that accelerates protons almost to the speed of light before colliding them head on. Protons are particles found in the atomic nucleus, roughly one thousand-million-millionth of a metre in size.

They are easiest to get from hydrogen, the simplest atom with just one electron orbiting one proton. The LHC starts with a bottle of hydrogen gas, which is sent through an electric field to strip away the electrons, leaving just the protons. Electric and magnetic fields are the key to a particle accelerator: because protons are positively charged, they accelerate when in an electric field and bend in a circle in a magnetic field.


Big data M.Brice/CERN
9.45am. Ramp: Once the LHC is fully loaded, its two proton beams are slowly accelerated up to collision energy, now a world-record 6.5TeV per beam.

Accelerating billions of protons to close to the speed of light, directing them all the way around the LHC, and then colliding them head-on, is a delicate balancing act performed by high voltage equipment and giant magnets. This is an amazing technical achievement. Indeed one of the main applications of particle physics research is in the industrial applications of the technology it develops along the way, from proton therapy cancer treatment to the world wide web.

But for me, the excitement is in the science: the LHC is exploring the universe at the smallest scales. Everything we have learned so far is formulated in the Standard Model, a theory which describes the universe made of tiny particles, and gives the rules for how these particles behave. By smashing some of these particles together at high energy, we are able to test these rules and make new discoveries.

The LHC “Run 1” (2010-2013) provided enough data to test the Standard Model to new levels of precision and discover the Higgs boson. This particle was predicted in the 1960s and plays a central role in the Standard Model. But it was almost 50 years before we had a machine powerful enough to discover it. As well as high energy, it needed lots of data: the Higgs boson is a rare thing, and fewer than one in a billion collisions at the LHC produce one.


Tense moments Laurent Egli/CERN
10.12am. Flat top: Beam energy levels off after reaching the target.

These were tense moments for the CERN team on Wednesday. The LHC was operating at the highest energy ever achieved in a particle accelerator. “Run 2” will collide protons at 60% higher energies than Run 1 by pushing the magnets and accelerators to the limit. We hope this extra reach will allow us to tackle some of the big questions in particle physics.

One of the main topics is dark matter. This seems to be a new type of particle spread through the entire universe. And with the LHC Run 2 we hope to make it in the lab for the first time. But if the Higgs boson is rare, dark matter is even rarer, and we will need to sort through a lot of collisions before having a hope of finding it.


Worlds collide CMS/CERN
10.17am. Squeeze: The beams are fine-tuned, and focused at the four points around the LHC where they cross, and the experiments will record the collisions

Almost there. The experiments now need to wait for the all-clear before they can start recording, and we begin studying things that have never been seen before. Still, many of the collisions will not be interesting, as the protons just smash apart without doing anything exciting.

To make matters worse, the rare new particles we are looking for also tend to be very unstable, and decay too quickly to be seen directly. So the job of the experiments is to measure whatever particles do come out of a collision and try to reconstruct what happened, looking for evidence of something unusual.

As well as dark matter, there are many other ideas to test, such as supersymmetry, new gauge bosons, quantum black holes and heavy neutrinos, all of which we could reconstruct from the LHC collisions. Part of the joy and pain of science is that a new discovery could come in a matter of days, or a matter of years.


Champagne flowing Mike Struik/CERN
10.43am. Stable beams: The LHC is now running smoothly, the beams are behaving as expected, and the experiments can start recording data.

Run 2 has begun! Champagne is flowing at CERN. Now the attention moves to analysing the new data, and it’s time for the rest of us to get back to work.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Explainer: วิธีทำการทดลองในเครื่องชนอนุภาคขนาดใหญ่งาน6 มิถุนายน 2015 34 น. AESTผู้เขียน เกวิน Heskethอาจารย์สาขาฟิสิกส์พลังงานสูง ของประชาชนสสสเปิดเผยรายงานเกวิน Hesketh ได้รับทุนจากสังคมรอยัลและ STFCคู่ค้าวิทยาลัยมหาวิทยาลัยลอนดอนวิทยาลัยมหาวิทยาลัยลอนดอนให้ทุนที่ก่อตั้งสนทนาอังกฤษประกาศบทความนี้เราเชื่อในการไหลของฟรีของข้อมูล เราใช้สิทธิ์การใช้ความคิดสร้างสรรค์คอมมอนส์แสดงที่มา NoDerivatives ดังนั้นคุณสามารถประกาศบทความของเราฟรี ออนไลน์ หรือพิมพ์ประกาศใหม่สมมาตร supersize Maximilien วิลเลี่ยมไบรส์/องค์การวิจัยนิวเคลียร์ยุโรป อีเมล Twitter48 Facebook9 LinkedIn0 พิมพ์ไม่ได้ดึงข้อมูลทวิตเตอร์ของฉันเป็นคนที่พูดถึงแบนท็อปส์ squeezing และฉีดทุกวัน แต่แล้ว วันพุธ 3 มิถุนายนไม่เครื่องชนอนุภาคขนาดใหญ่ที่เฉลี่ยวันLHC จะเร่งอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดในโลก และอยู่ในอุโมงค์ใต้องค์การวิจัยนิวเคลียร์ยุโรป ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ยุโรปภายนอกเจนีวา และพุธ ได้เริ่มต้นใหม่หลังจากแบ่งสองปีสำหรับซ่อมแซมและการอัพเกรด พร้อมที่จะผลักดันเราเข้าใจจักรวาลไปวงเงินใหม่เป็นฉัน physicists เพื่อนแออัดในห้องควบคุม และรอการรับระหว่างดำเนิน ก็เวิร์กช็อปในฝรั่งเศส แต่ผมสามารถทำตามการสลับบนออนไลน์ นี่คือวิธีที่ทำให้สิ่งที่ไปลง8.09 น.ฉีด: พันโปรตอนจะถูกโหลดลงใน LHCLHC เป็นประมาณ 28 กิโลเมตรสถานที่ช่วยเร่งโปรตอนเกือบถึงความเร็วของแสงก่อนชน นั้นมุ่งการ โปรตอนเป็นอนุภาคที่พบในนิวเคลียสอะตอม ประมาณหนึ่งพันล้านชี้ของเมตรขนาดจะต้องได้รับจากไฮโดรเจน อะตอมกับอิเล็กตรอนที่โคจรโปรตอนหนึ่งเดียวที่ง่ายที่สุด LHC จะเริ่มต้น ด้วยก๊าซไฮโดรเจน ซึ่งถูกส่งผ่านสนามไฟฟ้าการเพิกอิเล็กตรอน ขวดออกเพียงโปรตอน ไฟฟ้าและแม่เหล็กเป็นกุญแจไปสู่การเร่งอนุภาค: เนื่องจากโปรตอนบวกคิดค่าใช้จ่าย พวกเขาเร่งเมื่อในโค้งเป็นวงกลมในสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าข้อมูลขนาดใหญ่ M.Brice/CERN9.45 น.ทางลาด: เมื่อ LHC ที่โหลดเต็ม คานของโปรตอนสองจะเร่งช้าถึงชนพลังงาน ตอนนี้บันทึกโลก 6.5TeV ต่อลำแสงเร่งพันโปรตอนจะใกล้กับความเร็วของแสง ผู้กำกับพวกเขาอยู่รอบ ๆ LHC แล้ว colliding ได้พูด ได้กระทำดุลอ่อนโดยอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงและแม่เหล็กยักษ์ นี่คือความสำเร็จทางเทคนิคที่น่าทึ่ง แน่นอนหนึ่งในงานหลักวิจัยฟิสิกส์อนุภาคอยู่ในโปรแกรมประยุกต์อุตสาหกรรมเทคโนโลยีมันพัฒนาไปพร้อมกัน จากโปรตอนบำบัดมะเร็งรักษาการเวิลด์ไวด์เว็บแต่สำหรับฉัน นี่เป็นศาสตร์: LHC จะสำรวจจักรวาลที่สเกลเล็กที่สุด ทุกอย่างที่เราได้เรียนรู้จนเป็นสูตรในแบบจำลองมาตรฐาน ทฤษฎีที่อธิบายจักรวาลของอนุภาคเล็ก ๆ และให้กฎสำหรับวิธีการทำงานของอนุภาคเหล่านี้ โดยดีที่สุดของอนุภาคเหล่านี้เข้าด้วยกันที่พลังงานสูง เราจะสามารถทดสอบกฎเหล่านี้ และทำให้ค้นพบใหม่LHC ที่ "รัน 1" (2010-2013) ให้ข้อมูลเพียงพอในการทดสอบแบบมาตรฐานระดับใหม่ของความแม่นยำ และการค้นพบอนุภาคฮิกส์ อนุภาคนี้ก็คาดว่า ในปี 1960 และบทบาทสำคัญในแบบจำลองมาตรฐาน แต่ก็เกือบ 50 ปีก่อนเรามีเครื่องจักรที่มีประสิทธิภาพพอที่จะค้นพบมัน และพลังงานสูง มันจำเป็นมากมายข้อมูล: อนุภาคฮิกส์เป็นสิ่งหายาก และน้อยกว่าหนึ่งในพันล้านตามที่ LHC ผลิตหนึ่งช่วงเวลาที่ตึงเครียด Laurent Egli/องค์การ วิจัยนิวเคลียร์ยุโรป10.12 น.อันดับ: คานระดับพลังงานปิดหลังจากการเข้าถึงเป้าหมายเป็นช่วงเวลาที่ตึงเครียดสำหรับทีมองค์การวิจัยนิวเคลียร์ยุโรปในวันพุธ LHC ถูกปฏิบัติที่เคยประสบความสำเร็จในการเร่งอนุภาคพลังงานสูงสุด "ปิด" จะชนโปรตอนที่พลังงานสูงกว่า 60% กว่า 1 เรียกใช้ โดยการผลักดันแม่เหล็กและส่วนช่วยดำเนินการวงเงิน เราหวังว่า นี้เข้ามาเสริมจะช่วยให้เราเล่นงานบางส่วนของคำถามใหญ่ในฟิสิกส์อนุภาคหนึ่งในหัวข้อหลักคือสสารมืด นี้น่าจะเป็นชนิดใหม่ของอนุภาคที่กระจายผ่านจักรวาลทั้งหมด และ มี 2 รัน LHC เราหวังว่าจะทำในครั้งแรก แต่ว่าอนุภาคฮิกส์หายาก สสารมืดอยู่ได้ยาก และเราจะต้องเรียงลำดับ โดยมากตามก่อนหวังค้นหามันโลกชนซ.ม./องค์การวิจัยนิวเคลียร์ยุโรป10.17 น.บีบ: คานจะปรับแต่ง และจุดสี่รอบ LHC ที่พวกเขาข้าม และการทดลองจะบันทึกตามที่เกือบมีการ การทดลองตอนนี้ต้องรอล้างข้อมูลทั้งหมดก่อนที่พวกเขาสามารถเริ่มต้นบันทึก และเราเริ่มศึกษาสิ่งที่เคยได้เห็นมาก่อน ยังคง ตามที่หลายคนจะไม่น่าสนใจ เป็นโปรตอนเพียงชนออกจากกันโดยไม่ต้องทำอะไรที่น่าตื่นเต้นเพื่อให้เรื่องแย่ อนุภาคใหม่หายากที่เรากำลังมองหายังมีแนวโน้มที่จะเสถียรมาก แล้วเสื่อมสลายเร็วเกินไปที่จะเห็นได้โดยตรง ดังนั้น งานการทดลองคือการ วัดอนุภาคสิ่งออกมาจากความขัดแย้ง และพยายามสร้างสิ่งที่เกิดขึ้น หาหลักฐานของสิ่งผิดปกติและสสารมืด มีความคิดในการทดสอบ สมมาตรยิ่งยวด bosons วัดใหม่ หลุมดำควอนตัม และ neutrinos หนัก ที่ที่เราสามารถสร้างได้จากตาม LHC ส่วนหนึ่งของความสุขและความเจ็บปวดของวิทยาศาสตร์เป็นที่ค้นพบใหม่อาจมาในเรื่องของวัน หรือเรื่องของปีแชมเปญไหลไมค์ Struik/องค์การ วิจัยนิวเคลียร์ยุโรป10.43 น.คานมั่นคง: LHC กำลังทำงานนี้ได้อย่างราบรื่น คานมีพฤติกรรมตามที่คาดไว้ และทดลองสามารถเริ่มบันทึกข้อมูลรัน 2 ได้เริ่มขึ้น แชมเปญไหลที่องค์การวิจัยนิวเคลียร์ยุโรป ตอนนี้ ความสนใจย้ายไปวิเคราะห์ข้อมูลใหม่ และเวลาที่เหลือของเราเพื่อกลับไปทำงาน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

อธิบาย: วิธีการที่ไม่การทดลองที่ทำงานใหญ่ Hadron Collider
6 มิถุนายน 2015 01:34 AEST
ผู้เขียนกาวินเก ธ อาจารย์ในฟิสิกส์อนุภาคยูซีแอลคำสั่งเปิดเผยข้อมูลเกี่ยวกับกาวินเกธ ได้รับเงินทุนจากสมาคมและ STFC. พาร์ทเนอร์มหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอนมหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอนให้การระดมทุนเป็นหุ้นส่วนผู้ก่อตั้งของการสนทนาสหราชอาณาจักร. เผยแพร่บทความนี้เราเชื่อมั่นในการไหลของฟรีของข้อมูล เราใช้ Creative Commons Attribution NoDerivatives ใบอนุญาตเพื่อให้คุณสามารถเผยแพร่บทความของเราฟรีออนไลน์หรือในการพิมพ์. เผยแพร่สมมาตร Supersize Maximilien ไบรส์ / เซิร์นอีเมล์Twitter48 Facebook9 LinkedIn0 พิมพ์มันไม่ได้ทุกวันฟีด Twitter ของฉันเต็มไปด้วยผู้คนที่พูดคุยเกี่ยวกับท็อปส์ซูแบนบีบและการฉีด แต่แล้วพุธ 3 มิถุนายนไม่ได้เป็นวันเฉลี่ยสำหรับ Hadron Collider ขนาดใหญ่. LHC เป็น เครื่องเร่งอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดของโลกและอยู่ในอุโมงค์ด้านล่างเซิร์น, ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ยุโรปนอกกรุงเจนีวา และในวันพุธที่มันถูกเริ่มต้นใหม่หลังจากหยุดสองปีสำหรับการซ่อมแซมและการอัพเกรดพร้อมที่จะผลักดันความเข้าใจของเราของจักรวาลไปสู่ขอบเขตใหม่. ในฐานะที่เป็นนักฟิสิกส์เพื่อนของฉันแออัดในห้องควบคุมและรอให้สิ่งที่จะได้รับชิ้นผมอยู่ที่การประชุมเชิงปฏิบัติการใน ฝรั่งเศส. แต่ผมก็สามารถที่จะทำตามสวิทช์บนออนไลน์ นี่คือวิธีการสิ่งที่ลงไป. 08:09 ฉีด: พันล้านโปรตอนจะถูกโหลดเข้าไปใน LHC. LHC เป็นแหวนประมาณ 28 กมรอบที่ช่วยเร่งโปรตอนเกือบถึงความเร็วของแสงก่อนที่จะชนพวกเขาบนหัว โปรตอนเป็นอนุภาคที่พบในนิวเคลียสอะตอมประมาณหนึ่งพันล้านล้านของเมตรในขนาด. พวกเขาเป็นที่ง่ายที่สุดที่จะได้รับจากไฮโดรเจนอะตอมที่ง่ายที่สุดที่มีเพียงหนึ่งอิเล็กตรอนที่โคจรรอบหนึ่งโปรตอน LHC จะเริ่มต้นด้วยขวดของก๊าซไฮโดรเจนซึ่งจะถูกส่งผ่านสนามไฟฟ้าที่จะตัดออกไปอิเล็กตรอนออกจากเพียงโปรตอน ไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่สำคัญในการเร่งอนุภาคเพราะโปรตอนมีประจุบวกที่พวกเขาเร่งเมื่ออยู่ในสนามไฟฟ้าและโค้งเป็นวงกลมในสนามแม่เหล็ก. ข้อมูลขนาดใหญ่ M.Brice / เซิร์น09:45 ทางลาด: LHC เมื่อมีการโหลดอย่างเต็มที่สองลำโปรตอนที่มีการเร่งตัวขึ้นอย่างช้าๆพลังงานได้ถึงการปะทะกันตอนนี้ 6.5TeV สถิติโลกต่อคาน. เร่งพันล้านโปรตอนจะปิดอยู่กับความเร็วของแสงที่กำกับให้ทุกทางรอบ LHC แล้วชนพวกเขาบนหัวเป็นสมดุลที่ละเอียดอ่อนการกระทำที่ดำเนินการโดยอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงและแม่เหล็กยักษ์ นับเป็นความสำเร็จที่น่าตื่นตาตื่นใจทางเทคนิค อันที่จริงหนึ่งในโปรแกรมหลักของการวิจัยฟิสิกส์ของอนุภาคที่อยู่ในงานอุตสาหกรรมของเทคโนโลยีจะพัฒนาไปพร้อมกันจากการรักษาโรคมะเร็งการรักษาด้วยโปรตอนเว็บทั่วโลก. แต่สำหรับฉันตื่นเต้นอยู่ในวิทยาศาสตร์: LHC จะสำรวจ จักรวาลในระดับที่เล็กที่สุด ทุกสิ่งที่เราได้เรียนรู้เพื่อให้ห่างไกลเป็นสูตรในรุ่นมาตรฐานซึ่งอธิบายทฤษฎีจักรวาลที่ทำจากอนุภาคเล็ก ๆ และให้กฎสำหรับวิธีการที่อนุภาคเหล่านี้มีพฤติกรรม โดยยอดเยี่ยมบางส่วนของอนุภาคเหล่านี้ด้วยกันที่พลังงานสูงเรามีความสามารถที่จะทดสอบกฎเหล่านี้และทำให้การค้นพบใหม่. LHC "Run 1" (2010-2013) ที่มีข้อมูลเพียงพอที่จะทดสอบรุ่นมาตรฐานไปสู่ระดับใหม่ของความแม่นยำและค้นพบ ฮิกส์ boson อนุภาคนี้ได้รับการคาดการณ์ว่าในปี 1960 และมีบทบาทสำคัญในรุ่นมาตรฐาน แต่มันก็เกือบ 50 ปีก่อนที่เราจะมีเครื่องที่มีประสิทธิภาพพอที่จะค้นพบมัน เช่นเดียวกับการใช้พลังงานสูงก็จำเป็นต้องใช้ข้อมูลจำนวนมาก: ฮิกส์ boson เป็นสิ่งที่หายากและน้อยกว่าหนึ่งในพันล้านชนที่ LHC ผลิตหนึ่ง. ช่วงเวลาที่เครียด Laurent Egli / เซิร์น10:12 ด้านบนแบน:. บีมระดับพลังงานออกหลังจากที่ไปถึงเป้าหมายเหล่านี้เป็นช่วงเวลาที่ตึงเครียดให้กับทีมเซิร์นในวันพุธที่ LHC เป็นปฏิบัติการที่พลังงานที่สูงที่สุดเท่าที่เคยประสบความสำเร็จในการเร่งอนุภาค "รอบ 2" จะชนโปรตอนที่ 60% สูงกว่าพลังงานรอบ 1 โดยการผลักดันแม่เหล็กและเร่งที่จะขีด จำกัด เราหวังว่านี้เข้าถึงพิเศษจะช่วยให้เราที่จะแก้ไขปัญหาบางส่วนของคำถามใหญ่ในฟิสิกส์ของอนุภาค. หนึ่งในหัวข้อหลักคือสสารมืด นี้น่าจะเป็นรูปแบบใหม่ของการแพร่กระจายของอนุภาคผ่านจักรวาลทั้งหมด และมีการเรียกใช้ LHC 2 เราหวังว่าจะทำให้มันอยู่ในห้องปฏิบัติการเป็นครั้งแรก แต่ถ้าฮิกส์ boson เป็นของหายากสารมืดจะยิ่งหายากและเราจะต้องมีการจัดเรียงจำนวนมากของการชนกันก่อนที่จะมีหวังในการหามัน. โลกชน CMS / เซิร์น10:17 บีบ: คานจะมีการปรับแต่งและมุ่งเน้นไปที่สี่จุดรอบ LHC ที่พวกเขาข้ามและการทดลองจะบันทึกชนเกือบมี การทดลองตอนนี้ต้องรอให้ทุกอย่างชัดเจนก่อนที่จะสามารถเริ่มต้นการบันทึกและเราเริ่มเรียนในสิ่งที่ไม่เคยเห็นมาก่อน ยังคงมีจำนวนมากของการชนจะไม่น่าสนใจเช่นโปรตอนเพียงแค่ต่อยออกจากกันได้โดยไม่ต้องทำอะไรที่น่าตื่นเต้น. เพื่อให้เรื่องเลวอนุภาคใหม่ที่หายากเรากำลังมองหานอกจากนี้ยังมีแนวโน้มที่จะไม่เสถียรและสลายตัวได้อย่างรวดเร็วเกินกว่าที่จะเห็นได้โดยตรง . เพื่อให้งานของการทดลองคือการวัดสิ่งที่อนุภาคจะมาจากการปะทะกันและพยายามที่จะสร้างสิ่งที่เกิดขึ้นมองหาหลักฐานของบางสิ่งบางอย่างที่ผิดปกติ. เช่นเดียวกับสสารมืดมีความคิดอื่น ๆ อีกมากมายในการทดสอบเช่น supersymmetry ใหม่ วัด bosons หลุมดำควอนตัมและนิวตริโนหนักทั้งหมดที่เราสามารถสร้างจากการชนกันของ LHC เป็นส่วนหนึ่งของความสุขและความเจ็บปวดของวิทยาศาสตร์ที่เป็นที่ค้นพบใหม่จะมาในเรื่องของวันหรือไม่กี่ปีที่ผ่านมา. แชมเปญไหลไมค์ Struik / เซิร์น10:43 คานเสถียร:. โดย LHC คือตอนนี้ทำงานได้อย่างราบรื่นคานมีพฤติกรรมตามที่คาดไว้และการทดลองสามารถเริ่มต้นการบันทึกข้อมูลรอบ2 ได้เริ่มขึ้น! แชมเปญไหลที่เซิร์น ตอนนี้ความสนใจย้ายไปวิเคราะห์ข้อมูลใหม่และก็ถึงเวลาที่เหลือของเราที่จะได้รับกลับไปทำงาน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

อธิบาย : วิธีทดลองที่ขนาดใหญ่ Hadron Collider ทำงาน ?
6 มิถุนายน 2015 1.34am ผู้ช่วย
เขียน

เกวินเกธ
อาจารย์ฟิสิกส์ของอนุภาค , UCL

การเปิดเผยแถลงการณ์

เกวินเกธได้รับทุนจากสมาคม และ stfc .
คู่

มหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอน

มหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอนให้ทุนเป็นหุ้นส่วนผู้ก่อตั้งของการสนทนาอังกฤษ

พิมพ์บทความ

นี่เราเชื่อในการไหลของฟรีของข้อมูล เราใช้ Creative Commons Attribution noderivatives ใบอนุญาตเพื่อให้คุณสามารถเผยแพร่บทความของเราฟรีออนไลน์ หรือพิมพ์เผยแพร่



บิ๊กเบิ้มสมมาตร maximilien บริส / เซิร์น
อีเมล์ twitter48 facebook9




linkedin0 พิมพ์มันไม่ทุกวันที่ฟีดที่ Twitter ของฉันเต็มไปด้วยผู้คนพูดเกี่ยวกับตัวแบน บีบ และ คืนหรือเช้ามืดแต่แล้ว วันพุธที่ 3 มิถุนายน ไม่ใช่วันเฉลี่ยสำหรับเทลิโทรมัยซิน .

มจธเป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดของโลก และอยู่ในอุโมงค์ใต้แห่งยุโรป , ฟิสิกส์นอกกรุง และในวันพุธก็เริ่มต้นใหม่หลังจากที่สองแบ่งปีสำหรับการซ่อมแซมและการอัพเกรด พร้อมผลักดันความเข้าใจในจักรวาล

จำกัดใหม่เป็นนักฟิสิกส์ที่เพื่อนของฉันแออัดเข้าไปในห้องควบคุม และคอยสิ่งที่จะได้รับชิ้น ผมอยู่ที่โรงงานในประเทศฝรั่งเศส แต่ผมสามารถที่จะปฏิบัติตามสลับบนออนไลน์ นี่คือสิ่งที่ลงไป

8.09am . ฉีดพันล้านของโปรตอนที่โหลดเข้าไปในเครื่องเร่งอนุภาค .

เป็นแหวนประมาณ 28km รอบเครื่องเร่งอนุภาคที่เร่งโปรตอนเกือบความเร็วแสงก่อนที่พวกเขาชนกันหัวบนโปรตอน อนุภาคที่พบในนิวเคลียสของอะตอมประมาณหนึ่งพันล้านพันล้านของเมตรขนาด

พวกเขาเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดที่จะได้รับจากไฮโดรเจน อะตอมง่ายด้วยเพียงหนึ่งอิเล็กตรอนโคจรหนึ่งโปรตอน เครื่องเร่งอนุภาคที่เริ่มต้นด้วยขวดของไฮโดรเจน ก๊าซ ซึ่งจะถูกส่งผ่านสนามไฟฟ้าเพิกอิเล็กตรอนออกเพียงโปรตอน .สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก เป็น กุญแจ เครื่องเร่งอนุภาคโปรตอนมีประจุบวกเพราะพวกเขาเร่งเมื่ออยู่ในสนามไฟฟ้า และโค้งเป็นวงกลมในสนามแม่เหล็ก


ใหญ่ข้อมูล m.brice / เซิร์น
9.45am . ทางลาด : เมื่อมจธโหลดอย่างเต็มที่สองโปรตอนคานจะค่อยๆเร่งขึ้น พลังงานการชน , การบันทึกสถิติโลก 6.5tev

ต่อคานเร่งพันล้านของโปรตอนใกล้เคียงกับความเร็วของแสงกับพวกเขาทุกทางรอบเครื่องเร่งอนุภาคและจากนั้นพวกเขาชนกันสดไว้เป็นสมดุลที่ละเอียดอ่อน ทำโดย อุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง แม่เหล็กและยักษ์ นี่คือความสำเร็จทางเทคนิคที่น่าตื่นตาตื่นใจแน่นอนหนึ่งของโปรแกรมหลักฟิสิกส์ของอนุภาคอยู่ในอุตสาหกรรมการประยุกต์เทคโนโลยีมันพัฒนาไปพร้อมกัน จากการรักษาด้วยรังสีโปรตอน รักษามะเร็ง เพื่อเวิลด์ไวด์เว็บ .

แต่สำหรับผมแล้ว ความตื่นเต้นในวิทยาศาสตร์ : มจธคือสำรวจจักรวาลที่เกล็ดเล็ก ทุกสิ่งที่เราได้เรียนรู้เพื่อให้ห่างไกลเป็นยุทธศาสตร์ในรุ่นมาตรฐานเป็นทฤษฎีที่อธิบายถึงจักรวาลของอนุภาคเล็ก ๆและให้กฎว่าอนุภาคเหล่านี้อย่างไร โดยการทำลายบางส่วนของอนุภาคเหล่านี้ร่วมกันที่พลังงานสูง เราสามารถที่จะทดสอบกฎเหล่านี้และทำให้การค้นพบใหม่

มจธ " 1 " ( ณ ) ให้ข้อมูลเพียงพอที่จะทดสอบแบบมาตรฐานในระดับใหม่ของความแม่นยําและค้นพบอนุภาคฮิกส์ .อนุภาคนี้ได้คาดการณ์ไว้ในปี 1960 และมีบทบาทสำคัญในรุ่นมาตรฐาน แต่มันเกือบจะ 50 ปี ก่อนที่เราจะมีเครื่องที่มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะค้นพบมัน เป็นพลังงานสูง ต้องการจำนวนมากของข้อมูล : อนุภาคฮิกส์เป็นสิ่งหายากและน้อยกว่าหนึ่งในพันล้านการชนที่มจธผลิตหนึ่ง


เครียดช่วงเวลา Laurent egli / เซิร์น
10.12am . ด้านบนแบน :ลำแสงพลังงานระดับ หลังจากถึงเป้าหมาย

เหล่านี้ช่วงเวลาตึงเครียดสำหรับทีม CERN ในวันพุธ เครื่องเร่งอนุภาคที่เป็นปฏิบัติการที่พลังงานสูงสุดที่เคยทำได้ในเครื่องเร่งอนุภาค . " 2 " จะชนโปรตอนที่ 60% สูงกว่าพลังงานมากกว่าวิ่ง 1 โดยผลักแม่เหล็กและเร่งถึงขีด จำกัดเราหวังว่านี้จะช่วยให้เราเข้าถึงพิเศษเพื่อแก้ไขปัญหาบางส่วนของคำถามใหญ่ในฟิสิกส์ของอนุภาค

หนึ่งในหัวข้อหลักคือสสารมืด นี้ดูเหมือนจะเป็นชนิดใหม่ของการกระจายอนุภาคผ่านจักรวาล และด้วยเครื่องเร่งอนุภาควิ่ง 2 เราหวังที่จะให้มันในแล็ปได้เป็นครั้งแรก แต่ถ้าอนุภาคฮิกส์ หายาก สสารมืดแม้ rarer ,และเราจะต้องจัดการมากของการชนกันก่อนที่จะมีความหวังในการค้นหามัน


สงครามโลก CMS / เซิร์น
10.17am . บีบ : คานปรับจูน และเน้นที่ 4 จุดรอบเครื่องเร่งอนุภาคที่พวกเขาข้ามและการทดลองบันทึกการชนกัน

เกือบมี ( ตอนนี้ต้องรอเคลียร์ทั้งหมดก่อนที่พวกเขาสามารถเริ่มต้นการบันทึกและเราเริ่มเรียนอย่างที่ไม่เคยเห็นมาก่อน แต่หลายของการชนจะไม่เป็นที่น่าสนใจเป็นโปรตอนเพียงแตกออกจากกัน โดยไม่ทำอะไรตื่นเต้น

เพื่อให้เรื่องเลวร้ายหายากใหม่อนุภาคเรากำลังมองหามีแนวโน้มจะไม่มั่นคง และสลายไปอย่างรวดเร็ว จะเห็นได้โดยตรงดังนั้นงานของการทดลองคือ การวัดที่อนุภาคที่ทำออกมาของการชนกันและพยายามที่จะสร้างสิ่งที่เกิดขึ้นเพื่อหาหลักฐานบางอย่างที่ผิดปกติ

เป็นสสารมืด มีความคิดอื่น ๆอีกมากมายที่จะทดสอบ เช่น มาตรวัดระดับโบรอน , ใหม่ , ควอนตัมดำหลุมและนิวตริโนหนักทั้งหมด ซึ่งเราสามารถปรับเปลี่ยนได้จากเครื่องเร่งอนุภาคการชนกันส่วนหนึ่งของความสุขและความเจ็บปวดของวิทยาศาสตร์คือการค้นพบใหม่จะมาถึงในไม่กี่วัน หรือกี่ปี


แชมเปญไหลไมค์สตรูอิก / เซิร์น
10.43am . คานมั่นคง : มจธคือตอนนี้ทำงานได้อย่างราบรื่น , คาน ทำตัวอย่างที่คาดไว้ และการทดลองจะเริ่มบันทึกข้อมูล

วิ่ง 2 ได้เริ่มขึ้นแล้ว ! แชมเปญไหลที่ CERN ตอนนี้สนใจย้ายไปวิเคราะห์ข้อมูลใหม่และมันถึงเวลาที่พวกเราต้องกลับไปทำงาน