Geneva - for merge -...

Disciplina: Fizica

Clasa a XII-a

of 5

Prof. Marilena Enache, Colegiul National “I.L.Caragiale”

Obiective: invatarea prin e-learning prin vizionarea a doua filmulete :

http://www.youtube.com/watch?v=fLrvcF6SDeU

http://www.youtube.com/watch?v=hAYnv-Scw2Q

despre acceleratorul de la Geneva

urmate de explicatii aflate intr-un document:

Mijloace tehnice:

Calculator

Tabla interactiva

Experimentul "Geneva", initiat si pus in practica de

Centrul European pentru Cercetari Nuclerare (CERN)

CERN a luat fiinta in 1954.

Scopul principal urmarit de savanti prin experimental “Geneva” este de a reconstitui conditiile formarii Universului, de-acum circa 13,7 miliarde de ani si astfel sa determine manifestarea a ceea ce a fost numit "veriga lipsa" sau "particula lui Dumnezeu" - cunoscuta in limbajul fizicienilor ca bosonul Higgs, dupa numele savantului care a demonstrat teoretic existenta sa. Este vorba despre elementul care ar conferi celorlalte particule proprietatea numita masa si care exista pretutindeni in Univers, dar nu intr-o forma vizibila. In inelele reprezentate de tunelul prin care protonii vor ajunge sa circule cu

viteza apropiata de viteza luminii, nu are acces nimeni din afara proiectului. Totusi, alaturi de ei ar trebui pus si Peter Higgs, cel care in 1964 a dedus prin metode teoretice existenta "particulei lui Dumnezeu". La un pas de certitudinea unei realizari epocale, se pare ca toate domeniile care ne influenteaza viata, direct sau indirect, ar putea avea nevoie, ulterior, de o revizuire substantiala. Daca fizicianul francez Hubert Reeves afirma, intr-o declaratie optimista, ca LHC (Large Hadron Collider) va determina obtinerea de "date care risca sa bulverseze fizica particulelor elementare", celebrul Stephen Hawking aprecia si el ca experimentul ar trebui sa reuseasca, dar ca ar fi mult mai interesant daca nu ar fi descoperit bosonul Higgs, pentru ca aceasta ar demonstra ca e ceva in neregula si deci ca trebuie revizuit totul. "Am pariat 100 de lire ca nu vom descoperi Higgs", a adaugat savantul britanic, exprimandu-si totodata convingerea ca nicidecum nu vom avea de-a face cu sfarsitul lumii, in urma derularii proiectului LHC. Pe 10 septembrie, fasciculele de protoni au fost circulate cu o energie de injectie mica (0,45 TeV), aceasta fiind marita treptat, in alte cateva etape, urmand ca abia in 2009 sa se atinga capacitatea maxima de 7 TeV. 21 octombrie adevaratul test - cand va fi analizat impactul dintre particulele de mare energie, iar cercetarile se preconizeaza sa se deruleze inca aproximativ 15 ani de-acum inainte. Asadar, mult peste "fatidicul" an 2012!

Disciplina: Fizica

Clasa a XII-a

of 5


Romani in proiect

Experimentul de la Geneva a reusit sa aduca impreuna oameni de stiinta, investitori si observatori din intreaga Uniune Europeana, ca si din SUA, Rusia, Japonia.

Investitia Romaniei se ridica, dupa unele surse, la circa doua milioane de euro. In derularea efectiva a proiectului sunt angrenati in jur de 100 de specialisti romani, unii dintre ei realizatori ai detectoarelor capabile sa separe cu precizie ridicata doua energii diferite.

In Univers se petrec in permanenta procese similare celui realizat experimental la Geneva, cu o degajare de energii echivalente cu circa 10 la puterea a 13-a din "evenimentul" LHC. Si aceasta, fara ca pana acum sa se fi temut cineva ca respectivele reactii ar aduce cu sine Apocalipsa.

Avand in vedere faptul ca experimentul desfasurat la Geneva ar putea avea urmari deosebite pentru viitorul omenirii, se impune sa vedem mai multe opinii referitoare la acest eveniment din data de 21 octombrie 2008. Cercetatorii de la CERN afirma ca nu este nici un risc de formare de gauri negre, insa afirma ca exista probabilitatea de 1% ca aceste fenomene sa apara. In ipoteza ca in urma coliziunii din interiorul LHC dintre particule ar rezulta o gaura neagra, cercetatorii de la CERN afirma ca aceasta ar disparea aproape instantaneu.

Stephen Hawking teoretizeaza ca o gaura neagra emite o radiatie denumita de el, radiatie Hawking, care ar determina disparitia gaurii negre.

O parte dintre cercetatori afirma faptul ca aceasta teorie este gresita.

Prof. Hawking speculeaza astazi ca vom fi in siguranta daca vom creea micro gauri negre de pe Pamant in LHC , pentru ca el crede că fluctuatiile cuantice din jurul gaurii negre vor fura energie de la gaura neagra.. El pare destul de sigur pe teoria lui, insa Albert Einstein care a declarat ca nu poate scapa din gaura neagra nici chiar lumina. Chiar cercetatorii de la CERN au recunoscut ca impactul dintre razele cosmice si Pamant nu a putut pune in pericol Pamantul, pentru ca, spre deosebire de particulele create in acceleratorul LHC, razele cosmice calatoresc prea repede pentru a fi capturate de gravitatia Terrei si sunt toate expulzate în spatiu în conditii de siguranta, la viteze relativiste. Rezultatul poate fi unul promitator si care ne va ajuta sa intelegem mai bine Universul.

Pe langa cautarile bosonului Higgs, se mai cauta verficarea unor teorii si testarea calatoriei in timp si spatiu. Putem spune ca suntem pe cale sa deschidem Cutia Pandorei. Avand in vedere ca experimentul a costat o multime de bani, tarile participante nu ar investi asemenea sume considerabile de bani doar pentru a vedea daca niste ipoteze au fost corecte, fara a cauta CEVA anume…Insa dupa ce testul va fi reusit, cu siguranta multi ochi din Galaxie si chiar din Univers se vor indrepta cu siguranta spre noi. Daca ne vor privi cu blandete sau vor fi incruntati, ramane de vazut…

Detalii despre acest dispozitiv:

Construirea LHC a costat sase miliarde de franci elvetieni (3,9 miliarde de euro);

Când a fost forat, capetele tunelului circular s-au întalnit cu o eroare de 1 cm;

Disciplina: Fizica

Clasa a XII-a

of 5


Cablurile care alimenteaza cu curent electric acceleratorul LHC Geneva ar putea sa inconjoare Ecuatorul de 6,8 ori. Filamentele din compozitia acestora, puse cap la cap, s-ar întinde de la Pamant la Soare si inapoi de cinci ori, plus inca cateva calatorii pana la Luna;

Aparatul de racire al acceleratorului ar putea mentine 140 000 de frigidere pline cu carnati la o temperatura doar cu putin deasupra celei de zero absolut (-270°C);este mediul cel mai rece de pe Pamant,mai rece decat spatiul cosmic;

Tunelul contine un vid asemănător celui din spatiul cosmic; imagini din interiorul acceleratorului

Inginerii constructori au cautat sa detecteze scurgeri atât de mici, care unui cauciuc de masina i-ar lua 10 000 de

ani ca sa se dezumfle; la pornire necesita energie cat sa sustina toate locuintele din Geneva; piesele au fost confectionate pe toate continentele; pardoseala are 5m grosime; particulele vor fi studiate cu detectorii ATLAS si CMS. Detectorul ATLAS este o componenta de aproximativ 100 t si

9,3 m diametru. CMS cantareste cat 18 avioane cu reactive; la lungimi de 14 m sunt abateri de 1mm;

coborarea unei piese de mari dimensiuni dureaza 7-8 h;

informatiile obtinute vor fi prelucrate de 5000 de savanti din 500 de universitati; acceleratorul va functiona timp de 10 ani, dupa care altul ii va lua locul;Acest experiment poate constitui un punct de

cotitura in evolutia ulterioara a stiintei. Oamenii de ştiinţă vor utiliza uriaşa instalaţie în încercarea de a reconstitui condiţiile care au existat la numai o fracţiune de secundă după Big Bang şi de a afla cât mai multe secrete despre felul în care a putut lua naştere Universul. Ce se va întâmpla după aceea ar putea schimba radical felul în care înţelegem lumea. Majoritatea experţilor consideră că exploziile create în momentul ciocnirii grupurilor de particule vor dezvălui cele mai mici părţi componente a tot ceea ce ne înconjoara.

Disciplina: Fizica

Clasa a XII-a

of 5


Peter Higgs, profesor de fizică a particulelor la Universitatea Edinburgh, speră ca LHC să dovedească existenţa mult-căutatului boson Higgs, teoretizat de el acum aproximativ 40 de ani. În 1964, reputatul profesor a propus o soluţie elegantă pentru una dintre cele mai mari probleme ale Modelului Standard al fizicii, explicând de ce are materia masă şi, deci, de ce există într- o formă car Ideea sa a fost că Universul este „inundat“ de un câmp invizibil de bosoni, particule alcătuite din masă şi atât. Pe măsură ce particulele se mişcă prin acest câmp, bosonii Higgs se lipesc de unele dintre ele, făcându-le mai masive, iar altele rămân neafectate. Misteriosul boson postulat de Higgs a devenit atât de fundamental fizicii încât a ajuns să fie supranumit „particula lui Dumnezeu“. Greu de pus în evidenţă Bosonul Higgs este foarte greu de depistat, deoarece, potrivit teoriei, el există numai la energii foarte mari, care au existat ultima oară în natură doar în momentele de după Big Bang, de unde nevoia de un accelerator mai puternic. „Marele accelerator de hadroni este ca o maşină a timpului, care ne va transporta înapoi către Big Bang, mai aproape decât am fost vreodată. Vom vedea noi tipuri de materie, pe care nu le-am fi putut vedea înainte“, a declarat profesorul Frank Close, care predă fizica particulelor la Universitatea Oxford. „Ideea că LHC ar putea provoca sfârşitul lumii este ridicolă“, a subliniat el, căutând să înlăture una dintre temerile izvorâte din ignoranţă.

Nu sfârşitul lumii, ci o reinterpretare O sumedenie de teorii ale conspiraţiei au luat naştere în jurul LHC, cele mai multe evocând un potenţial „sfârşit al lumii“, fie prin consumarea Pământului de o gaură neagră apărută în accelerator, fie prin dispariţia însăşi a Universului, din cauza „tulburării“ structurii acestuia de către experimentele LHC. Chiar şi unii fizicieni au teoretizat că LHC ar putea funcţiona ca o maşină a timpului, deschizând calea călătoriilor temporale. „La nivelul energetic pe care-l vom crea, materia normală nu există. Mă aştept să întâlnim lucruri cu totul noi, care ar putea întoarce cu susul în jos actuala noastră înţelegere a fizicii.

LABORATOR SUBTERAN Tunelul particulelor elementare Acceleratorul este situat într- un tunel circular având circumferinţa de 27 km, la adâncimi care variază între 50 şi 175 de metri. Tunelul, construit între anii 1983 şi 1988 în apropiere de Geneva, a servit anterior la func ţionarea LEP, un accelerator electron- pozitron. Având un diametru de 3,8 metri, tunelul din beton traversează în patru locuri graniţa dintre Elveţia şi Franţa, iar cea mai mare parte a sa se află în Franţa. Din loc în loc, la suprafaţă sunt amplasate echipamente şi clădiri auxiliare, precum compresoare, camere de ventilaţie, aparatură electronică de control şi instalaţii de refrigerare. Tunelul de coliziune conţine două conducte închise în magneţi supraconductori răciţi cu heliu lichid, fiecare conductă conţinând un grup de protoni. Cele două grupuri se mişcă în direcţii opuse în jurul inelului. Magneţi suplimentari sunt folosiţi să direcţioneze grupurile ca patru puncte de intersecţie, unde se vor produce interacţiunile dintre ele. Per total, numărul magneţilor supraconductori este de peste 1.600, majoritatea lor cântărind peste 27 de tone. Protonii vor avea energii de până la 7 TeV (teraelectronvolţi), coliziunea dezvoltând o energie de 14 TeV. Ciocnirile propriu-zise vor avea durate de ordinul nanosecundelor. După câţiva ani de funcţionare, în mod tipic, orice experiment de fizică a particulelor „îmbătrâneşte“, producând tot mai puţine informaţii.

Disciplina: Fizica

Clasa a XII-a

of 5


Construcţia LHC, aprobată iniţial în 1995, a costat peste 4 miliarde de euro. Repararea unui magnet stricat şi întărirea suportului pentru alţi opt magneţi identici, plus alte mici defecţiuni mai mici au contribuit la amânarea dării în folosinţă a

LHC, care ar fi trebuit să pornească la 26 noiembrie 2007.

Geneva - for merge -...

Documents

Transcript of Geneva - for merge -...