Nếu bạn thậm chí quan tâm đến khoa học (hoặc nếu bạn là người hâm mộ của Lý thuyết Big Bang), bạn có thể đã nghe về Máy va chạm Hadron lớn (LHC). Tuy nhiên, bạn không cần phải là một thiên tài vật lý để nhận ra rằng các chi tiết của thiết bị tuyệt vời này không dễ hiểu, ngay cả khi bạn không phải là một giáo dân hoàn chỉnh.

Tất nhiên, không dễ để công khai thừa nhận những nghi ngờ nhất định trong một thế giới nơi văn hóa lập dị ngày càng trở nên phổ biến và nơi internet trở thành thiên đường hoàn hảo cho những kẻ thù ghét đủ loại. Vì lý do này, chúng tôi nhận xét dưới 10 sự tò mò mà bạn có thể muốn biết về LHC, nhưng không bao giờ có can đảm để hỏi.

1 - Người lớn Hadron Collider có nghĩa là gì?

Đầu tiên là dễ dàng: từ lớn đề cập đến kích thước của thiết bị. LHC là một đường hầm tròn lớn, với chu vi 27 km, bị chôn vùi dưới một lớp đất và đá trung bình 100 mét. Thuật ngữ máy va chạm đề cập đến thực tế là bộ máy được sử dụng để tăng tốc các proton (và các ion thỉnh thoảng) theo hướng ngược lại, để chúng có thể va chạm với chúng và cho thấy hạt nào phát sinh từ quá trình.

Trong vật lý, hadron là một họ các hạt hạ nguyên tử được tạo thành từ các quark và được liên kết với nhau bằng một tương tác hạt nhân mạnh (một trong bốn tương tác cơ bản, bao gồm lực hấp dẫn, điện từ và hạt nhân yếu). Proton và neutron là một số ví dụ về hadron.

2 - Tại sao nó ở dưới lòng đất?

Một trong những lý do là việc tìm một bất động sản cách mặt đất 27 km thực sự tốn kém. LHC sử dụng một đường hầm ban đầu được đào để chứa một máy va chạm khác, Máy va chạm điện tử lớn và điện cực (LEP), đã ngừng hoạt động vào năm 2000. Một chi tiết thú vị khác là tất cả đất và đá bên trên thiết bị đều phục vụ như một lá chắn tuyệt vời chống lại bức xạ tự nhiên có thể đến máy dò của bạn.

Nguồn hình ảnh: Sinh sản / Thí nghiệm Atlas

3 - Điểm giống nhau giữa LHC và Người sói là gì?

Câu trả lời là cả hai đều bị ảnh hưởng bởi mặt trăng. Giống như thủy triều, mặt đất cũng chịu sự thu hút của mặt trăng. Khi mặt trăng đầy, lớp Trái đất có thể tăng lên tới 25 cm, một chuyển động làm cho chu vi của LHC tăng lên đến một milimet. Nghe có vẻ không nhiều, nhưng nó đủ để các nhà khoa học cần tính đến điều này.

4 - Điểm giống nhau giữa LHC và tủ lạnh là gì?

Trời trở lạnh, LHC không được sử dụng để ngăn thịt nướng của các nhà nghiên cứu bị hỏng! Trong thực tế, điểm tương đồng là cả hai đều phụ thuộc vào điện lạnh. Large Hadron Collider có hệ thống đông lạnh lớn nhất thế giới và có thể được coi là một trong những nơi lạnh nhất trên trái đất.

Để giữ nam châm của thiết bị ở nhiệt độ siêu dẫn, các nhà khoa học phải làm lạnh chúng tới 1, 9 kelvin (-271, 3 độ C) - nhiệt độ thấp hơn không gian bên ngoài, đạt tối thiểu -270, 5 độ C tại một số điểm. Và đạt đến điểm đó trong các đợt tăng nhiệt là không dễ dàng: 10.000 tấn nitơ lỏng và 90 tấn helium lỏng được sử dụng trong một quá trình mất vài tuần.

5 - Cern có nghĩa là gì?

Nó là từ viết tắt của Pháp cho Hội đồng nghiên cứu hạt nhân châu Âu, được tạo ra vào năm 1952 với sự hỗ trợ của 11 quốc gia. Hai năm sau, thuật ngữ "bảng" đã bị xóa khỏi tên và được thay thế bằng "tổ chức", nhưng không có nhà nghiên cứu nào thích từ viết tắt mới, vì vậy từ trước vẫn còn.

Nếu tên của tổ chức nghe có vẻ quen thuộc với bạn mà không biết gì về LHC, thì có hai cách giải thích: hoặc bạn đã nghe thấy đó là nơi họ phát minh ra internet, hoặc bạn đã xem cuốn sách của Dan Brown, đó là Ang Angels. và Quỷ.

6 - Chi phí bao nhiêu?

Việc xây dựng LHC kéo dài gần 30 năm và ước tính chi phí cho các quốc gia thành viên Cern (và những người tham gia khác) là 4, 6 tỷ euro. Nhưng đó không phải là tất cả - như những quảng cáo truyền hình trả tiền sẽ nói - vì còn có 1, 43 tỷ euro chi tiêu cho máy dò và sức mạnh máy tính, trong số những thứ khác.

Nguồn hình ảnh: Phát lại / Neatorama

7 - LHC cần bao nhiêu điện để hoạt động?

Phải mất 120 MW để thiết bị hoạt động, tương đương với mức tiêu thụ năng lượng ở bang Geneva của Thụy Sĩ. Lượng điện năng đó sẽ đủ để cung cấp năng lượng cho 1, 2 triệu bóng đèn sợi đốt 100 watt hoặc 120.000 ngôi nhà trung bình ở California. Chi phí hoạt động hàng năm của LHC ước tính là 19 triệu euro.

8 - Bạn mong đợi nhận được bao nhiêu dữ liệu từ LHC?

Các thí nghiệm Máy Va chạm Hadron Lớn có khoảng 150 triệu cảm biến cung cấp thông tin 40 triệu lần mỗi giây. Luồng dữ liệu khoảng 700 MB mỗi giây, hoặc khoảng 15 petabyte mỗi năm. Nếu bạn cố gắng ghi tất cả vào đĩa CD, bạn sẽ tích lũy được một tòa tháp 20km mỗi năm. Và DVD sẽ không phải là một lựa chọn tốt hơn nhiều, vì bạn sẽ cần khoảng 100.000 mỗi 12 tháng.

Để nhận được lũ thông tin này, CERN đã xây dựng LHC World Computing Grid, một loại internet riêng siêu nhanh, kết nối khoảng 80.000 máy tính để phân tích dữ liệu máy va chạm.

9 - LHC có thể tạo ra một lỗ đen sẽ nuốt chửng trái đất không?

Nếu bạn đã nghe nói về máy gia tốc hạt (không có vấn đề gì), có lẽ bạn đã nghe những lý thuyết về ngày tận thế rằng những thiết bị này có thể dẫn đến các lỗ đen sẽ tiêu thụ hành tinh của chúng ta, trong số những thứ khác.

Ngay cả khi xem xét rằng LHC có cơ hội tạo ra một lỗ đen siêu nhỏ, sản phẩm sẽ có kích thước và khối lượng nhỏ đến mức nó sẽ khó hấp thụ ngay cả một proton, chứ đừng nói đến toàn bộ hành tinh. Các luận văn khải huyền khác (chẳng hạn như tạo ra các vật lạ, từ đơn cực hay "chân không bong bóng"), trong khi về mặt lý thuyết là rất ít có thể, rất khó xảy ra.

Nguồn hình ảnh: Phát lại / Neatorama

10 - Có thể giúp đỡ với nghiên cứu?

Mặc dù một nhóm gồm hơn 7.000 nhà khoa học đang chăm sóc khoa học, nhưng bất kỳ ai có máy tính và truy cập internet đều có thể giúp xử lý dữ liệu. Dự án (một cái gì đó giống như LHC tại nhà) cho phép bạn đóng góp thời gian rảnh của máy tính để giúp tính toán mô phỏng máy va chạm. Để tham gia, truy cập trang web bằng cách nhấn vào đây.