מאיץ LHC – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
אחידות במיקום הערות שוליים ביחס לסימני פיסוק |
אין תקציר עריכה |
||
שורה 25:
[[המודל הסטנדרטי|המודל הסטנדרטי של החלקיקים היסודיים]] הוא שמה של תאוריה שסיפקה השערות ותחזיות רבות גם בתחומי אנרגיה נמוכים יחסית, כאלו שניתן היה לבדוק במאיצי החלקיקים שהוקמו במהלך המאה ה-20. התאוריה זכתה למספר גדול מאוד של אישושים ניסיוניים. למעשה, תאוריה זו, ובמיוחד החלק שלה שעוסק ב[[אלקטרודינמיקה קוונטית]], יכולה להיחשב לתאוריה המדויקת ביותר ב[[פיזיקה]].
בעיה נוספת, שמעמידה את המודל הסטנדרטי כולו בסכנה, היא העובדה שחלקיק מרכזי בתאוריה, [[בוזון היגס]], טרם התגלה באופן ניסויי. ללא קיומו של [[בוזון]] זה, אין כיום הסבר מספק להיותם של [[בוזוני W ו-Z]] בעלי [[מסה]] (ההסבר מכונה [[מנגנון היגס]]). בנוסף, גודל המסה של [[לפטון|לפטונים]] ושל [[קווארק]]ים מוערך במסגרת המודל הסטנדרטי באמצעות האינטראקציה שלהם עם [[שדה (פיזיקה)|שדה]] היגס. החיפושים אחר בוזון היגס החלו ב[[שנות ה-60 של המאה ה-20]], ביולי [[2012]] דווחו מדעני המאיץ על גילוי חלקיק המתאים לנתונים המשוערים של בוזון היגס ובמרץ [[2013]] דווחו כי הם משוכנעים שזהו אכן בוזון היגס. ב-[[8 באוקטובר]] הודיעה קרן נובל על הענקת [[פרס נובל לפיזיקה]] ל[[פיטר היגס]] ו[[פרנסואה אנגלר]] על גילוי החלקיק{{הערה|שם=LTR-הערה1|1=[http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2013/press.pdf The Nobel Prize in Physics 2013]}}.
[[מאיץ LEP]], שהאיץ [[אלקטרון|אלקטרונים]] ו[[פוזיטרון|פוזיטרונים]], סיים את פעולתו בשנת [[2000]]. הוא שימש למדידות מדויקות של תחזיות המודל הסטנדרטי, ולחיפוש אחר בוזון היגס ואחר חלקיקים סופר-סימטריים. בתחום הראשון הוא נחל הצלחה רבה, והמודל סטנדרטי זכה בעזרת המאיץ לאישושים רבים, אולם בשני התחומים הנוספים לא נרשמו הצלחות. לקראת מועד סיום הפעלתו של מאיץ LEP, הצליח הצוות הטכני להגיע לאנרגיה של מעל GeV {{כ}} 200 (מאתיים [[מיליארד]] [[אלקטרון וולט]]) בהתנגשות, אך גם באנרגיה זו לא התגלה בוזון היגס. ניתוח מדוקדק של כל האפשרויות שבהן יכול היה להיווצר חלקיק זה ב-LEP, הראה שהאפשרות שמסתו נמוכה מ-GeV {{כ}} 114 נשללה כמעט לחלוטין.
שורה 52:
ב-[[4 ביולי]] 2012, שתי קבוצות המחקר העיקריות ב[[מאיץ חלקיקים|מאיץ החלקיקים]], ATLAS ו-CMS, דיווחו בנפרד על קיום חלקיק במסה של 125 GeV/C<sup>2</sup> (מסה של 133 [[פרוטון|פרוטונים]], סדר גודל של 10<sup>-25</sup> [[ק"ג]]), דבר המתיישב עם ערך צפוי לבוזון היגס. החוקרים ציינו שדרושה עבודה נוספת כדי לאשר שזהו אכן בוזון היגס ולא חלקיק לא-מוכר אחר בעל תכונות הדומות לתכונות תאורטיות של בוזון היגס.
ב-[[14 במרץ]] [[2013]] הודיעו הפיזיקאים במאיץ החלקיקים בשווייץ כי הם משוכנעים במידה רבה שהחלקיק אותו הם גילו הוא אכן בוזון היגס{{הערה|1=[http://news.walla.co.il/?w=/14/2625130 יום חג למדע: פיזיקאים איתרו את "החלקיק האלוהי" ]}}. ב-[[8 באוקטובר]] הודיעה קרן נובל על הענקת [[פרס נובל לפיזיקה]] ל[[פיטר היגס]] ו[[פרנסואה אנגלר]] על גילוי החלקיק{{הערה|שם=LTR-הערה1}}.
במסגרת המודל הסטנדרטי ייערכו באמצעות LHC מדידות נוספות שאמורות לשפר את דיוקן של מדידות קודמות שנעשו ב[[מאיץ LEP]] וב-[[Tevatron]]. בין השאר, ייעשה ניסיון לקבוע בצורה מדויקת את מסתו של [[קווארק עליון|קווארק t]] שהתגלה בשנת [[1995]]. מציאת המסה תיעשה בעזרת שחזור הקווארק קצר-החיים מתוך תוצרי ההתפרקות שלו. מדידות נוספות יעסקו בתהליכים שבהם נוצרים [[בוזוני W ו-Z]]. תחום נוסף שייחקר ב-LHC הוא שבירתה של [[סימטריית CP]]. שבירת [[סימטריה]] זו קשורה לפער העצום שבין כמות החומר לכמות ה[[אנטי-חומר]] ביקום.
שורה 71:
קבוצה בהנהגתם של ולטר וגנר (קצין בטיחות [[אנרגיה גרעינית|גרעיני]] לשעבר, אשר התנגד בשעתו להפעלת [[מאיץ RHIC]] מסיבות דומות) ואוטו רוסלר ([[ביוכימאי]] גרמני) הביעה ספקות בקשר לבטיחות של ה-LHC, וניסתה לבלום את תחילת הניסויים באמצעות עתירות שהוגשו לבתי-המשפט ב[[ארצות הברית]] וב[[אירופה]]. הם טענו כי לניסויים יש פוטנציאל ליצירת [[חור שחור זעיר|חורים שחורים זעירים]] במהירות נמוכה, אשר עשויים לצבור [[מסה]] שמקורה ב[[כדור הארץ]] או לשחרר קרינה מסוכנת, ובכך להוביל ל"תרחיש [[יום הדין]]" ולהשמדתו של כדור הארץ. סיכונים אפשריים נוספים שהוצגו הם יצירה של [[מוזרון|מוזרונים]], [[מונופול מגנטי|מונופולים מגנטיים]] ו[[בועת ריק|בועות ריק]].
בשנת [[2003]] בחנה קבוצת מדענים בשם "קבוצת חקר הבטיחות של LHC" {{כ}} (LHC Safety Study Group) את הניסויים המתוכננים. הם הסיקו כי בדומה לניסויים קודמים, כגון מאיץ RHIC, אין בהפעלת LHC סכנה כלשהי. בחינה נוספת של הראיות, שהזמינה CERN ב-[[2008]], קבעה בשנית שהפעלת ה-LHC בטוחה, וזאת בהתחשב במחקרים נוספים שנערכו מאז הבחינה הראשונה, חמש שנים קודם לכן. בחינה זו עברה [[ביקורת עמיתים]] והתפרסמה בכתב עת מדעי{{הערה|שם=LTR-הערה2|1=[http://iopscience.iop.org/0954-3899/35/11/115004 John Ellis et al, Review of the safety of LHC collisions, J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 35 (2008) 115004]}}.
מסקנות המאמר הן כי ניתן לפסול את "תרחישי יום הדין" ב-LHC מאחר שהתנאים הפיזיקליים והאירועים הצפויים להתרחש בניסויים במאיץ מתרחשים למעשה באופן טבעי וקבוע ביקום, ללא תוצאות הרות-אסון. באופן ספציפי, לגבי סכנה אפשרית בהיווצרותם חורים שחורים זעירים טוען המאמר שהתאוריה הנוגעת להתפרקותם באמצעות [[קרינת הוקינג]] מבוססת, ושאי-קיומו של [[חוק שימור]] הנוגע לכמות החורים השחורים מונע את אפשרות קיומם של חורים שחורים זעירים יציבים. על פי המאמר, סדר הגודל של אורך חיי החורים השחורים צפוי להיות {{SN||-27}} שניות. בנוסף לכך, טוען המאמר ששכיחותם של אירועים בעלי אנרגיה שווה לאנרגיה בניסוי או גבוהה ממנה מתרחשים באופן תדיר ביקום, והיווצרותם של חורים שחורים זעירים יציבים הייתה אמורה להתגלות מזמן על פני כדור הארץ ובעזרת תצפיות אסטרונומיות על גרמי השמיים.
| |||