Svet nauke

… Bar tako kažu fizičari

Pre par godina mogli ste da čitate tekst o tome kako je fizika dokazala da Deda Mraz više ne postoji (ako je ikada i postojao). Ipak, ta analiza i dokaz baš i nisu bili savršeni.

Sledeći tekst objašnjava mogućnost postojanja Deda Mraza. Autor teksta je Marko Vojinović, izvor: B92 i Mladi fizičar (2005)

PAŽNJA: Koncentracija pojmova iz fizike u tekstu koji sledi može da šteti zdravlju i raspoloženju u ove praznične dane

Deda Mraz kao kvantni fenomen

Sigurno ste već čuli za analizu problema Deda Mraza u fizici. Prosto, elementarnim ispitivanjem osobina koje Deda Mraz treba da ima da bi uspeo da stavi poklone pod jelku svakom dobrom detetu u novogodišnjoj noći, zaključuje se da to nije moguće, odnosno da je praktično neizvodljivo kad se problem sagleda u celini. U ovom tekstu ćemo pokazati da je savremena fizika ipak u mogućnosti da opiše fenomen Deda Mraza na zadovoljavajući način.

Formulacija problema

Prvi korak u rešavanju bilo kog problema sastoji se u valjanoj postavci. Zato ćemo najpre da se pozabavimo preciziranjem pitanja koja postavljamo i pretpostavki od kojih polazimo.

Deda Mraz ima zadatak da u toku novogodišnje noći stavi pod jelku poklone svoj dobroj deci na svetu. On nosi poklone u vreći na leđima, do kuće u kojoj ima dobre dece se dovozi letećim sankama u koje su upregnuti jeleni, treba da sleti na krov, spusti se niz dimnjak, ostavi poklone ispod lepo okićene jelke, popne se istim putem natrag na krov, i zatim produži dalje. U zgradama i kućama gde ne postoji dimnjak ovaj scenario je malo drugačiji, ali razlike nisu relevantne za našu analizu. Read more…

Tragovi prvog sudara u detektoru ATLAS (23.11.2009, 14:22)

U ponedeljak, 23. novembra 2009. godine ogromni detektori, ATLAS i CMS, postavljeni na akceleratorskom prstenu LHC detektovali su prve sudare protona. U 14:22h po srednje-evropskom vremenu ATLAS je zabeležio prvi sudar. Nešto kasnije, nakon malog podešavanja snopa, sudar je zabeležen i u detektoru CMS. Zatim su prvi sudari sa metom registrovani i u detektorima ALICE i LHCb.

Sudari su se odigrali pri energiji od 450 GeV po snopu, što je početna energija protona na ulasku u LHC.

LHC je počeo sa radom pre tri dana. Na samom startu život snopova bio je relativno kratak. Protoni su ubacivani u akceleratorski prsten prvo u jednom a zatim u drugom smeru. Do sada je vreme života snopova povećano na oko 10h tako da su se u akceleratoru istovremeno našli snopovi u suprotnim smerovima. U narednim danima energijaprotona će biti povećavana do 1.2 TeV, koliko je planirano da se dostigne do Božića. To će biti energija na kojoj treba očekivati prve rezultate.

Zahvaljujući članovima AD Andromeda, iz Knjaževca, dobio sam video snimak predavanja o akceleratoru LHC. Predavanje sam prošlog meseca održao u tom društvu.

Prezentaciju sa predavanja možete naći u jednom od prethodnih tekstova.

Sudeći po informacijama koje upravo stižu iz CERN-a večeras je akcelerator LHC uspešno pokrenut. Posle nešto više od godinu dana pauze protoni su ponovo pojurili celim prstenom, u oba smera.

Pre nekih desetak minuta, oko 12:15h protonski snopovi su postavljeni u stabilne orbite. Prvi događaji zabeleženi su i na detektoru ATLAS.

Preko Twitter naloga CERN-a upravo je stigla i potvrda da je LHC uspešno startovao, sve funkcioniše prema planu.

Juče sam u Knjaževcu održao predavanje i akceleratoru LHC. Evo je prezentacija sa predavanja:

"Fotografija" roja jona tokom testiranja

Posle više od godinu dana pauze protoni su ponovo projurili delovima akceleratora LHC. Tokom vikenda, 23-25. oktobra 2009. godine izvršeno je uspešno testiranje delova akceleratorskog pristena i sistema za “izbacivanje” protona u slučaju kvara.

U petak popodne u prsten je prvo ubačen snop jona, koji je nakon prolaska kroz detektor ALICE izbačen. Zatim su istim delom prstena projurili i protoni. Sledećeg dana protoni su “prošetali” i drugim segmentom prstena, prošli kroz detektor LHCb i napustili su akcelerator.

Svi parametri pokazivali su da akcelerator radi onako kako je očekivalo. Prema rasporedu LHC će početi sa radom sredinom novembra. Tokom prve godine (do decembra 2010) radiće na energiji od 3.5 – 5.0 TeV. Krajem naredne godine rad će biti prekinut, zbog redovnog održavanja i pripreme za maksimumalnu energiju od 7 TeV.

Poslednji događaj koji je zabeležio ATLAS(22. 10. 2009, 00:02 CEST)

ATLAS, jedan od dva najveća detektora na LHC-u, je potpuno funkcionalan i aktivan. Detektor je počeo da radi 24h dnevno, 7 dana u nedelji. Dok prvi protoni ne pojure LHC-om i ne počnu sudari, ljudi koji rade na ovom eksperimentu imaju prilike da analiziraju efekte kosmičkog zračenja i proveravaju da li detektor funkcioniše na najbolji mogući način.

Snimke poslednjih 100 događaja koje je ATLAS zabeležio možete da vidite na sajtu ATLAS Live, a situaciju u kontrolnoj sobi i okolini detektora možete da pratite preko web kamera.

Start LHC-a predviđen je za naredni mesec.

Broj delova: nepoznat

Dimenzije: 44 x 25 metara

Potrebno ljudi: ~2000

Potrebno vreme: nekoliko godina (ili ~5 min)

Slajdovi sa predavanja “Potraga za bozijom cesticom” koje sam odrzao na VIII susretima astronoma u Vrscu, u subotu 22. novembra 2008. godine:

Vise o LHC-u možete da pročitate u mojim tekstovima objavljenim u ELEF Magazinu i na blogu Mreže Kreativnih Ljudi.

Moj tekst o LHC-u, gradnji i problemima, i naravno o toliko pominjanim crnim rupama koje prozdiru nasu planetu mozete da procitate na sajtu ELEF Web Magazina. Evo dela…

Fizika čestica je čudna nauka. Jedini način da saznamo kako nešto radi je da to nešto uništimo. To je otprilike kao kad bi želeli da saznamo kako radi automobil iz sudara dva automobila. Deluje komplikovano, ali ako pokupimo sve delove i lepo ih složemo – to funkcioniše. Posao detektora je upravo da pokupe sve delove koji nastanu nakon sudara protona.

LHC izgrađen nalazi se na oko 100 metara ispod zemlje i ima obim od 27 kilometara. Na njemu su izgrađena četiri eksperimenta: ATLAS, CMS, LHCb i ALICE. Protoni će biti ubrzavani do energije od 7 TeV (u LEP-u energija je bila oko 100 GeV) i imaće brzinu veću od 99.9% brzine svetlosti. Da bi protoni ovih energija i brzina ostali u akceleratorskoj cevi potrebna su snažna magnetna polja. Magneti koji će ovo omogućiti konstruisani su na bazi superprovodnika, radiće na temepraturi od 1.8K (hladnije od prostora između galaksija). U prstenu je montirano oko 6000 magneta, prosečne dužine 13 metara i oni će pokrivati obim od nekih 24 kilometara. Kroz magnete će proticati struja jačine 6500 do 9500 hiljada Ampera a jačina magnetnog polja iznosiće oko 8.5 T. Read more…