Kompaktní detektor částic nazvaný Compact Muon Solenoid (CMS) je konstruován proto, aby odhalil nové částice hmoty, detekoval černé mini díry a aby odhalil některé ze záhad vesmíru.
Toto zařízení by mělo najít odpověď na otázky: odkud se vzala hmota, kolik existuje dimenzí a z čeho je tvořena temná hmota.
Odpověď na zmíněné otázky by měly dát částice, jež jsou stavebními kameny hmoty a které jsou menší než atomy. Vědci doufají, že toto zařízení také přispěje k vytvoření sjednocující teorie, jež by vysvětlila všechny fyzikální jevy a která by konečně sjednotila fyziky bádající na zákonitostech makro a mikrosvěta.
Do projektu CMS jsou již zapojeny tisíce vědců a inženýrů, kteří již patnáct let krok po kroku budují ohromný detektor částic. Zařízení bude instalováno do šachty 90 metrů pod zemským povrchem a to pod francouzským městem Cessy, které je v těsném sousedství hranice se Švýcarskem.
Příští rok bude v CERNU spuštěn největší urychlovač částic. Dráha, po které budou částice nabírat svojí rychlost měří 27 km, tak dlouhý je podzemní tunel zbudovaný na švýcarsko-francouzském venkově. Srážející se částice budou mít tak velkou energii, že zatím žádné takové srážky částic se v pokusech neuskutečnily. Správným načasováním bude docházet k jejich střetům při průchodu CMS detektorem. Když do sebe částice vrazí, budou imitovat podmínky, jaké existovaly ve vesmíru těsně po velkém třesku.
Napodobení velkého třesku by mělo odhalit celou řadu nových částic. Včetně těch, které se v rané fázi vesmíru vyskytovaly. Každá srážka proti sobě vystřelených částic způsobí gejzír všemi směry vylétajících rozpadných produktů. Nový detektor bude umět sledovat jejich směr a bude schopen stanovit jejich rychlost a energii. Extrémně silný magnet, který je součástí detektoru, bude ohýbat trasy těchto částic a tím umožní zjistit elektrický náboj všech takto vniklých produktů.
Jednou z částic, kterou šéfkonstruktér zařízení profesor Tejinder Virdee z Londýnské Imperial College hodlá objevit, je higgsův boson. Jde o předpovězenou částici, kterou vědci honí a ne a ne ji chytit. Je pro chápání mikrosvěta velmi podstatnou součástí. Právě bosony by měly propůjčovat vlastnosti částicím a pochopení jejich funkce přispěla k chápání podstaty hmoty.
Kdyby se vědcům higgsův boson nepodařilo prokázat, znamenalo by to, že teorie o nejmenších částicích, které byly tvořeny v podstatě celé 20. století, jsou špatné.
CMS detektor je jedním ze čtyř experimentů, které jsou rozmístěny na 27km dlouhém prstenci velkého hadronového urychlovače částic (LCG, Large Hadron Collider). Vlastní detektor částic je zařízení, na jehož vzniku se podílí 37 zemí. Urychlovač by měl zahájit svojí činnost před vánocemi příštího roku. Tehdy by také měl nový detektor částic CMS začít zaznamenávat data ze srážek emitujících malý „velký třesk“.
Video 1: Vědci vysvětlují význam experimentu přímo v hale detektoru CMS.
Video 2: Profesor Virdee o podrobnostech experimentu.
Hmotnost celého zařízení se pohybuje okolo 2000 tun.
Prameny:
Imperial College London
Imperial"s Media Services team
Diskuze:
NeCenzura
Gallon McHolzvrut,2007-03-31 12:45:14
Omlouvám se, "části článku" a diskuze je i nadále na osel.cz/index.php?clanek=2104. Zmátly mě 2 články na stejné téma. Ale i tak, kdo dal experimentátorům právo riskovat životy ostatních lidí, ježků a případně i jiných a možná inteligentnějších civilizací. V tomhle případě by se snad vyplatilo chvíli počkat, až budou teorie úplnější, protože jsou-li tak fajn, že mohou odhadnout minimálnost rizika, pak k čemu experiment. A nejsou-li, pak jak věřit spolehlivosti odhadu rizika?
Cenzura
Gallon McHolzvrut,2007-03-07 15:48:19
Kam se poděly části článku o rizicích projektu a diskuzní příspěvky na toto téma?
Miluji Osla
Jiří Dolanský,2006-12-19 23:45:57
Osel je super, dík za něj a to co jsem si tady dneska přečetl mně utvrdilo v tom, že co Čech, to hlava otevřená, i když některá sekyrkou, a směju se ještě teďka. Dík za Osla a nadále pánové kraďte čas rodině.
A nejhorší na tom je, alko,
V.Novák,2006-12-18 14:23:50
že tyhle prostředky jdou nějakým vědcům - zatímco vaši vědoucí z nich mají pendrek...
No sodomagomorra, už aby do toho ten Aštar Šérchán praštil!
To: TH
LH,2006-12-18 13:53:01
Možná máš pravdu, ale potom plácá nesmysly autor projektu jehož slova zveřejnily stránky Imperial College London. Myslíš, že by tak banální chybu dovolily tyto stránky zveřejnit? A nebo by ji hned opravili? Jejich stránky čte hodně fyziků....
Tady je ta citace ohledně bosonu.
Professor Virdee: "Scientists believe the Higgs-Boson is the particle that gives the property of mass to other particles such as electrons and so on..."
Takže jestli tomu dobře rozumím, tak boson by měl dávat vlastnosti hmotě jakou jsou elektrony,...
Tak to jste nepřesně přeložil
Pavel Brož,2006-12-18 14:05:56
Ono property of mass se nepřekládá jako vlastnosti hmotě, ale jako hmotnost, nebo otrocky přeloženo jako "vlastnictví hmotnosti".
Rozhodně nemůžu sloužit jako arbiter
V.Novák,2006-12-18 14:21:45
pro angličtinu, ale nemůže být "mass" prostě hmota jako fyzikální nebo filosofická kategorie a "property of mass" vlastnost, jedna z vlastností hmoty, kterou česky označujeme hmotnost?
Nepředpokládám, že by to byla "mšovitost"...(;-)))
Co se týče té fyziky
Pavel Brož,2006-12-18 14:36:04
tak Vám opravdu mohu garantovat, že Higgsovy bosony byly do standardního modelu zavedeny právě a jen kvůli tomu, aby se díky nim vysvětlila nenulová klidová hmotnost leptonů, které jsou v kalibračních teoriích bez Higgsů zásadně nehmotné. Higgsovy bosony opravdu nezpůsobují ani spin, ani náboj, ani leptonové či baryonové číslo, ani žádnou jinou vlastnost jiných částic, ale jen a pouze hmotnost.
Z čistě jazykového hlediska pak nelze přehlédnout, že slovo "property" neznamená pouze vlastnost, ale také vlastnictví, majetek, jmění, nemovitost či realitu (ve smyslu nemovitosti). Ale hlavně "the property of mass" se nedá přeložit jako "vlastnost hmoty", protože "mass" se ve fyzikální literatuře překládá zásadně jako hmotnost, jako hmota se v angličtině používá termín "matter".
Poznámka k Higgsům
Vladimír Wagner,2007-01-26 08:14:21
Higgsův mechanismus je ve standardním modelu součástí teorie elektroslabých interakcí. Jeho hlavním "úkolem" a důsledkem je způsobení obrovského rozdílu mezi hmotností částic, které zprostředkují elektromagnetickou interakci (fotony s nulovou klidovou hmotností) a slabou interakcí (W,Z bosony - jejich hmotnost je až 90 krát větší než hmotnost protonu). V každém případě se v textu má na mysli, jak správně píše P. Brož, hmotnost (mass) a ne hmota (matter). Populární povídání o dosavadním hledání Higgsů lze najít na: http://hp.ujf.cas.cz/~wagner/popclan/higgs/higgs.html
Higgsov bozon
TH,2006-12-18 13:25:06
Pokial viem, Higgsov bozon potrebuje Standardny model. Ako je to ale so supestrunovou teoriou? Potrebuje aj ona Higgsov bozon?
.
Zda sa mi, ze veta: "Právě bosony by měly propůjčovat vlastnosti částicím jako je elektron,.." je uplne mimo. Jednak 'bozon' ako samostatna castica neexistuje. Je to len pomenovanie jednej skupiny castic - konkretne castic, ktore maju celociselny spin. A jednak, elektron ktory, je uvedeny ako priklad bozonu, ma polocisleny spin. Patri teda medzi fermiony.
.
Spravne ta veta asi mala byt: Higgsove castice zposobuju nenulovu hmotnost niektorych bozonov.
Ano, je to v obou případech tak
Pavel Brož,2006-12-18 13:44:44
Higgsovy bosony "způsobují" nenulovou hmotnost nejenom elektronům, ale i mionům, tauonům, kvarkům, a podle ne tak dávných výsledků i neutrinům, protože neutrina také mají nenulovou klidovou hmotnost. Tomu procesu se říká Higgsův mechanismus, souvisí s tzv. spontánním narušením symetrie a současně s kalibrační symetrií - obojí je bohužel nad rámec tohoto příspěvku.
Higgsových částic bude více, kolik přesně, to se zatím neví. Teorie dávají vícero možností, každé z nich odpovídá trošku odlišné chování částic v extra vysokých energiích. LHC by měl dát omezení na tyto možnosti a tím i pomoct určit fyziku tzv. Higgsova sektoru - tzn. té části standardního modelu, která určuje, kolik a jakých Higgsových bosonů existuje a jak interagují s ostatními částicemi.
Je pravda, že Higgsovy částice jsou integrální součástí standardního modelu, a že bez nich by bylo nutno tento model radikálně přebudovat. Nicméně ta situace ve skutečnosti nebude tak horká, protože i při tak vysokých energiích, kterých bude dosahovat LHC, budou stále existovat jisté teoretické možnosti, jak odsunout hmotnosti Higgsů do ještě vyšších, i potom nedosažitelných energií. Ty teoretické možnosti se ale v případě negativní detekce velice zúží, protože ty běžně uvažované teoretické varianty dávají omezení na hmotnost Higgsů nejen zespoda, ale i shora.
Co se týče strunových teorií, tak nemohu sloužit. Mám za to, že spektrum potenciálně možných strunových teorií je tak široké, že se dá naroubovat na jakoukoliv dnes uvažovanou variantu standardního modelu. Ani pozitivní, ani negativní výsledek při hledání Higgsů nebude znamenat ani definitivní potvrzení, ani definitivní vyvrácení strunových teorií, pouze omezí jejich počet. Ten se ale během několika let následnou teoretickou "evolucí" opět rozroste :-)
2 Pavel Brož
ditom,2006-12-18 13:18:05
A nemá ten cvrček trošičku kratší levou prostřední nohu (holeň)? A nechybí mu poslední článek pravýho tykadlo? Jestli jo, tak ho znám, a mám s ním úplně stejnou zkušenost. A ještě k tomu je škodolibej - když jdu k němu blíž, abych ho lépe slyšel, nachvál zmlkne. Potvora.
Troška viery
alko,2006-12-18 12:37:33
Je smutné, že toľko prostriedkov a ľudského úsilia sa venuje takýmto a iným veciam. Dokonca by pomohlo, ak by okamžite prestali a ak majú vieru tak sa na odpovede spýtali niekoho, kto ich pozná. Na Zemi ich je málo, ale SÚ tu.
Je tomu přesně tak, jak píšete
Pavel Brož,2006-12-18 12:56:17
Ti, kteří znají všechny odpovědi na ty největší otázky Universa, jsou zde. Mnohdy mají podoby, které by u nich nikdo nečekal, ale i to je součástí onoho hlubšího záměru, který my obyčejní smrtelníci neumíme pochopit. Tak např. já mám jednoho takového vesmírného gurua usídleného v křoví pod mými okny, má překvapivě podobu cvrčka. V dlouhých letních večerech se trpělivě snažím zachytit moudrost ukrytou v jeho cvrkotu, a někdy mám dojem, že jsem již velice blízko.
Nepochybuji o tom, že zná odpovědi i na to, jestli ten higgsův boson existuje nebo ne. Bohužel díky mé nedokonalé percepci jeho hluboké moudrosti jsem zatím stále ještě odkázán na ony přízemní pozemské experimenty v tom CERNu, kde se vědci snaží neohrabaným způsobem přiblížit těm odpovědím, které ten cvrček už samozřejmě dávno zná. Dokonce si myslím, že těch lidí s tím nedokonalým vnímáním těch vyšších mouder bude více a že bohužel budou stejně jako já odkázáni na ta zoufale neoduševnělá individua pinožící se kolem těch nesmyslných urychlovačů.
Nech vystupia a prehovoria
Pre alko,2006-12-18 13:37:04
Ja som zvedavy, co by povedali. Vedecke teorie sa testuju experimentom. Niektory su o spravnosti svojej teorie presvedceni fakt hlboko. Experimnet je vsak definitivny argument. Nech teda predstupia a povedia svoj nazor na Higgosv bozon, alebo nech povedia, co tvori temnu hmotu, temnu energiu, nech nacrtnu riesenie problemu, pre ktory stoji superstrunova teoria na mieste uz niekolko rokov alebo mozu vsetkemu nasadit korunu a vysvetlit, ako funguje kvantova fyzika. Ak ich predpovede potvrdi experiment, potom klobuk dolu, budu doveryhodni.
Správně
Colombo,2006-12-18 21:25:03
Většina takových lidí, kteří žijí ve víře. Nechtějí aby si člověk "hrál na boha". Jenže tito lidé poté výsledný produkt výzkumu využívají. Ptají se na to boha? Stvořil jim to bůh? Ne, člověk, kterému to zakázali a od kterého požadovali onu věc nechat být, případně se i silou dožadovali. Chcete příklady? Co myslíze, že říkali naši předci, když viděli oheň vzniklý bleskem? Co myslíze, že říkali o prvních esperimentatorech, kteří rozdělávali oheň křemeny(bo čím)? Co myslíte, že říkali o matematicích, kteří poté stvořily z čísel pyramidy pro odpočinek bohů(faraónů)? Hvězdářích, jež pozorovali oblohu a předpovídali "boží trest" zatmění slunce? Tak bych mohl pokračovat do nekonečna.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
