•  

    pokaż komentarz

    Przepraszam wszystkich z góry za wszelkie ewentualne błędy w tłumaczeniu (ale i dziekuję za wszelkie wyrazy wsparcia). Tłumaczenie:

    "W 2012 r. fizykom cząstek udało się po raz pierwszy dokonać długo wyczekiwanej detekcji bozonu Higgsa. Cząstka ta była ostatnim brakującym elementem Modelu Standardowego – najdokładniej przetestowanego zestawu praw fizycznych rządzących wszechświatem. Odkrycie bozonu Higgsa zostało dokonane dzięki gigantycznemu, znajdującemu się w Europie, urządzeniu znanym jako Wielki Zderzacz Hadronów (Large Hadron Collider), które używając nadprzewodzących magnesów w swoim 27 kilometrowym pierścieniu rozpędza i rozbija cząstki niemal z prędkością światła.

    Na Modelu Standardowym fizyka jednak się nie kończy. Model Standardowy nie wyjaśnia istoty ciemnej materii i energii, i nie odpowiada na pytanie dlaczego grawitacja tak diametralnie różni się od pozostałych oddziaływań.

    Zupełnie jak w przypadku map dziewiczych terytoriów kreślonych przez przez średniowiecznych kartografów wypełnianych fantastycznymi bestiami, pogranicza fizyki wypełniane są mnóstwem hipotez dotyczących rzeczy czających się w nieznanym. W nauce, chcąc sfalsyfikować jakąś hipotezę potrzeba zgromadzić dużą ilość danych – danych z lepszych teleskopów i mikroskopów, oraz, być może, z jeszcze potężniejszego superakceletatora.

    W 2012 r. Institute of High Energy Physics of the Chinese Academy of Sciences ogłosił plan budowy nowej generacji wielkiego superzderzacza. Planowany akcelerator - Circular Electron Positron Collider - miałby liczyć 100 km długości, tj. ponad 4 razy więcej niż Wielki Zderzacz Hadronów, czyli LHC. W 2013 r. natomiast, CERN również ogłosił budowę nowego zderzacza o prostej nazwie Future Circular Collider.

    Jednak cena odkrywania nieznanego często nie jest mała. Naukowcy i inżynierowie zastanawiają się, czy przedsięwzięcie to będzie warte tak dużych nakładów finansowych.

    Dobry

    Pomimo, że wykrycie bozonu Higgsa stanowiło w pewien sposób zwieńczenie Modelu Standardowego, nadal pozostaje wiele do zrobienia.

    „Ciągle nie wiemy skąd się bierze masa bozonu Higgsa. Nie rozumiemy również dlaczego istnieją generacje cząstek”, stwierdził Dyrektor Generalny CERN, Fabiola Gianotti. „Badanie bozonu Higgsa z największą możliwą precyzją stanowi niemal konieczność, a FCC będzie w stanie tego dokonać.”

    Kiedy cząstki w zderzaczu zderzają się z prędkością równą niemal światłu, część ich łącznej energii zamienia się w masę, tworząc nowe cząstki takie jak bozon Higgsa. Niemniej, LHC potrafi wytworzyć zaledwie jeden bozon Higgsa na miliard kolizji, więc nawet mając możliwość wytworzenia setek milionów kolizji w każdej sekundzie, wyprodukowanie wystarczającej ilości danych, żeby odróżnić sygnał bozonu Higgsa od szumu tła, ciągle będzie zajmować LHC kilka lat. Potężniejszy akcelerator pozwoliłby zwiększyć tempo produkcji bozonów Higgsa i umożliwiłby naukowcom znacznie lepsze jego zbadanie.

    Chcąc lepiej zrozumieć czemu tak wiele energii potrzeba do produkcji większej ilości cząstek, można wyobrazić sobie grę w kręgle z milionami kręgli, wśród których niektóre są lekkie, a inne ciężkie. Znacznie więcej jest jednak kręgli lżejszych niż tych cięższych – przykładowo milion kręgli o wadze 1 uncji w stosunku do jednego o wadze 1 tony. Teraz, aby „stworzyć” masywną cząstkę, taką jak bozon Higgsa, trzeba, nie dość, że przebić się przez miliony mniejszych kręgli po drodze, to w dodatku rzucić kulą do kręgli tak mocno, aby udało się zbić te ciężkie.

    Energia wymagana do stworzenia cząstek takich jak bozon Higgsa mierzona jest w czymś co nazywa się gigaelektronowoltem lub w skrócie GeV. LHC może wygenerować kolizje o energiach rzędu 13 000 GeV [13 TeV ] – czyli ponad 100 razy więcej niż masa-energia bozonu Higgsa. Może on wytworzyć jeden bozon Higgsa na każde 10 miliardów kolizji, przy uwzględnieniu energii zużytej na pozostałe lżejsze cząstki.

    Masywniejsze cząstki mogą istnieć, jednak znajdują się albo poza możliwościami rozdzielczymi LHC, albo ich tempo wytwarzania przez LHC znajduje się na tak znikomym poziomie, że nie są one statystycznie możliwe do wykrycia.

    „Znajdujemy się w chwili kiedy Model Standardowy nie potrafi wyjaśnić różnych zjawisk,” przyznaje Gianotii. „Istnieje wiele różnych teorii, nie mamy jednak pojęcia, która z nich jest właściwa. Krok naprzód w zakresie energii…mógłby pomóc w ukierunkowaniu naszych przemyśleń.”

    źródło: fundamentalparticles_3.jpg

    •  

      pokaż komentarz

      @Fake_R:

      Zły

      Jedna z wiodących teorii wykraczających poza Model Standardowy to supersymetria. Pozornie abstrakcyjna na pierwszy rzut oka, w podstawach jednak jest raczej prosta. Supersymetria przewiduje, dla każdej z 17 fundamentalnych cząstek z Modelu Standardowego, istnienie hipotetycznego – symetrycznego – partnera, będącego masywniejszym od powiązanej z nim cząstki, stąd nazwa „super”.

      Zaproponowana po raz pierwszy pod koniec lat 60 i na początku lat 70 XX wieku supersymetria wyglądała obiecująco ze względu na jej matematyczną elegancję, możliwość wyjaśnienia dlaczego grawitacja okazuje się być znacznie słabsza od pozostałych oddziaływań podstawowych oraz rozwiązania innych tajemnic, jak np. ciemnej materii.

      Mimo, obiecująco wyglądającej teorii mogącej pomóc w zunifikowaniu wszystkich podstawowych sił we wszechświecie, fizykom cząstek po dziesiątkach lat eksperymentów ciągle nie udało się ujrzeć niczego przemawiającego za supersymetrią. Całe pokolenia fizyków cząstek zajmowało się badaniem tej teorii i wielu z nich sądziło, że po uruchomieniu LHC nareszcie uda się zobaczyć ślady supersymetrycznych cząstek.

      „Zdecydowana większość się tym zajmująca, przeszło 90%, uważało, że po uruchomieniu LHC ukażą się oznaki nowej fizyki.” stwierdza Nigel Lockyer, kierujący Fermi National Accelerator Laboratory niedaleko Chicago. „Miałem przyjaciela, który uważał, że odkryjemy je w 3 tygodnie.”

      Jednak początkowe optymistyczne oczekiwania zostały rozwiane.

      „To piękny okres, rozumiesz, dlatego, że najlepszy czas na bycie eksperymentatorem jest wtedy gdy teoretykom kończą się pomysły. Wtedy wszystko co odkrywamy jest nowe,” powiedział David Newbold, który prowadzi program fizyki cząstek w Rutherford Appleton Laboratory w Wielkiej Brytanii i obecnie kieruje pracami nad modernizacją jednego z głównych detektorów w LHC.

      Obecnie, nikt nie odważy się zdecydowanie stwierdzić jaka moc będzie wystarczając do odkrycia nowych cząstek – jeśli takie w ogóle są. Bardzo możliwe, że nawet następny zderzacz nie będzie w stanie ich w ogóle zobaczyć.

      Brzydki

      Zarówno europejskie, jak i chińskie plany stworzenia nowego superakceleratora spowodowały krytykę ze strony poddających w wątpliwość to, że projekty te okażą się warte swojej ceny. Zwolennicy, tymczasem, argumentują, że niepewność zwrócenia się eksperymentu stanowi nieodłączny element odkrywania nieznanego. Przedsięwzięcie opłacalne jest bez względu na to, czy przynosi nowe, ekscytujące cząstki czy nie, gdyż dzięki niemu będziemy w stanie udoskonalić nasze rozumienie wszechświata, wykluczając przy tym teorie nie pasujące do zebranych danych.

      "Możliwość wykluczenia różnych teoretycznych scenariuszy i zdolność do ukierunkowywania naszych myśli jest tak samo ważne jak dokonywanie nowych odkryć", powiedział Gianotti. "Weźmy, na przykład, satelity WMAP i Planck - nic nie odkryły, ale pozwoliły na dokonanie bardzo precyzyjnych pomiarów wszechświata, które zrewolucjonizowały nasze rozumienie kosmosu. Nie powinniśmy uważać, że sukcesy w nauce stanowią wyłącznie odkrycia".

      Podczas gdy fizycy wiedzą, że bez zbudowania odpowiednich instrumentów i przeprowadzenia eksperymentu nie zdołają uzyskać żadnego rezultatu, ekonomia takich badań jest bardziej wrażliwa na debatę. Jaką cenę jesteśmy gotowi zapłacić za lepsze zrozumienie wszechświata?

      Chen-Ning Yang, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki cząstek, zwrócił uwagę opinii publicznej na tę debatę w Chinach w 2016 roku. Na ogólnodostępnym blogu przyrównał poszukiwanie oznak supersymetrii za pomocą nowego superakceleratora do "zgadywania dla zgadywania". Wyraził również obawę, że taki projekt będzie miał negatywny wpływ na finansowanie innych obszarów badawczych, zwłaszcza tych, które "potrzebują pilnych rozwiązań, jak środowisko, edukacja czy zdrowie".

      Yang wskazał na "bolesne doświadczenie", anulowanego projektu Superconducting Super Collider’a ze Stanów Zjednoczonych jako przykład "studni bez dna". Pierwotnie w 1987 r. zakładający koszt wybudowania akceleratora na cenę 4,4 miliarda dolarów., szybko zwiększył się do 12 miliardów dolarów, zanim jednak ostatecznie został anulowany w 1993 r., zdążono wydać 2 miliardy dolarów. Z perspektywy czasu jednak, mógł on pomóc społeczności naukowej w dużo wcześniejszym odkryciu bozonu Higgsa.

      Filozof nauki z Uniwersytetu Bostońskiego i polityk Tian Yu Cao, pesymistycznie spogląda na kwestię przyszłości chińskiego Circular Electron Positron Collider’a – CEPC. Zauważa on, że wśród 10 flagowych projektów ogłoszonych w chińskim planie 5-letnim nie ma wzmianki odnośnie CEPC.

      „Zdecydowanie się wahają,” stwierdzil Cao. „Wahają się, ponieważ zastrzeżenia mają ludzie z innych branży związanych z fizyką. Skąd mają wziąć fundusze na ten projekt skoro inne również potrzebują finansowania?”

      Europejski konkurent CEPC, tj. projekt FCC, również zebrał trochę negatywnych opinii. Sabine Hossenfelder, fizyczka teoretyczna napisała w opublikowanym na początku tego roku komentarzu w New York Timesie: „Ciągle uważam, że roztrzaskiwanie cząstek to najbardziej obiecująca droga do zrozumienia z czego składa się materia i w jaki sposób utrzymuje się razem. Jednak 10 mld dolarów to spora kwota. Nie jestem pewna czy tego warta.”

      Oba projekty znajdują się ciągle w fazie badań i rozwoju, jednak wraz z planowanym w następnej dekadzie rozpoczęciem budowy będą one obiektami większego zainteresowania ze strony osób próbujących zapewnić im finansowanie.
      „Obecnie, mamy 5 lat na uzasadnienie badań oraz prawdopodobnie 5 kolejnych lat na szczegółowy projekt. Następnie, będziemy postępować w takim tempie na jaki pozwoli budżet projektu”, powiedział Newbold. „Prawdopodobnie zajmie to minimum 20 lat lub więcej.”

      Zespoły FCC i CEPC opublikowały swoje koncepcje projektowe w ubiegłym roku, każdy liczący setki stron i stworzony przez ponad 1000 naukowców i inżynierów. Na pierwszy rzut oka, oba projekty wydają się dążyć do osiągnięcia podobnych celów naukowych, tak aby sukces jednego mógł uprzedzić drugiego. Na razie jednak oba projekty są na początku długiego wyścigu w nieznane.

      źródło: DSC_4553.jpg

    •  

      pokaż komentarz

      @Fake_R:

      [Tłumaczenie do opisu obrazka porównującego FCC i CEPC]

      Opowieść o dwóch zderzaczach.

      W swoim raporcie dotyczącym projektu koncepcyjnego CERN wskazał na trzy możliwe drogi w ramach programu Future Circular Collider; każda z innym zestawem zalet i wad z punktu widzenia nauki, inżynierii i kosztów. Pierwsza to budowa elektronowo-pozytonowego akceleratora (FCC-ee) o długości 100 km, który zapewni wysoce precyzyjne możliwości badania bozonu Higgsa i innych znanych cząstek. Druga przekształciłaby FCC-ee w zderzacz hadronów (FCC-hh) o osiąganej energii siedmiokrotnie większej niż w LHC. Projekt ten mógłby obejmować też punkt interakcji hadronów i leptonów (FCC-he). I wreszcie, być może na samym dole listy życzeń, znajduje się modernizacja LHC (HE-LHC), która podwoiłaby jego obecną moc do 27.000 GeV.

      Projekt CEPC w Chinach wygląda nieco inaczej. Bez istniejącej infrastruktury akceleratora, takiej jak w LHC, CEPC będzie musiał być zbudowany całkowicie od zera. Raport z projektu koncepcyjnego dzieli przedsięwzięcie na dwie fazy. Pierwsza faza to akcelerator elektronowo-pozytonowy zlokalizowany w podziemnym pierścieniu o długości 100 km - budowa ma zostać rozpoczęta już w 2022 r. i zakończyć się przed końcem dekady. Zderzacz ten ma służyć jako "Fabryka Higgsa" zapewniając bardzo precyzyjne pomiary bozonu Higgsa. Druga faza, o nazwie Super Proton Proton Collider lub SPPC, będzie znajdować się w tym samym 100-kilometrowym tunelu. Jego budowa ma się rozpocząć około 2040 roku, a zakończyć w połowie lat 40. Będzie to, jak w przypadku LHC, akcelerator protonowy, ale o znacznie wyższej energii, wynoszącej do 100.000 GeV, który ma pozwolić na poszukiwanie nowej fizyki, takiej jak supersymetria. Proponowaną lokalizacją obiektu jest Qinhuangdao, miasto portowe położone 300 km na wschód od Pekinu, do którego w ciągu godziny można dojechać pociągiem.

      źródło: fcc_comparison3.jpg

    •  

      pokaż komentarz

      @Fake_R: Świetny tekst, znakomite Twoje tłumaczenie. Dzięki :)

    •  

      pokaż komentarz

      @Fake_R: Lubię czytać Twoje tłumaczenia i dzięki za nie. Mam jednak pytanie - czy dałoby radę wrzucać to w formie jednej strony by łatwo było mi to wrzucić na czytnik za pomocą rozszerzenia Push to Kinde?

    •  

      pokaż komentarz

      @endrju_pl: Miło mi, że się podobają. Niestety sam portal blokuje mi możliwość wrzucania zbyt dużego tekstu w jednym komentarzu. Zastanowię się jednak czy mógłbym to ominąć lub wrzucić w jakiejś formie jako powiązane.

    •  

      pokaż komentarz

      @Fake_R: Wiem, że komentarze mają ograniczenie długości. Może coś w rodzaju artykułu hostowanego na wykopie i podpięcie w powiązanych.

    •  

      pokaż komentarz

      @endrju_pl: Dokładnie o czymś takim myślałem. Muszę tylko poszukać odpowiedniej platformy - że się tak wyrażę.

  •  

    pokaż komentarz

    Superakcelerator, a na polibudzie na laborkach programowanie w Pascalu, na zajęciach z dynamiki czujnika przyspieszenia do ręki nie dostaniesz, bo nie ma, na mechanice płynów zabrakło przyborów.....

    •  

      pokaż komentarz

      @jalop: U mnie na wydziale elektronicznym były może trzy sprawne kity AVR (komplet czujników, zasilacze, programatory, itp.) na stanie. Układów też była garstka, normą było, że studenci nosili swój sprzęt na laborki. To już nawet nie jest śmieszne. Zakupy zablokowane przez machinę biurokratyczną.

      Pojechałam do Hannoveru na wymianę studencką na dwa miesiące i szczerze mówiąc prawie się popłakałam, jak zobaczyłam wyposażenie dostępne w ramach ćwiczeń. Największe wrażenie zrobiły na mnie roboty ABB (podobne do tych z reklam z prowadzeniem szpilki między puszkami i filmu z projekcją 3D). U nas prawdopodobnie jeden by stał za szkłem - tam każdy zainteresowany student mógł zapisać się i przyjść na zajęcia i popracować z całą serią tych urządzeń, przedstawiciel firmy organizował też regularne szkolenia w siedzibach klientów, żeby zobaczyć je w produkcji. Chcesz użyć takiego we własnym projekcie? A proszę. Nie poszłam tylko ze względu na barierę językową, bo zajęcia były tylko po niemiecku.

      To nie jest tylko krytyczny i skandaliczny brak dofinansowania - to mentalność. Nikomu u nas pewnie nawet nie przyjdzie do głowy zapytać producentów o szkolenia, sprzęt i wsparcie. Odbierasz dyplom, wychodzisz w świat i dowiadujesz się, że pomimo lat ciężkiej pracy nie masz zielonego pojęcia o tym, co naprawdę się dzieje. Może jak trafisz w dobre miejsce na staż, a nie do Januszexu robić prezesowi kawę za pieczątkę, to się obudzisz przed ostatnim dzwonkiem...

      Nie raz słyszę, że nasi programiści są dobrzy, bo cuda robią z gówna - po prostu muszą się tego nauczyć.

    •  

      pokaż komentarz

      @jalop: Nie wiem za co dostajesz minusy. Kto nie był na technicznych studiach w polsce ten nie wie jak wygląda stan pracowni. Brakuje podstawowych rzeczy, a jak już są to zazwyczaj pamiętające poprzednia epokę. A szkoda, sam dopiero teraz za swoje pieniądze odkrywam fajne rzeczy z pogranicza elektroniki/informatyki.

    •  

      pokaż komentarz

      @ZenonZenonowski: @Tsumugi: co mam wam powiedzieć, sami wiecie jak to wygląda.

    •  

      pokaż komentarz

      @Tsumugi: Roboty na polskich uczelniach są, ale tylko dlatego że prywatne firmy w to inwestują, licząc na potencjalnych pracowników. Gorzej jest z typowo naukowym sprzętem 'będą wyniki to damy na sprzęt - nie będzie wyników bo nie mamy sprzętu'. ( ͡° ʖ̯ ͡°)

    •  

      pokaż komentarz

      @3mpty: 10 lat temu nie było nic. NIC! Na laborki z drutów robiliśmy zrzutę na amperomierze.

      I tak zawsze znalazł się jakiś kretyn, który wpiął je równolegle...

    •  

      pokaż komentarz

      @Tsumugi: z drugiej strony studenci to dzicz i zwierzeta (nie wszyscy) na AGH nowe pracownie po dwoch latach wygladały jak po kryształowej nocy. Sprzet popsuty, części rozkradzione, nawet stoły jak w gimbazie popisane. To była końcówka lat 90.

    •  

      pokaż komentarz

      @jalop: u mnie w szkole mechanicznej powstala klasa mercedesa ( ͡° ͜ʖ ͡°)
      Mieli praktyki w mercedesie, kombinezony i sprzet do nauki otrzymali od mercedesa, ponoc otrzymywali też 300zł.
      I teraz taka niby byle jaka inwestycja bo co to 20 kombinezonow, troche gratów, a wyszkolą sobie sami profesjonalnych mechaników ktorzy uczyli sie na nowych autach tej marki.
      Co z tego ze nie naprawią 30 letniego forda, bedą znali tylko auta które naprawiają, a to już jest fach, znac cos dobrze, a znac wszystkiego po trochu ( ͡° ͜ʖ ͡°)

      Zazdrosciłem :P

    •  

      pokaż komentarz

      @Tsumugi: to wszystko niestety prawda. Jak do jednej firmy, w której kiedyś pracowałem przychodzili świeżo upieczeni inżynierowie elektronicy po polibudzie to widząc sterowniki na AVR łapali się za głowę, że takie cuda widzą pierwszy raz w życiu. O programowaniu czy czymś podobnym oczywiście nie było mowy. Tragedia to małe słowo. Oczywiście - są ludzie, którzy mając 17 lat potrafią robić rzeczy, że szczęka opada. Ale to pasjonaci, dla których uczelnia to strata czasu de facto bo sami nauczą się dużo więcej.

  •  

    pokaż komentarz

    Sam akcelerator to nie wszystko. Obecnie brakuje mocy obliczeniowych do przetworzenia wszystkich danych, przetwarza się zaledwie kilka procent.
    Nie do końca potrzeba więc nowego większego sprzętu. Tą kasę można by przeznaczyć na następców Hubble na orbicie, na przykład. I tak wiadomo że olimpiada w Soczi byla droższa Niż LHC :))
    Zapomina się również o energochłonności takich przedsięwzięć, LHC wp#!#@?#a tyle produ co niemale miasto.
    @KubaGrom detektory w kosmosie mają ograniczone pole, promieniowanie tła powoduje że potrzeba by było ekranować je takimi substancjami jak ołów... A większy rozbłysk słońca usmażył by detektory.

  •  
    aardwolf

    +51

    pokaż komentarz

    jak porównać cenę takiego akceleratora z kosztami zbrojeń, to wychodzi, że Pentagon mógłby takie LHC budować co tydzień.

  •  

    pokaż komentarz

    każde nowe odkrycie jest warte każdej ceny