Kann Der Größte Atomzerstörer Der Welt Die Tiefsten Geheimnisse Des Universums Lösen?

{h1}

Der large hadron collider hat das potenzial, einige der tiefsten geheimnisse des universums zu lösen, einschließlich dunkler materie und dunkler energie und wie das universum entstanden ist.

Don Lincoln ist leitender Wissenschaftler am Fermilab des US-Energieministeriums, Amerikas größter Forschungseinrichtung für Large Hadron Collider. Er schreibt auch über Wissenschaft für die Öffentlichkeit, darunter "The Large Hadron Collider: Die außergewöhnliche Geschichte des Higgs-Bosons und andere Dinge, die Sie umhauen werden"(Johns Hopkins University Press, 2014). Sie können ihm folgenFacebook. Lincoln steuerte diesen Artikel zu WordsSideKick.com bei Expertenstimmen: Op-Ed & Insights.

Tief unter den Landschaften der Schweiz und Frankreich erwacht ein Riese. Nein, dies ist nicht der Anfang des neuesten Blockbuster-Films dieses Sommers. Das Erwachen ist sehr real, wenn auch etwas metaphorisch.

Der Large Hadron Collider (LHC) im Labor des CERN (Europäische Organisation für Kernforschung) vor den Toren von Genf ist ein enormer Teilchenbeschleuniger. Es ist die größte jemals von der Menschheit errichtete wissenschaftliche Einrichtung mit einem Umfang von mehr als 27 km. Nachdem das Unternehmen für rund ein halbes Jahr stillgelegt worden war, nahm es im Mai den Betrieb mit deutlich verbesserten Fähigkeiten auf. [Fotos: Der weltweit größte Atomzerstörer (LHC)]

Der LHC ist am berühmtesten für seine Messungen, die 2012 zur Entdeckung des Higgs-Boson-Partikels führten, dem letzten fehlenden Teil des Standardmodells der Teilchenphysik. Das Higgs-Boson ist zusammen mit dem zugehörigen Higgs-Feld der Ursprung der Masse aller subatomaren Grundteilchen. Ihre Entdeckung war ein wissenschaftlicher Triumph, der fast ein halbes Jahrhundert dauerte. Nach seiner Entdeckung haben zwei Wissenschaftler, die die Existenz des Higgs-Bosons vorausgesagt haben, 2013 den Nobelpreis für Physik gewonnen.

Aber warum ist der LHC nach diesem Erfolg noch in Betrieb?

Die Suche nach dem Higgs-Boson war nicht der einzige Grund, warum diese Anlage gebaut wurde. Im weiteren Sinne wurde der LHC entwickelt, um tiefgehende wissenschaftliche Fragen zu untersuchen. Warum sind beispielsweise die Naturgesetze so, wie sie sind? Wie ist das Universum entstanden? Und muss das Universum so sein, wie es ist?

Das sind keine neuen Fragen. Immerhin finden wir in einigen unserer ältesten Schriften Überlegungen zu diesen gleichen Fragen, sei es in der Bibel (z. B. Prediger 12:13) oder in der Hindu-Katha Upanishad. Was sich im letzten Jahrhundert jedoch geändert hat, ist, dass die wissenschaftliche Methode einige Fragen jetzt definitiv beantworten kann.

Das Standardmodell ist der Name für unser modernes Verständnis von Materie. Mit zwei Klassen subatomarer Teilchen (genannt Quarks und Leptonen) und drei subatomaren Kräften (starke Kraft, schwache Kraft und elektromagnetische Kraft) können Wissenschaftler das Standardmodell verwenden, um eine Erklärung für den Teppich eines Großteils des Kosmos zusammenzuhalten.

Das Standardmodell beantwortet jedoch nicht alles. Zum Beispiel kennen wir keine Antworten auf einfache Fragen wie: Warum gibt es zwei Klassen von subatomaren Teilchen und warum gibt es drei Kräfte? Gibt es ein tieferes und grundlegenderes Prinzip, das diese Stücke vereint?

Auf einer noch breiteren Ebene sind sich die Wissenschaftler jetzt ziemlich sicher, dass die gesamte Materie auf der Erde (einschließlich was Sie und mich ausmacht) nur 5 Prozent der Materie und Energie des Universums ausmacht. Es wird angenommen, dass der Rest aus zwei vorgeschlagenen Substanzen besteht, die als dunkle Materie und dunkle Energie bezeichnet werden. Die dunkle Materie scheint nur die Schwerkraft zu erfahren und macht etwa 25 Prozent der Masse des Universums aus. Die restlichen 70 Prozent der Masse des Universums besteht aus dunkler Energie, einer im ganzen Universum vorherrschenden Energie, die die Expansion des Universums beschleunigt.

Obwohl wir dunkle Materie nicht direkt sehen können, sehen wir ihre Wirkung, weil Galaxien schneller rotieren, als dies aufgrund der Gesetze der Schwerkraft und der beobachteten Materie erklärt werden kann. Der Beweis für dunkle Energie ist dunkler, aber immer noch überzeugend. Die Expansion des Universums beschleunigt sich. Die gewöhnliche Schwerkraft sagt, dass sie sich verlangsamen sollte, und eine abstoßende Form der Schwerkraft ist notwendig, um die sich beschleunigende Expansion zu erklären. Der Name für diese abstoßende Schwerkraft ist dunkle Energie. Es gibt noch viel zu lernen über die Natur der dunklen Energie. [18 größte ungelöste Geheimnisse der Physik]

In Zukunft könnte der LHC möglicherweise dunkle Materie im Labor bilden. Der LHC beschleunigt zwei Protonenstrahlen zu beispiellosen Energien und schlägt sie zusammen. Mit der berühmten Gleichung von Albert Einstein, die zeigt, dass Energie Masse ist, E = mc ^ 2, hoffen Wissenschaftler, die enorme Menge an Energie, die während eines Zusammenstoßes freigesetzt wird, in Materie umzuwandeln - dunkle Materie.

Der LHC kann auch die Bedingungen wiederherstellen, die kurz nach dem Urknall im Universum vorlagen. Wenn Protonenstrahlen kollidieren, schießen die Temperaturen im Inneren des Kolliders bis zu 100.000-mal höher als das Sonnenmittel, wodurch die Bedingungen weniger als eine Billionstel Sekunde nach Beginn des Universums wiederhergestellt werden. Im Wesentlichen hat der LHC Physikern erlaubt, den Urknall im Labor zu schaffen, um die Regeln des Universums besser zu verstehen, die es uns überhaupt erlauben, überhaupt zu existieren.

Der LHC ist ein Instrument der intellektuellen Erforschung. Es erzeugt Bedingungen, die die Menschheit noch nie zuvor gesehen hat. Meine Kollegen und ich haben bereits Daten aus früheren Läufen der Maschine. Nun müssen wir nur noch diese Daten durchforsten und auf Entdeckungen und Überraschungen hoffen, die noch ein paar Geheimnisse der Natur preisgeben.

Im Grunde ist der LHC zwar ein erstaunlicher Erfolg - er hat mehr als 1.000 wissenschaftliche Arbeiten hervorgebracht -, aber er beginnt erst recht. Bis Ende 2018 werden nur etwa drei Prozent der Daten geliefert, deren Produktion voraussichtlich über die gesamte Lebensdauer erfolgen wird.

Wir können unmöglich wissen, welche Entdeckungen vor uns liegen. Wenn wir wüssten, wie die Antwort aussehen würde, würde das nicht Forschung heißen. Wir können jedoch absolut sicher sein, dass die Reise faszinierend sein wird, und wir können hoffen, dass diese erstaunliche wissenschaftliche Arbeit, die von Wissenschaftlern aus aller Welt durchgeführt wird, Antworten auf einige der tiefsten Geheimnisse des Universums finden wird. Wenn wir einen Schritt zurücktreten und uns an das ultimative Ziel erinnern, schließlich und tief genug graben, werden wir endlich herausfinden, warum überhaupt etwas existiert.

Verfolgen Sie alle Fragen und Diskussionen der Expert Voices - und werden Sie Teil der Diskussion - auf Facebook, Twitter und Google+. Die geäußerten Ansichten sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten des Herausgebers wider. Diese Version des Artikels wurde ursprünglich auf WordsSideKick.com veröffentlicht.


Videoergänzungsan: .




Forschung


Tausende Vernetzte Autos Fahren Auf Us-Straßen
Tausende Vernetzte Autos Fahren Auf Us-Straßen

Größter Atom Smasher Der Welt Kehrt Zurück: 4 Dinge, Die Er Finden Könnte
Größter Atom Smasher Der Welt Kehrt Zurück: 4 Dinge, Die Er Finden Könnte

Wissenschaft Nachrichten


Männliche Krankenschwestern Männlicher Als Andere Männer
Männliche Krankenschwestern Männlicher Als Andere Männer

Botox: Verwendungen Und Nebenwirkungen
Botox: Verwendungen Und Nebenwirkungen

Quelle Des Unheimlichen
Quelle Des Unheimlichen "Blutenden Gletschers" Der Antarktis Gefunden

Ameisen Besiege Elefanten, Um Einen Baum Zu Retten
Ameisen Besiege Elefanten, Um Einen Baum Zu Retten

Affenmütter Wirken Wie Menschliche Mütter
Affenmütter Wirken Wie Menschliche Mütter


DE.WordsSideKick.com
Alle Rechte Vorbehalten!
Die Wiedergabe Von Irgendwelchen Materialien Erlaubt Nur Prostanovkoy Aktiven Link Zu Der Website DE.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DE.WordsSideKick.com