Protonen botsen met hoge energie in de LHC

Bijna honderd meter onder de grond van Zwitserland en Frankrijk schieten de bundels protonen woensdag voor het eerst stabiel en met bijna de lichtsnelheid door de 27 kilometer lange Large Hadron Collider op CERN. De protonen botsen nu met een energie van 13TeV.

In eerste instantie waren er woensdagochtend wat problemen met de injectoren van de protonen en de stabiliteit, waardoor de eerste botsingen niet om half negen maar om iets na tien over half elf plaatsvonden. De afgelopen weken schoten er ook al bundels door de LHC, maar die waren bedoeld om alle apparatuur af te stellen en te kalibreren voor deze hoge energiebundels, waar Tweakers al eerder aandacht aan besteedde.

Het belang van het juist afstellen en het verkrijgen van stabiele bundels is groot. Vanaf het moment dat de bundels stabiel waren, konden de verschillende detectoren beginnen met het data-vergaren. Niet-stabiele bundels kunnen de apparatuur beschadigen, waardoor eerst gewacht moet worden op stabiele bundels.

Een bundel bestaat niet uit een constante stroom deeltjes, maar uit verschillende 'bunches' per keer van ongeveer tien centimeter lang. De magneten in de tunnel houden de bundel in bedwang en zorgen ervoor dat de bundel zo klein mogelijk is, ongeveer een millimeter bij een millimeter. Vandaag zaten er slechts twee keer zes bunches in de LHC die elk ongeveer 100 miljard protonen bevatten. Uiteindelijk wordt dat aantal opgevoerd tot 2808 stukken per beam, wat de LHC tot 1 miljard botsingen per seconde zal opleveren. Dit lijkt heel weinig met 100 miljard protonen per treintje, maar de ruimte tussen de protonen is enorm.

Het doel is de huidige tweede run tot drie jaar te laten draaien ter verdere bestudering van het standaardmodel, en het higgsboson dat in de eerste run werd aangetoond. De eerste run begon met 3,5TeV per bundel en kwam uiteindelijk uit op 4TeV per bundel vanaf begin 2012. De wetenschappers hopen ook nieuwe natuurkundige fenomenen buiten het standaardmodel te verklaren of te ontdekken. De LHC moet nog minstens twintig jaar meegaan, met een geplande upgrade die in 2022 klaar moet zijn: de bundels worden dan nog compacter gemaakt, dan heet de LHC de High Luminosity LHC, met nog krachtigere magneetvelden.

Verschillende momenten tijdens de gang naar stabiele bundels, zie ook live via het LHC-dashboard

Elk experiment heeft zijn eigen website waarop ook alle data publiekelijk toegankelijk is. Bijvoorbeeld de botsingen bij ATLAS of CMS. Ook zijn de datastromen door het grid tussen de verschillende tiers te volgen via Google Earth.

Reacties (73)

[TKroon]

Ik vind het een zeer interessant project, maar helaas begrijp ik er niet alles van. Hoe "injecteer" je protonen? En als ze alleen op elkaar botsen, betekent dat dat er een absoluut vacuüm in de gehele buis heerst?

[Ravocs]

(1) Zoals je hier kan zien (https://reece.web.cern.ch...LHC-injection-complex.jpg) beginnen ze met een lineaire versneller. Je begint met een waterstofgas (H₂), daar trekken ze de elektronen vanaf met een hoog spanningsverschil, zodat je blijft zitten met 2H⁺. Deze versnel je door ze aan te trekken met een negatieve kathode. Dan komen ze in een kleine versneller. Die gebruikt magneetvelden om de protonen in de baan te houden (Lorentzkracht) en rondjes te laten draaien. Hoe sneller ze gaan, hoe hoger het magneetveld wordt. Als je dan het magneetveld niet meer verhoogd vliegen ze uit de baan en gaan ze rechtdoor naar de SPS. Daar doe je het truukje nog een keer en kan je ze injecteren in de LHC.
edit: oeh, filmpje! https://cds.cern.ch/record/1125472
edit2: Je hebt natuurlijk gelijk FreezeXJ

(2) Ja, het is behoorlijk goed vacuum daar! Maar alsnog botsen ze zo nu en dan ook op iets anders (zuurstof, koolstof, whatever). Dat is niet anders. Dat gebeurt niet heel vaak, het vacuum is 10^-11 mbar (vergelijk, op aarde is het ongeveer 1000 mbar, dus een factor 10¹⁴ verschil, oftewel 100 miljoen miljoen), dat is 'leger' dat het vacuum in de ruimte. Van de miljarden protonen die dus de rondte in gaan blijven er nog meer dan genoeg over voor het experiment.

Leuk feitje: ze draaien dus 2 bundels in tegengestelde richting en op bepaalde plekken kruisen de bundels elkaar, daar wordt er dus gebotst. Hiervoor zijn er dus 2 tegengestelde magneetvelden nodig: http://www.lhc-closer.es/img/subidas/4_6_1_7.jpg

[Reactie gewijzigd door Ravocs op 26 juli 2024 02:06]

[FreezeXJ]

Maak van die H₂⁺ maar gewoon 2 H⁺, 2 protonen blijven niet vrijwillig gebonden als er geen electronen die lading compenseren.

Het vacuum is niet echt slecht, maar het probleem is dat een proton toch best wat rondjes draait voor hij in een experiment terechtkomt, dus er is wel wat verlies. In buitenlucht komt een proton amper een paar nanometer voor ie op iets botst...

[Verwijderd]

dat van die zeer korte free path lengte dacht ik ook altijd tot ik op de open dag bij cern 2 jaar geleden de experimenten van de 'kleine' ring zag waar de protonen bundels gewoon een meter door de lucht gingen vanuit de afgesloten aanvoerbuis naar een experiment.
dit was volgens de wetenschapper de leiding over het desbetreffende lab had geen enkel probleem. wel moesten de protonen voldoende energie hebben..
zal wel net zoiets zijn als de hoog energetische neutronen die gemodereerde moeten worden in een splijtreactor.

[.ScorpionSquad]

Je bewering dat je het magneetveld in een cyclotron (wat je volgens mij bedoelt) versterkt naarmate de protonen sneller gaan is onjuist. Hoe sneller ze gaan, hoe ruimer hun baan wordt, maar het magneetveld is in de gehele cyclotron constant, en is dat ook door de tijd.

[Ravocs]

Nee, ik bedoel een synchrotron, maar wat jij zegt klopt inderdaad helemaal!

[croontje]

Bedankt voor het filmpje! Zeer interessant

[mxcreep]

Damn, ik vind het al knap dat jij en een aantal anderen het zo duidelijk uit kunnen leggen en dan te bedenken dat er dus ook al mensen zijn geweest die dit zo bedacht en gemaakt hebben. Awesome!

[Universal Creations]

Het begint met een kleine cilinder waterstof. Een waterstofatoom is enkel een proton en een elektron (een klein deel van de waterstofatomen bevat ook nog 1 of zelfs 2 neutronen). Met "verhitting" (als je voldoende energie in een atoom stopt, komen de elektronen los) krijg je een plasma van protonenen en elektronen. Doordat protonen een positieve lading hebben, zijn ze makkelijk te scheiden van de elektronen. Vervolgens worden de protonen via verschillende versnellers (meestal oudere deeltjesversnellers bij CERN) versneld naar voldoende energie om in de LHC gebracht te worden.

[beefstick]

Als bijkomend voordeel van protonen, naast dat ze vergeleken bij een electron veel massa hebben, is dat ze positief geladen zijn. Veel deeltjesversnellers hebben een vacuum systeem wat niet heel geweldig is, dat is niet omdat daar geen aandacht aan besteed wordt maar meer omdat de tunnel waarin de deeltjes rondjes draaien zo ongelooflijk groot is. In het geval van de LHC dus 27 km met een buisdiameter die niet noemenswaardig klein is. Dat hele ding vacuum maken met drukken in de orde van 10^-11 mbar is heel erg lastig. Dat je er dan deeltjes in laat ronddraaien die positief geladen zijn helpt ervoor te zorgen dat de hoeveelheid ongewilde botsingen verminderd. De deeltjes die nog rond zweven in het vacuum (dicht bij de positie van de protonenbundel) zijn vaak ook positief geladen, negatief geladen deeltjes komen relatief minder vaak voor, het is namelijk makkelijker om een electron weg te strippen dan een electron stabiel toe te voegen, die wordt bij een botsing met de tunnelbuis direct weer afgegeven en voor negatief geladen deeltjes komen die botsingen met de tunnelbuis vaker voor dan voor positief geladen deeltjes omdat de magneten van de versneller positieve deeltjes van de tunnelbuis weg willen houden. Gebruik je nu protonen die positief geladen zijn dan zullen die een afstotende werking hebben op deeltjes die ook positief geladen zijn en dicht in de buurt van de bundelpositie zitten. Gezien de snelheid van de protonenbundel in vergelijking met een deeltje dat random rond zweeft lijkt het net alsof er een constante positieve lading aanwezig is in het midden van de versnellerbuis, ergo minder ongewilde botsingen.

Het zelfde kun je doen met negatief geladen deeltjes maar dan moet je vacuum wel een stukje beter zijn, dit doen ze bijvoorbeeld bij de electronen synchrotron in Grenoble (gemiddelde druk ~5*10^-10 mbar tijdens operatie), terwijl de synchrotron in Hamburg positronen gebruikt (gemiddelde druk ~5*10^-8 mbar tijdens operatie). De kwaliteit van de bundel is ongeveer gelijk, maar de eisen voor het vacuum een stuk minder. Voor de LHC zal dit ook gelden al is de eis voor een goed vacuum daar ook van andere dingen afhankelijk.

[Geim]

Goed verhaal!
Even ter info, de gemiddelde vrije weg lengte in vacuum van 10^-11 mbar is ongeveer 10^6 meter. Bij atmosferische druk is het ongeveer 10^-6 meter.

[langzaam]

10^6 mtr klinkt veeeel, maar is dus 1000Km.
De snelheid van de protonen benaderd de lichtsnelheid 300000km/sec.
Dit houdt dus in gemiddeld 300 botsingen per seconde per proton.

Dus ondanks het hoge vacuum toch nogal wat botsingen....

[Geim]

Nee, want zoals beefstick al schreef: "Gebruik je nu protonen die positief geladen zijn dan zullen die een afstotende werking hebben op deeltjes die ook positief geladen zijn en dicht in de buurt van de bundelpositie zitten. Gezien de snelheid van de protonenbundel in vergelijking met een deeltje dat random rond zweeft lijkt het net alsof er een constante positieve lading aanwezig is in het midden van de versnellerbuis, ergo minder ongewilde botsingen."

[Rudie_V]

Als toevoeging op Ravocs reactie nog een linkje: http://home.web.cern.ch/about/accelerators

[Voronwë]

Protonen worden meestal vrijgemaakt uit waterstofgas. Daar zijn verschillende processen voor. Ik weet niet welke bij de LHC gebruikt word. Google kan je daar mee info over verschaffen.

In de buis heerst een zeer laag vacuum. 10^-11 mbar. Dat vacuum is nodig om de bundel ongehinderd te laten versnellen. Als er achtergebleven deeltjes botsen met de bundel levert dat een hoop ruis op de meting.

Edit, ik typ te langzaam.

[Reactie gewijzigd door Voronwë op 26 juli 2024 02:06]

[Major Oof]

Probably magnets.

Hadden ze een tijdje geleden niet 1 deeltje anti-materie of zwarte materie gemaakt? Dat tussen 2 platen 'zweeft' door middel van magnetisme?

[klonic]

Donkere materie*

Stationair zweven gebeurt over het algemeen niet. Verschillende deeltjes worden met verschillende snelheden op elkaar gebotst. De resulterende deeltjes moeten volgens de wetten van behoud van energie en massa (hierna noem ik enkel massa) na de botsing gelijk zijn aan de deeltjes voor de botsing. Als een deeltje geen snelheid meer heeft kan hij ook niet gedetecteerd worden. De detectoren maken overigens 3D 'fotos' dus het is bekend waar deeltjes vandaan komen. Het kan zijn dat een deeltje uit een tweede botsing is voortgekomen, dat blijkt dan uit de richtingen van de deeltjes, ook bewegen sommige deeltejes sowieso niet 'lineair'.

[Major Oof]

Daarom vroeg ik het ook. Is al een jaar of 2 geleden of zo... Stond ergens zo'n artikel dat ze zo'n deeltje gemaakt hadden.

[Soarlag]

ook bewegen sommige deeltejes sowieso niet 'lineair'.

Wat ik ooit begrepen heb is dat ze bewust zo'n deeltje van het lineaire traject net na de botsing afbuigen met grote magneten. Niet dat ze dus spontaan zelf een bocht nemen naar links. De kromming/radius geeft dan een maat van de hoeveelheid energie. Weinig afbuiging is dus veel energie en visa versa. Dat wordt dan inzichtelijk gemaakt met die 3D "foto". Als het plaatje niet interessant is (omdat er bv geen Higgs deeltje onstaan is) dan wordt de data gedumpt en is het wachten op de volgende.

Heel erg kort door de bocht...

[Antrax]

Bij veel van dit soort berichten komt er een grote glimlach op mijn gezicht.

Niet vanwege de higgsboson, wat wel een goede ontdekking is geweest, maar omdat het de mensen bij CERN de mogelijkheid bied om verder onderzoek te doen naar bijvoorbeeld zwaartekracht. Ik wacht nog steeds op het bericht dat er een zwart gat gemaakt is in de LHC. Als je denkt dat ik niet weet waar ik het over heb en je alleen wilt bashen of minnen; Het creeren van een zwart gat in de LHC zou theorieën bevestigen dat onze universum niet 4 dimensionaal is maar theoretisch ook andere dimensies heeft

Verder vraag ik mij vaak af hoe ze de protonen injecteren, is daar een gedocumenteerd process van?

Edit: Hierbij de bron over de dimensies; http://angelsanddemons.web.cern.ch/faq/black-hole

[Reactie gewijzigd door Antrax op 26 juli 2024 02:06]

[DaveAEP]

Hier je informatie
Ben er paar maanden geleden geweest, net voordat ze begonnen met de herstart.
http://home.web.cern.ch/about/accelerators

vanaf de Linac worden de protonen door steeds meer accelerators gegooid, voordat ze uiteindelijk in de grootste cirkel terecht komen. (Laatste plaatje van dit artikel)

[Reactie gewijzigd door DaveAEP op 26 juli 2024 02:06]

[Crotchy]

Bronnen?
Ik vraag me namelijk af hoe je bij de conclusie komt dat "Zwart gat in LHC creëren == meer dan 4 dimensies".
Dit klinkt echt als pure onzin zonder enige onderbouwing of uitleg.

[BramT]

(Vergeet even 4 dimensies. De tijd-'dimensie' speelt geen rol hier, het gaat alleen over de ruimtelijke dimensies.)

Een zwart gat is niks meer dan voldoende massa in een ruimte krijgen die klein genoeg is (= de schwarzschild radius). De LHC heeft simpelweg niet genoeg kracht om zoveel massa in zo'n kleine radius te krijgen.

Er speelt echter nog iets anders. Van de 4 fundamentele krachten is zwaartekracht gigantisch veel slapper dan de andere 3. Dit kan je zelf simpel zien: een magneetje (electromagnetisme) wint het eenvoudig van de aarde (zwaartekracht) bij het oppakken van een paperclip. Dat verschil is zo gigantisch groot dat sommigen dat onwaarschijnlijk achten. Als je bij berekeningen op dit gebied bij zulke verschillen uitkomt heb je doorgaans ergens een rekenfout gemaakt.
Een van de mogelijke verklaringen voor deze 'super slappe' zwaartekracht zou kunnen zijn dat er meer dan 3 ruimtelijke dimensies zijn. Zwaartekracht zou dan eigenlijk veel sterker zijn (vergelijkbaar met de andere 3), maar 'weglekken' in deze extra dimensies.

Dit houdt dan in dat, als je maar klein genoeg gaat, zwaartekracht ineens veel sterker wordt. Nu zijn we weer terug bij eerder genoemde Schwarzschild radius; deze is namelijk afhankelijk van de kracht van zwaartekracht. Als zwaartekracht sterker wordt op zeer kleine schaal dan houdt dat in dat op deze schaal de schwarzschild radius groter is dan dat we nu aannemen voor een gegeven massa.

Als je vervolgens de berekeningen doet heeft de LHC (volgens deze theorie) wel genoeg kracht om genoeg massa binnen die (grotere) radius te krijgen.

Deze zwarte gaten zijn nog steeds zo klein dat ze vrijwel direct weer 'verdampen'. Dit verdampen kunnen we detecteren en dat is dan een aanwijzing dat er inderdaad wel 's meer dan 3 ruimtelijke dimensies kunnen zijn.

Zien ze geen bewijs van zwarte gaten dan is theorie geheel of gedeeltelijk incorrect. Zien ze wel bewijs van zwarte gaten dan is deze theorie met meerdere dimensies vooralsnog de enige die dat kan verklaren.
(Wat natuurlijk nog niet wil zeggen dat het waar is, maar zo komen we steeds een stapje verder.)

[BenGenaaid]

Zien ze geen bewijs van zwarte gaten dan is theorie geheel of gedeeltelijk incorrect.

Of het experiment is verkeerd uitgevoerd / mislukt / verkeerd berekend...m.a.w. geen bewijs, bewijst niets

Net zoiets als er is geen bewijs dat OJ simpson moord heeft gepleegd, dat betekent niet dat bewezen is dat ie het niet heeft gedaan

[BramT]

Met OJ heb je gelijk, maar in deze context is dat te kort door de bocht. Die extra dimensies, het aantal en de grootte er van zijn niet zomaar willekeurig gekozen. Alles is op modellen gebaseerd. Daarmee is praktisch alles in het experiment onderdeel van de theorie. Dat er iets banaals gebeurt waarbij er simpelweg data over het hoofd gezien wordt is vrijwel uitgesloten bij de LHC. Als een detector niet goed blijkt te functioneren dan wordt het hele experiment als niet uitgevoerd beschouwd: je hebt er simpelweg niks aan.

Dus zodra de data sterk genoeg is (sigma nog iets) is het ontbreken van zwarte gaten net zo significant als het vinden van die dingen.

[JJR88]

https://medium.com/starts...the-universe-de8a3135856f

succes met lezen. (wel doorklikken naar de papers he)

[curumir]

Aangezien dit experiment lijkt Cosmic-ray Collisions die een bestaand verschijnsel zijn, hoe groot verwacht je dan de kans dat dit soort dingen gebeuren?
Sinds het bestaan van de aarde hebben er al zo'n honderdduizend 'experimenten' plaatsgevonden op aarde, zo'n miljard op de zon, en zo'n 10^31 in het Universum. Waar zijn al die poorten en gaten..?
Zelfs bij een kans van 0,1%, wat praktisch al best onwaarschijnlijk is dat we dat in een experiment gaan zien, zouden er zo'n 100 van die dingen op aarde kunnen bestaan en zo'n 10 miljoen op/bij de zon. Als ze stabiel en meetbaar zouden zijn.

Het lijkt me gaat het niet zo zeer om het kijken wat er allemaal kán gebeuren, maar meer op belachelijk minuscuul niveau kijken wát er gebeurt? Maar ja, ik ben geen natuurkundige, dus correct me if I'm wrong...

Zie: http://lsag.web.cern.ch/lsag/LSAG-Report.pdf

This means [6] that Nature has already conducted the equivalent of about a hundred thousand LHC experimental programmes on Earth already – and the planet still exists.

Other astronomical bodies are even larger. For example, the radius of Jupiter is about ten times that of the Earth, and the radius of the Sun is a factor of ten larger still. The surface area of the Sun is therefore 10,000 times that of the Earth, and Nature has therefore already conducted the LHC experimental programme about one billion times [6] via the collisions of cosmic rays with the Sun – and the Sun still exists.

[Verwijderd]

een belangrijk puntje wat men bij deze beschouwingen vergeet te vermelden is het behoud van impuls. een relativistische iets wat op de zon botst heeft een zeer korte aangroeitijd, omdat het met relativistische snelheden door vliegt. deeltjes met relativistische maar tegengestelde snelheden in de lhc hebben misschien een (veel) lagere snelheid.
echter is er ook zoiets als behoud van lading en ik heb geen idee hoe dat zich in een zwart gat manifesteert, oftewel, heeft een zwart gat gecreëerd uit protonen lading en zal het daardoor voor protonen een kleinere schwartzschild straal hebben?

[DirtyBird]

Als ons universum daadwerkelijk uit meerdere dimensies bestaat (waar ik stiekem wel een beetje van uit ga) zou dat wellicht ook mogelijk zijn om wormholes te zien ontstaan in de LHC.
Nou dan zijn we er mensen, een beetje donkere materie erbij om de boel te stabiliseren en teleportatie is ons nieuwe vervoer! Ik kan niet wachten op de resultaten van dit experiment en de komende experimenten

[vlaaing peerd]

Voor wormgaten heb je niet per definitie meerdere dimensies nodig. Dat kan al in 3 welke overigens in de LHC niet gecreeerd zullen worden.

- Ik vermoed dat je dit verward met micro-zwarte gaten die evt zouden ontstaan.
- reizen door een wormgat is geen teleportatie, het zou beter omschreven kunnen worden als een "zwaartekrachtsluipweggetje door gekromde ruimte"
- donkere materie heeft hier niks mee van doen. Dit is slechts een benaming voor de onbekende materie waar we alleen de zwaartekracht van waarnemen, maar nooit de materie zelf hebben waargenomen en simpelweg niet weten wat het is.

Ook meerdere dimensies zullen we niet waarnemen in de LHC, hooguit vinden we superpartners van onze bekende deeltjes. Dit zou de zgn Supersymmetrie aantonen, welke hint dat er een uitbreiding van het Standaardmodel nodig is, zoals theorieen met meerdere dimensies (bv Snaartheorie).

[DirtyBird]

Volgens mij is een wormgat een 'sluiproute' door een hogere dimensie. Een stabiel wormgat waarvan de ene kant zich in punt A bevindt en de andere kant in punt B 100 km verderop biedt de mogelijkheid om vrijwel instantaan van A naar B te reizen wat volgens mij neerkomt op ons, door sci-fi gevoedde, beeld van teleporteren.
Wat betreft donkere materie; ik heb me inderdaad in de term vergist, excuses

[vlaaing peerd]

Ik zal het proberen uit te leggen. Een wormgat is al een theoretische mogelijkheid wat volgt uit Einsteins Algemene relativiteit. Dat speelt zich gewoon af in 3 dimensionale ruimte (+ tijd) en zijn niet meer dimensies voor nodig.

Ruimtetijd word gekromd door de aanwezigheid van massa erin, uit die kromming komt zwaartekracht voort. Dingen die door zwaartejracht aangetrokken worden, zijn feitelijk in die kromming gevallen. Soms is die zwaartekracht zo groot dat er een diepe "put" word geslagen in ruimtetijd.

Nu weten we zelf niet de vorm van ons universum, maar omdat het bestaat uit ruimtetijd, weten we dat die gekromd kan zijn. Zo zijn er modellen met zadelvorm, torussen en simpelweg platte universa.

Mocht het heelal zo gebogen zijn dat delen "gevouwen" over elkaar liggen, dan kan zo'n geslagen "put" mogelijk doortrekken naar de andere kant van die vouw.

dit plaatje laat dat versimpeld goed zien.

Dit model van een wormgat benodigd dus niet meer dan de 3 dimensies en tijd die we al kennen.

[DirtyBird]

Ja, omdat de ruimtetijd in 2 dimensies wordt weergegeven. De kromming is een dimensie hoger te zien, in het geval van 2D dus in de derde dimensie. De ruimtetijd is, zo lijkt me, in ons heelal drie dimensionaal.

[Verwijderd]

het pure feit dat, om kromming van een 2 dimensionale ruimte te kunnen weergeven een 4e dimensie projectie gebruikt geeft aan dat kromming van ruimte gedacht wordt te bestaan in een hogere dimensie. probeer maar een wormhole te beredeneren in een vlak zonder dit vlak in een hogere dimensie te vervormen.

[BramT]

Mocht het heelal zo gebogen zijn dat delen "gevouwen" over elkaar liggen, dan kan zo'n geslagen "put" mogelijk doortrekken naar de andere kant van die vouw.

Dat is een veel te letterlijke interpretatie van dat plaatje en dat is niet hoe het werkt.

[vlaaing peerd]

voel je vrij om het wel correct uit te leggen dan.

[BramT]

Haha.. Ik had er over nagedacht, maar ik beheers de stof ook net niet goed genoeg om het even hier simpel neer te zetten. Maar ben er maar zeker van dat alle afbeeldingen die je ziet over dit onderwerp bedoeld zijn om een concept uit te leggen en nooit letterlijk genomen moeten worden.

[vlaaing peerd]

ah op die fiets, ja dat klopt, de afbeelding is alleen om een voorstelling te maken. Maar het punt wat ik wilde maken was dat wormgaten in 3 dimensies (theoretisch) mogelijk is en daar niet meerdere dimensies voor nodig zijn.

[InZane]

Je maakt een grapje, toch?

[wackmaniac]

Volgens Particle Fever niet; voor de multiversie-theorie dient het higgs-boson relatief zwaar te zijn en voor de tegenhangende supersymmetrie dient het higgs-boson relatief licht te zijn. Het gewicht blijkt precies tussen de voorspelde waardes van beide theorieën te liggen.

[BenGenaaid]

Multi symmetrie dus

[JezusChristus]

Nee, bij de eerste test op halve kracht werd aangetoond dat er geen uitsluitsel, noch een bevestiging is van een multiverse.

Onderstaande link is een interessante documentaire (Particle Fever) over de weg naar de ontdekking van Higgs Boson bij CERN. Daar wordt multiverse uitgelegd.

https://www.youtube.com/watch?v=YWi6nT4QkMk

[Reactie gewijzigd door JezusChristus op 26 juli 2024 02:06]

[Sir_Hendro]

Kan iemand een leek als mij uitleggen waar TeV voor staat? Ik probeer me namelijk in te beelden wat de kracht van deze botsing is.

[Playa del C.]

Een electronvolt (symbool: eV) is een erg kleine maat voor energie. Dat is handig bij onderzoek naar hele kleine deeltjes. Je kan energie ook meten in de eenheid joule (symbool: J). De hoeveelheid energie in voedsel wordt bijvoorbeeld ook gemeten in joule.

1 eV = 1,602 176 53 × 10^-19 J.

Wetenschapper hebben voor beide maten een standaard bedacht. Met 1 joule kun je een voorwerp van 1 newton dan 1 meter tegen de zwaartekracht in verplaatsen. 1 newton staat voor de zwaartekracht op dat voorwerp. Op aarde is dat ongeveer een voorwerp van 100 gram.
Met 1 electronvolt kun je een electron laten verplaatsen tussen twee plekken waar 1 volt verschil tussen is.

De T in TeV is een voorvoegsel. T staat voor tera en dat is een 1 met 12 nullen.

1 TeV = 1,602 176 53 × 10^-7 J

Hoewel een paar TeV in de 'grote' wereld dus niet zoveel voorstelt, is het in verhouding voor de bundel deeltjes in de LHC wel een enorme hoeveelheid. Die energie zie je terug in de snelheid van de deeltjes, die met deze energie op een haar na de snelheid van het licht halen. Op schaal kun je de bundel met protonen in de LHC vergelijken met een bundel van honderden meteorieten die binnen een paar seconden de aarde raken.

[Sir_Hendro]

Bijna snelheid van het licht? Dus dat is dan 11.000 rondjes per seconden door dat ding? dafuq!

[zkotz]

Ja, op 3 meter per seconde na, de lichtsnelheid.

http://en.wikipedia.org/wiki/Large_Hadron_Collider

[Cyphax]

eV staat voor electronvolt, en de T ervoor is "tera". Dus teraelectronvolt. https://nl.wikipedia.org/wiki/Elektronvolt
Het zijn aan de ene kant (absoluut gezien) niet de meest destructieve krachten, maar relatief gezien (op dat niveau) zijn is het een enorme kracht.

Als je dit interessant vindt, dan raad ik de documentaire Particle Fever erg aan! Het is echt fascinerend wat ze daar aan het doen zijn.

[Reactie gewijzigd door Cyphax op 26 juli 2024 02:06]

[JezusChristus]

Linkje naar Particle Fever: https://www.youtube.com/watch?v=YWi6nT4QkMk

[Verwijderd]

T = Terra = 10^12
eV = Electronvolt = energie die een deeltje met lading = 1 elementaire lading (een proton of electron bijvoorbeeld) wint als hij een potentiaalverschil doorloopt van 1V. Kan omgezet worden naar joule: 1eV = 1.6 10^-19

Dus 1 TeV = 1.6 10^-7 J

[FreezeXJ]

1.5 tot 3 eV is ongeveer ook de energie die je nodig hebt om zichtbaar licht te produceren, Röntgenstraling zit in de kilo-electronvolts (5 tot 500), daarboven heet het gammastraling. Die laatste zit dus al flink veel meer energie in dan licht, en gammastralen uit de ruimte kunnen ook in de TeV-range komen (aardse gamma, geproduceerd door deeltjes-verval haalt maximaal een paar MeV).

[oef!]

Hun eigen uitleg is het mooiste:
http://lhc-machine-outrea...outreach/lhc_glossary.htm

A TeV is a unit of energy used in particle physics. 1 TeV is about the energy of motion of a flying mosquito. What makes the LHC so extraordinary is that it squeezes energy into a space about a million million times smaller than a mosquito.

De vliegenergie van 13 muggen dus, in een ruimte die 13000000000000 keer zo klein is.

[Verwijderd]

simpel gezegd de kinetische energie van een huisvlieg die 15 cm/seconde vliegt.

ah Aadje was me al voor

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 26 juli 2024 02:06]

[aadje93]

*sarcastisch bedoeld* 1 TeV: a trillion electronvolts, or 1.602×10−7 J, about the kinetic energy of a flying mosquito
zie ook wikipedia over de electronvolt

[RoffaboyS]

Hopelijk maken ze geen black hole zoals in de serie The Flash lol .

[dakka]

al zou onze zon krimpen tot de grote van een suikerklontje dan nog zou het geen gat scheuren in de ruimtetijd, laat staan die kleine miezerige LHC(in vergelijking)

[vlaaing peerd]

Als er al eentje gecreeerd zou kunnen worden, dan zijn ze te klein om langer dan enkele nanosecondes te blijven bestaan. Zie bv dit linkje voor meer info (engels)

[Dj Neo Ziggy]

Ik ben benieuwd of ze nog meer dingen vinden dan alleen het higgs boson. Ik verwacht dat ze die nu wel vaker gaan tegen komen.

[Verwijderd]

Nu gaat de zoektocht vooral naar supersymmetrische deeltjes voor WIMP's. Higgs boson wisten ze ongeveer waar te zoeken, nu begint echt de fun.

[Verwijderd]

Nou, nee. Higgs was ook aftasten tot er ergens wat opdook.

En alhoewel de natuur vanzelfsprekend altijd het laatste woord heeft, vervult het mij met weinig vertrouwen dat het enige waar de supersymmetrietheoretici tijdens de eerste run goed in bleken, het oprekken van de detectiegrenzen van diverse makkelijk te detecteren partnerdeeltjes was. Tot aan hun meest recente wapenfeit toe: stellen dat de LHC eigenlijk niet de juiste machine is om de deeltjes waar te nemen.

Laat ik meteen stellen dat het een prachtapparaat is, en dat ik als een goed wetenschapper (zij het bij lange na geen deeltjesfysicus) meteen zal buigen voor experimentele feiten. Dat zijn de regels van het spel. Maar van de LHC wil ik op dit moment eigenlijk alleen weten wat er in de LHCb-detector gebeurt; en voor de rest richt ik mijn aandacht op dingen als XENON1T, IceCube, ANTARES, KATRIN, ALPHA, LIGO, en muonisch waterstof. Vooral de laatste levert ronduit bizarre resultaten op.

[M.l.]

Waar kan ik 1TeV eigenlijk mee vergelijken? Ik zie dat het al eerder is gevraagd maar als ik het nou vergelijk met een rollende knikker van 20g die rolt met 1m/s, hoeveel TeV is dat dan? En die 13TeV, is dat de energie waarmee alle deeltjes botsen of is dat individueel per deeltje?

[Ravocs]

Wat een goede vergelijking!

Kinetische energie van de knikker bereken je als volgt:
E=1/2 m v² = 1/2 * 0,020 * 1 = 0,010 J
Nu de TeV. 1 TeV = 10¹²*1,602*10^-19 = 1,602 * 10^-7J.

Als ik dan even niet op het kleingeld let, is de energie van het proton ongeveer 1*10^-7 J en die van de knikker dus 1*10^-2J. Een factor 100.000 verschil! Maar de truuk zit 'm in het feit dat de energie van de knikker zit verdeeld over een volume van een knikker, ongeveer 1cm³=1^-6m³ ofzo. De energie van het proton zit verdeelt over het volume van het proton! En dat is maar 1*10^-30m³! (bron). En dat scheelt een factor 10²⁴, oftewel miljoen miljard miljard. Het proton heeft dus per volume een factor 10¹⁹ meer energie!!

Als we dit vertalen naar een knikker die net zo snel gaat als een F16 gaat, weegt die unit 10¹¹ kg! Dat is net zo zwaar als 4500 keer het grootste passagierschip ter wereld (Oasis of the Seas).

Ontstellende getallen dus.

[john345]

Is het niet zo dat ze denken het higgsboson te hebben ontdekt maar dat ze het nog niet zeker weten.

[Verwijderd]

Er zijn twee detectors in het LHC die de Higgs onafhankelijk van elkaar hebben vastgesteld.
En er is in 2013 de Nobelprijs voor Natuurkunde voor uitgedeeld.
Dus ga er maar vanuit dat het klopt.

[Sish]

Hoe zat dat ook alweer met de relativiteits theorie? Beide bundels benaderen de snelheid van het licht, in tegenovergestelde richting. Logischerwijs zou de gecombineerde botsingssnelheid dus hoger zijn dan de snelheid van het licht, maar dat kan niet.

[BramT]

Snelheden kan (en mag) je niet zomaar optellen. Hiervoor heb je de formule (u+v)/(1+uv/c^2) voor. Dit is de simpele formule voor als de 2 objecten in exact dezelfde lijn liggen, dus niet in een hoek. Voor lage snelheden is dit zo goed als (u+v), gewoon optellen dus, maar wanneer je richting de snelheid van het licht gaat wordt het een heel ander verhaal.

Zo wordt bijvoorbeeld 0.99c + 0.99c = 0.99995c.

Uitleg + de wiskunde.

[Trinitronic]

Wat ik niet begrijpen wil is waarom de wetenschap nog steeds zoekt naar een deeltje dat de 'zwaartekracht' veroorzaakt. Terwijl dit toch duidelijk geen specifiek deeltje is maar het effect van 'volumes met massa' op spacetime.

[Reactie gewijzigd door Trinitronic op 26 juli 2024 02:06]

[.oisyn]

Wat ik niet begrijp is waarom jij een website, die totaal niets doet aan bronvermelding en zonder substantieel bewijs "gehakt" maakt van algemeen geldende theoriën, als waar aanneemt en dat vervolgens gebruikt om het onderzoek van CERN te bagetelliseren . Ik stel voor dat je eens een Google search op "Jacky Jérôme" doet, de auteur van de zogenaamde "theorie" (wat in z'n geheel niets wegheeft van een daadwerkellijk wetenschappelijke theorie).

En FYI: de Higgs boson zorgt niet voor zwaartekracht maar voor massa van sommige deeltjes. Het Higgs veld zorgt er niet voor dat deeltjes elkaar aantrekken, maar wel deeltjes met meer interactie met het Higgs veld meer moeite hebben om te accelereren dan lichtere deeltjes, oftewel, het zorgt voor traagheid. Verder moet je je realiseren dat trage massa (de weerstand tegen acceleratie) niet hetzelfde is als zware massa (de invloed op zwaartekracht), ookal lijken die voor alledaagse begrippen gelijk. De Higgs boson heeft in z'n geheel niets te maken met zware massa en dus zwaartekracht.

Leesvoer

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 26 juli 2024 02:06]

[JJR88]

zouden ze daar genoeg energie voor kunnen opwekken om genoeg kritieke massa op 1 punt te krijgen? hoe miniem dat zwarte gat ook zou zijn, de energie(zwaartekracht) moet zo gigantisch zijn dat ik me afvraag of meerdere bundels van deze protonen daar wel genoeg voor zijn...

laat maar, blijkbaar is daar in maart van dit jaar inderdaad iets over naar buiten gebracht...
https://medium.com/starts...the-universe-de8a3135856f

[Reactie gewijzigd door JJR88 op 26 juli 2024 02:06]