LHC behaalt energierecord botsingen

De Large Hadron Collider, die ondergronds bij Genève botsingen met relativistische deeltjes mogelijk maakt, heeft een nieuw record gevestigd. Twee stralen met protonen kwamen met elkaar in botsing, met een energie van 7TeV.

De afzonderlijke bundels protonen bewogen ieder met een energie van 3,5TeV of tera-elektronvolt, wat voldoende is om de deeltjes tot vrijwel de lichtsnelheid te laten bewegen. De bundels worden door duizenden tot 2 kelvin supergekoelde magneten door het 26,7 kilometer lange traject geleid. Na enkele aanloopproblemen met de energievoorziening en het injecteren van de protonen in de deeltjesversneller slaagden de wetenschappers van het CERN er om 13:06 in om protonen met een totale energie van 7TeV te laten botsen. Ongeveer een kwartier later, om 13:22, hoefden de twee bundels niet langer actief te worden gecorrigeerd om ze in hun baan te laten blijven.

De verschillende detectoren van de LHC, die de resultaten van de botsingen moeten meten, functioneren eveneens naar behoren en moeten natuurkundigen en astronomen inzicht geven in fundamentele processen. De data die van de botsingen in de LHC afkomstig zijn, moeten onder meer belangrijke vragen beantwoorden over het ontstaan van het heelal en de natuurkundige wetten die eraan ten grondslag liggen. Ook zou het bestaan van het Higgs-boson, een elementair subatomair deeltje dat andere deeltjes massa zou geven, met de LHC-experimenten kunnen worden aangetoond.

De bouw van de LHC werd in 1996 begonnen en in september 2008 werden de eerste protonen door de deeltjesversneller gestuurd. De Large Hadron Collider werd echter geplaagd door mechanische en elektrische storingen, wat een onderhoud tot november 2009 noodzakelijk maakte. In de daarop volgende maanden werd de energie waarmee protonen bewogen langzaam opgevoerd tot de huidige recordbrekende 3,5TeV per bundel. De LHC is ontworpen om te functioneren met twee maal zo veel energie, 7TeV per protonbundel of 14TeV in totaal. Dat energieniveau moet in 2013 worden bereikt.

Reacties (168)

[the_nasty_one]

Dit is op zich 1 van de meest vooraanstaande projecten op dit moment.

Heb Op national geographic zelfs een docu gevolgd over de bouw van dit ding. En er komt veel bij kijken. Op het gebied van het experiment zelf kunnen ze enorm veel te weten komen over de oorsprong van het heelal (als de theorie klopt), en indien ze dit kunnen bevestigen , dan kunnen ze ook beginnen onderzoeken hoelang we nu effectief al bestaan.
Men gaat er van uit dat wij onstaan zijn door de "big bang" , een andere "theorie" dat men hierna kan uitzoeken is hoe het uiteindelijk zal eindigen.
Een van de opties: "De uitdijing van het heelal zal afgeremd worden door de zwaartekracht, en daardoor na verloop van tijd instorten, exact zoals bij de oerknal maar dan achteruit "

En indien dit bevestigd wordt , dan is er ook een grote kans dat de relativiteits theorie van Einstein kan bewezen worden.

nu gaan we hier van uit : 3 dimensies in ruimte (lengte, breedte, hoogte)
1 dimensie in tijd (duur)
En dit is de theorie : Deze verenigde visie vloeit voort uit de relativiteitstheorie, welke stelt dat ruimte en tijd niet los van elkaar staan, maar met elkaar verweven zijn.

En als dit op zijn beurt kan bewezen worden dan staat de hedendaagse wetenschap en technologie wel helemaal op zijn kop

dan komen we op het punt waar men al heeeel lang over valt , Tijdreizen ?

Ben benieuwd wat de toekomst gaat brengen...

*edit : schrijffouten

[Reactie gewijzigd door the_nasty_one op 23 juli 2024 03:21]

[the_nasty_one]

Wat mij in ieder geval ook bezig houdt is de eventuele mogelijkheid van het onstaan van zwarte gaten bij het nabootsen van een "knal" .

De meeste zwarte gaten zijn de overblijfselen van hypernova- of supernova-explosies. Als de kern van de exploderende ster meer dan ongeveer 5 keer zo zwaar is als de zon (de Chandrasekhar-limiet), implodeert de kern van de ster uiteindelijk tot een zwart gat. Volgens de algemene relativiteitstheorie kan deze massa worden opgevat als geconcentreerd in een singulariteit. Dit kan een punt, een ring of een bol zijn - daarover zijn de geleerden het niet in alle gevallen eens.

De zeer zware zwarte gaten die in de centra van sommige sterrenstelsels te vinden zijn en een massa van enkele miljoenen zonsmassa's hebben, zijn waarschijnlijk kort na de oerknal ontstaan. Sinds kort zijn er ook zwarte gaten bekend met een massa van enkele duizenden zonsmassa's maar hoe die ontstaan zijn is nog niet duidelijk. Het is niet bekend wat zich in en rond de singulariteit precies afspeelt, aangezien de algemene relativiteitstheorie op zulke kleine afstanden niet meer exact geldig is. Om dit probleem op te lossen, zal de relativiteitstheorie gecombineerd moeten worden met de kwantummechanica tot een nog onbekende theorie van de kwantumzwaartekracht. De snaartheorie en de daarvan afgeleide M-theorie zijn hypothesen die dit proberen door één universele basistheorie op te stellen.

[VisionMaster]

Close, but not quite...

Op astronomisch niveau zien we de mooiste zwarte gaten als enorm grote objecten met enorm heftige gevolgen. Maar een zwart gat is ook iets dat nog niet boven zijn event-horizon is uitgekomen. Een kern met meer dan 1000 protonen (Uranium heeft bijv rond de 238) bij elkaar zou ook een meetbaar gravitatie veld kunnen maken. Maar die komen nog lang niet in de buurt van de benodigde event horizon om zelflevend te zijn.

Het imploderen van een ster geeft beslist wat meer energie vrij dan een aparaatje dat we op onze kleine planeet kunnen maken.

De term zwart gat is gewoon een slechte keuze en verder wordt het allemaal iets te vlot op die dingen gegooit die we in het heelal observeren. Het zou fantastisch zijn om ooit zwarte gaten gemaakt zouden kunnen worden. (Is helemaal niet zeker of die kleine dingen ook gemaakt kunnen worden). Dan kunnen multi-dimensionale vraagstukken ook nog eens onderzocht worden. Maar ik denk dat het nooit zo ver zal komen. Helaas.

[robvanwijk]

Wat mij in ieder geval ook bezig houdt is de eventuele mogelijkheid van het onstaan van zwarte gaten bij het nabootsen van een "knal".

Een "zwart gat" is alleen maar een object waarbij de straal van de event horizon groter is dan de straal van het object zelf, het is niet automatisch een object met honderden zonmassa's. De LHC pompt simpelweg niet genoeg energie in de protonen om een zwart gat te creëren dat gevaarlijk is.
Ik heb geen flauw idee wat er zou gebeuren als je een miniscuul zwart gat zou maken (een gigantisch atoom) en dat "op tafel legt". Deeltjes kunnen niet op eigen kracht uit het zwaartekrachtveld ontsnappen, maar wat nou als ze nog ergens anders aan vastzitten (de rest van "de tafel")? Zou die verbinding sterk genoeg zijn om deeltjes daaraan uit het zwarte gat te trekken?
Anyway, natuurkundigen (die over het algemeen net iets meer verstand van zaken hebben dan ik) lijken zich niet echt zorgen te maken. Meer informatie kun je natuurlijk op Wikipedia vinden: Hawking straling (laat zwarte gaten "verdampen"), dit artikel gaat ook kort in op eventuele zwarte gaten die ontstaan in de LHC en "oude" zwarte gaten noemt de mogelijkheid dat een, relatief licht, zwart gat de Aarde raakt.

[nuuwnhuusk]

Ik vind het geweldig dat er zulke grote projecten zijn, ze zorgen immers alleen maar voor de bevordering van de techniek. Dit project zelf is me echter altijd nog een beetje onduidelijk, ze willen een oerknal namaken en denken dat dat nu lukt omdat er nu een groter rondje is? (ze hebben al eerder zulke apparaten gemaakt)

Worden er ook andere experimenten met dit apparaat uitgevoerd?

[kidde]

en denken dat dat nu lukt omdat er nu een groter rondje is?

Het rondje (zeg maar 't circuit) bestond al langer, maar de apparaten kunnen zwaardere deeltjes hogere snelheden geven. 'Vroeger' deden ze 't met lichtere deeltjes (electronen), nu voor 't eerst met protonen (1600x zo zwaar als electronen).

Hier is een opsomming van 't onderzoek (per detector gerangschikt)

• ATLAS one of two general purpose detectors. ATLAS will be used to look for signs of new physics, including the origins of mass and extra dimensions.
• CMS the other general purpose detector will, like ATLAS, hunt for the Higgs boson and look for clues to the nature of dark matter.
• ALICE will study a "liquid" form of matter called quark–gluon plasma that existed shortly after the Big Bang.
• LHCb equal amounts of matter and antimatter were created in the Big Bang. LHCb will try to investigate what happened to the "missing" antimatter.

[Bert Gent]

2 van de 4 detectoren "duwen" het onderzoek dus in een bepaalde richting.
Indien nu blijkt dat er andere detectoren nodig zijn, is daar dan nog plaats/budget voor?

[robvanwijk]

Als blijkt dat er compleet onverwachte resultaten uit de detectoren komen (wat eigenlijk nog veel interessanter resultaat zou zijn dan de verwachte uitkomsten!) dan zou je kunnen overwegen om (na een aantal jaar waarschijnlijk), de LHC stil te leggen en om te bouwen. Je kunt dan een zwaardere versneller aanleggen en/of nieuwe detectoren plaatsen. Da's niet iets wat je in een weekend doet of wat je van je zakgeld kunt betalen, maar het kan wel. Vergeet niet dat de LHC ook niet de eerste versneller is die in deze tunnel ligt; de LHC (en de Alice, Atlas, CMS en LHCb detectoren) zijn al een upgrade!

Plaats is er alleen als je de huidige detectoren verwijderd. Dat doe je natuurlijk pas als deze, ietwat prijzige speeltjes, hun nut hebben bewezen (of beter gezegd: als ze geen nieuwe resultaten meer gaan boeken). Maar als je de huidige detectoren verwijderd dan is er weer plek voor andere.
Budget is er nu misschien niet, maar dat komt vanzelf wel weer. Als het niet op de CERN-begroting van dit jaar past, dan is er altijd weer een begroting voor volgend jaar. Ik zie in elk geval geen reden om aan te nemen dat CERN op afzienbare termijn geen inkomsten meer gaat hebben.

[EthirNandor3]

Dit apparaat is vele malen krachtiger dan de grootste deeltjesversneller die hiervoor beschikbaar was (ik geloof dat deze nog geen 1 TeV haalde).

Je kunt hem gebruiken om er vreemde zaken als antimaterie mee te produceren, maar voornamelijk is hij gebouwd om theorien mee te testen.
Er is de afgelopen honderd jaar namelijk een theorie/formule ontwikkeld (het 'standaard model') die alle natuurwetten en alles wat wij waarnemen, van sub-atomair tot het universum zou moeten verklaren. Maar delen van deze theorie zijn alleen maar theoretisch, en men wil graag bewijzen en testen of de theorie klopt. De 'Higgs-Boson' is daar een voorbeeld van: dit deeltje bestaat alleen in theorie, maar is nog nooit waargenomen.

Een leuke uitleg vind je op youtube http://www.youtube.com/watch?v=j50ZssEojtM
Behoorlijk complete uitleg in 5 minuten in een erg grappige Nerd-Rep + beelden van de LHC in aanbouw.

[Reactie gewijzigd door EthirNandor3 op 23 juli 2024 03:21]

[VisionMaster]

Ooit van een PET scanner gehoord in een beetje ziekenhuis? De P staat voor positron, wat het anti-deeltje is van een electron. Dus anti-materie is minder Star-Trek achtig als je zou denken. Sure, het kan nu wat makkelijker ontstaan als de protonen op elkaar geschopt worden, maar dat maakt anti-materie niet speciaal in dat opzicht.

[Rannasha]

Er wordt niet echt een oerknal nagemaakt, dat is gewoon marketing-praat (je krijgt makkelijker geld voor je onderzoek als je het woord oerknal in je voorstel zet). Wat wel zo is, is dat de energie die de deeltjes in de LHC hebben overeen kwam met de energie die deeltjes hadden vlak na de oerknal. De omstandigheden zijn dus erg extreem.

[Lord Driminicus]

Inderdaad. Waar ze wel op zoek naar zijn is (onder andere) het higgs-deeltje.
Dit is een deeltje dat theoretisch wordt voorspeld (is nodig om zwaartekracht te verklaren) maar nog nooit gemeten is.
Eigenlijk wordt het pas leuk als het higgs-deeltje níet gevonden wordt, dan mogen we hard aan het werk om een nieuw standaardmodel te maken.

[pegox]

Als het Higgs boson niet wordt gevonden zal het Standaardmodel niet worden afgevoerd hoor. Het Standaardmodel bestaat al 50 jaar en beschrijft prima hoe deeltjes met elkaar interageren. Er zijn alleen nogal wat gaten in het model: het verklaart bvb niet waarom er zoveel verschillende soorten deeltjes zijn. Of waarom er nou net 4 krachten zijn. Of waarom deeltjes massa hebben.

Peter Higgs heeft in de jaren 60 een aanvullende theorie uitgewerkt om op die laatste vraag te antwoorden ("waarom hebben deeltjes massa?"). Nu pas is de technologie in staat om voldoende energie op te wekken om die theorie te staven (door op zoek te gaan naar het beruchte Higgs boson). Als dat deeltje niet gevonden wordt zal het Standaardmodel blijven, er zal gewoon een andere aanvullende theorie gezocht worden.

Persoonlijk vind ik het Standaardmodel geen "mooie" theorie. Er ziten gewoon te veel gaten in. Veel mooier zijn de (super)string theorien: heel eenvoudig (het uitgangsprincipe toch, de wiskunde erachter is des te complexer), geen gaten, verklaart bijna alles (ook het begrip "massa"). Enige nadeel: niemand heeft een flauw idee hoe je de stringtheorien experimenteel kan bevestigen. De energieen die nodig zijn om de strings waar te nemen bvb zijn miljoenen TeV, vergelijkbaar met de energie die vrijkwam bij de big bang.

[Verwijderd]

Als het Higgsboson niet wordt gevonden betekent het juist wel een probleem voor het standaardmodel. Niet zozeer omdat er geen ander mechanisme voor massa kan zorgen, maar omdat zonder higgsboson het standaardmodel bij hoge energieën niet klopt. Bij hoge energieën wordt, zonder higgs, de kans op sommige processen groter dan 1, wat betekent dat er ergens in je berekening iets fout gaat. Toevoeging van het higgsboson geeft een negatieve correctie aan deze kansen zodat alles wel netjes klopt.
Deze hoge energieën zijn haalbaar met de LHC, en daarom is het nou juist ook zo'n geinige machine: of ze vinden de Higgs, of ze vinder een ander mechanisme dat ervoor zorgt dat ook op hoge energieën de kansen niet groter worden dan 1.

[Stidge]

En wat als er geen big bang is geweest? Wat als alle materie 'stuiterde' in plaats van 'knalde'? Dan zou dus alle materie in het heelal in een dusdanige klein punt zijn samengekomen en daarna met gigantische energie uit elkaar zijn gevlogen.

Hoe onlogisch is van niets iets maken? Als je het mij vraagt kent het heelal geen begin en geen einde (in zowel tijd als plaats.)

[pegox]

Nou, je bent niet de eerste die dit soort bedenkingen maakt. Einstein himself was religieus en kon niet aannemen dat het heelal "ontstaan" was. Hij was ervan overtuigd dat het heelal geen begin en einde had maar er altijd was geweest en zou zijn want door god geschapen. Hij paste zelfs zijn veldvergelijking van de algemene relativiteit aan door een "cosmologische constante" in te voeren. Die constante sloeg nergens op maar zorgde ervoor dat een statisch heelal een mogelijke oplossing was van zijn vergelijkingen. Voor zijn dood noemde hij die cosmologische constante de grootste vergissing van zijn leven.

Om maar te zeggen: jouw statisch heelal is tot in den treure overwogen. Geen enkele ernstige fysicus gelooft er nog in. Iedereen is overtuigd van de big bang. Het ontdekken van de achtergrondstraling en het werk van Hubble bevestigt de big bang theory experimenteel trouwens.

Een stuiterend heelal is misschien nog onlogischer. Waarom zou de materie onder de zwaartekracht samenkomen en dan weer uit elkaar vliegen? Op basis van welke kracht? Daar is helemaal geen fysische verklaring voor.

[Stidge]

Je stuk is sterk.

Aan de andere kant is de Big Bang ook enorm omstreden. Van niets naar iets gaat ook tegen alle vormen van logica in...

En zoals je zegt: er is misschien nog geen fysische verklaring voor. Ik heb nog een groot deel van mijn leven te gaan (hopelijk) en ik ben benieuwd wat de toekomst brengt

[Reactie gewijzigd door Stidge op 23 juli 2024 03:21]

[Verwijderd]

Op deze (creationistische) website beschrijft men juist ontdekkingen m.b.v. de Hubble telescoop die problemen vormen voor de big bang theorie:

http://scheppingofevoluti...t_big-bang_zeepbubbel.htm

En hier onder het kopje "astromie" nog wat meer artikelen over dit onderwerp.

http://scheppingofevolutie.nl/index.html

Komt op mij allemaal niet heel onlogisch over, maar ik ben dan ook een echte leek op dit gebied. Ik ben erg benieuwd van de visie van een niet-creationist op deze artikelen. Iemand?

[Verwijderd]

Einstein was helemaal niet religieus hoor.

[pegox]

Euh, toch wel. En dat is redelijk fundamenteel en verklaart Einsteins afkeer van (het niet deterministische van) de quantummechanica enerzijds en een evoluerend en dus niet statisch heelal anderzijds. Misschien ben je in de war omdat Einstein niet geloofde in een persoonlijke god maar hij noemde zichzelf wel degelijk religieus, als in "gelovend in een hoger iets".

[kimborntobewild]

Is 't niet zo dat door 't onzekerheidsprincipe 't al op grotere (dan snaren) schaal onmogelijk is om de toestand van een deeltje waar te nemen? Hoe kan je dan ooit de toestand van een nog kleiner iets waarnemen?

[pegox]

Neen. Wat bedoel je met "toestand"?

Het onzekerheidsprincipe van Heisenberg zegt (onder andere) dat je van een deeltje niet tegelijkertijd de snelheid en positie kan meten. Dat geldt ook al voor electronen. En protonen (waarmee de LHC werkt). Dat geldt inderdaad ook voor de nog veel kleinere snaren.Tot zover heb je gelijk.

Het idee achter de deeltjesversnellers is: we doen twee deeltjes zo hard botsen dat ze in gruzelementen vliegen en kijken naar de brokstukken. De snelheid en positie van die brokstukken tegelijkertijd meten kan niet. Maar dat hoeft ook niet. Het idee is om vooral te kijken WELKE brokstukken er zijn. En dat kan zonder het onzekerheidsprincipe te schaden.

[BadRespawn]

Als het Higgs boson niet wordt gevonden zal het Standaardmodel niet worden afgevoerd hoor. Het Standaardmodel bestaat al 50 jaar en beschrijft prima hoe deeltjes met elkaar interageren.

Het Standaardmodel beschrijft oa niet hoe zwaartekracht/massa werkt in termen van deeltjesfysika.
De Higgs boson is wat dat betreft de beste hypothese die past in het Standaard Model, maar is nog niet bewezen. Als de Higgs boson niet wordt gevonden dan is er geen bewijs voor die hypothese, dan zit er ahw een gat in het Standaard Model, en zullen ze iets anders moeten verzinnen.

[Lord Driminicus]

Ik bedoelde inderdaad nieuw als in 'verbeterd' niet als 'from scratch.'

[poefel]

Vergelijk het met twee auto's die botsen. Als ze langzaam rijden houdt de bumper het vol, maar als ze sneller botsen gaat de auto stuk en kun je onder de motorkap kijken.

[VisionMaster]

En we willen weten hoe zwaar het motorblok is, de cilinder inhoud, het aantal cilinder, benzine of dieselmotor, of het een dynamo heeft... en ga zo maar door. Harder knal == meer brokstukken om een gedetailleerder beeld te kunnen vormen over de interne structuren die anders verborgen blijven

[Reactie gewijzigd door VisionMaster op 23 juli 2024 03:21]

[N0 0B]

groter rondje betekent meer "lengte" om energie aan je bundel deeltjes te geven.

[Kinnie]

Dat groter rondje is groter afstand. Kun je geloof ik wel vergelijken met de muzzlevelocity van een geweer/kanon. Hoe langer de loop ( rondje ) hoe groter de snelheid.
En heb ik me toch laten vertellen dat de lichtsnelheid echt rap is

_{Edit: Robvanwijk hieronder heeft t denk ik bij het rechte eind}

[Reactie gewijzigd door Kinnie op 23 juli 2024 03:21]

[robvanwijk]

Kun je geloof ik wel vergelijken met de muzzlevelocity van een geweer/kanon.

Ehm nee, de grootte van "het rondje" heeft, strikt genomen, niks te maken met de snelheid van de deeltjes die er doorheen vliegen. Bij een lineaire versneller zou het anders zijn, daar geldt wel ongeveer "hoe langer de buis, hoe meer energie je in de deeltjes kunt stoppen, hoe harder ze gaan". Bij een rondje kun je de deeltjes echter net zo lang blijven versnallen als je wilt, de buis heeft immers geen einde.
De omtrek van het rondje (of beter gezegd, de diameter van het rondje, al zijn die natuurlijk nogal aan elkaar gerelateerd) is vooral van belang voor de moeite die het kost om de deeltjes niet uit de bocht te laten vliegen. Als je rustig fietst kun je makkelijk een rondje rijden met een diameter van een paar meter, zonder je zorgen te maken over uit de bocht vliegen (tenzij er ijzel ligt natuurlijk). Datzelfde kunstje gaat een wielrenner jou niet nadoen.
Op ongeveer dezelfde manier moet je de protonen ook constant "de bocht om duwen". Als je dat niet doet gaan ze immers, vanwege de wet van behoud van impuls (en/of andere behoudswetten? mijn natuurkunde is enigszins roestig vrees ik), gewoon rechtuit. Hoe groter de diameter, hoe flauwer de bocht, hoe minder energie je nodig hebt om dat voor elkaar te krijgen.

[stamp]

en hoe groter het rondje hoe meer ruimte je hebt om de magneten te plaatsen om het zooitje te versnellen

[VisionMaster]

Een ander nadeel van het rondje is de cynchrotron-straling die de deeltjes uitzenden als ze de bocht om geduwd worden. Ze verzetten zich als een gyroscopisch effect op een kleine schaal.

[Kinnie]

Moet zeggen dit klink zeer redelijk. Bedankt voor de info. Nee niet cynisch bedoeld

[Stephan1992]

In het artikel hierboven staat toch echt dat het per protonenbundel is, terwijl jullie zeggen dat het per proton is, waarom is dit dan?

Ik vind het apparaat super interessant, ookal geef ik niet zoveel om de natuurkunde lessen die ik op school kreeg. Maar de theorieën die jullie er achter pompen is erg leuk om te lezen

Toch vraag ik me af, er is nu een botsing geweest met dan dus 7 TeV, Maar het apparaat is ontworpen voor 14 TeV. Gaat het dan tweemaal de lichtsnelheid?


Ik zeg in ieder geval, GO LHC.

[Reactie gewijzigd door Stephan1992 op 23 juli 2024 03:21]

[VisionMaster]

Eigenlijk zijn het "bunches" van protonen. Dus een aantal protonen in een pakket bij elkaar dat als pakketjes door de LHC heen vliegt. Die worden dan op elkaar geknald en er is dus intresse in de direct proton --> <-- proton knallen.

Bij 14 TeV gaan de protonen met nog meer snelheid, kracht, energie tegen elkaar. Deeltjes kunnen niet sneller dan lichtsnelheid. Dat is een harde grens. Maar met 14 TeV kan je wel nog dichterbij lichtsnelheid komen. Want het is net niet met lichtsnelheid.

Door een natuurkundig verschijnsel, hierboven in een aantal posts al genoemd, is de massa en de energie van die protonen met elkaar in verhouding met de snelheid. Gevolg: hoe harder je gaat, hoe zwaarder het deeltje.

Dus eerst gooide we personenauto's tegen elkaar, en nu gooien we volle vrachtwagens met meer snelheid op elkaar. Dat geeft meer effect

[robvanwijk]

Als toevoeging op VisionMaster:
In de natuurkunde zijn er twee soorten mechanica (~= rekenen aan bewegende dingen), de mechanica die eeuwen geleden al door Newton in formules gegoten is (de klassieke mechanica) en de mechanica waar Einstein een halve eeuw geleden aan gewerkt heeft (relativistische mechanica).
De klassieke wetten gelden in het dagelijkse leven: bij lage massa's (in verhouding tot planeten, een 747 is dus "licht") en bij lage snelheden (in verhouding tot de lichtsnelheid, een formule 1-wagen rijdt dus "langzaam").
De relativistische wetten gelden ook bij zware objecten (sterren) en hoge snelheden (x% van de lichtsnelheid). Ik zeg "ook", want de relativistische wetten gelden net zo goed in het dagelijks leven, je hebt dan alleen een aantal extra termen die extreem klein worden maar je wel extra rekenwerk geven. Als je die termen gewoon helemaal weglaat krijg je weer de klassieke wetten terug; Newton had het dus niet zozeer "fout", hij had alleen wat dingen "vergeten".
Waarom vertel ik dat? Omdat sommige dingen die jij heel erg logisch vindt wel gelden in de klassieke mechanica, maar niet in de relativistische. Bijvoorbeeld: jij zit in een trein die 100 km/u rijdt. Jij loopt van achter in die trein naar voren met 5 km/u. Volgens de klassieke mechanica beweeg jij je dan met 105 km/u ten opzichte van de grond. Hier geldt 100 km/u + 5 km/u = 105 km/u. En als jij die trein op iets anders zet dat ook beweegt, dan kun je die snelheid er ook gewoon bij optellen, lekker eenvoudig.
Volgens deze berekening geldt ook (c = lichtsnelheid): 2/3 * c + 2/3 * c = 4/3 * c > 1 * c. Dus als 7 TeV gelijkstaat aan 2/3 * c (dat is niet zo, het is nog meer, maar even voor het makkelijk rekenen) dan zou 14 TeV dik meer zijn dan de lichtsnelheid. Oh maar wacht, we zitten nu in de buurt van de lichtsnelheid te werken, dus dan kunnen we niet meer met Newton rekenen, maar moeten we met Einstein aan de slag. Als je de details wilt weten zul je echt een (universitair) natuurkundeboek erbij moeten pakken (of Wikipedia), maar waar het op neerkomt is dat, als je meer energie in een object stopt, dan gaat niet alleen de snelheid omhoog, maar ook de massa. (Overigens, dit heeft niks met G-krachten te maken.) Hoe dichter je in de buurt komt van de lichtsnelheid, hoe moeilijker het is om een nog grotere snelheid te krijgen, omdat een steeds groter deel van de toegevoegde energie terechtkomt in toename van massa (volgens e = mc^2) en hoe minder besteedt wordt aan echte toename van de snelheid. Je kunt trouwens niet kiezen welk deel van de energie wordt omgezet in toename van de massa en welk deel in toename van de snelheid; dat wordt door natuurwetten voorgeschreven.
Dus als jij in een ruimteschip zit, dat zich met net niet de lichtsnelheid beweegt dan kun je nog steeds van voor naar achter lopen (of, vanaf achterin een kogel naar voren schieten). Da's geen enkel probleem en toch ga jij (en die kogel) niet harder dan de lichtsnelheid. Hetzelfde geldt voor een proton met 7 TeV of 14 TeV; je kunt de massa flink verhogen (voor zover ik weet zit daar geen limiet aan), maar je kunt nooit de lichtsnelheid overtreffen (of evenaren).
Ik geef meteen toe dat ik het niet echt begrijp, ik weet alleen dat dit de theorie is en dat heel erg veel mensen die erg slim zijn het erover eens zijn dat dit (in elk geval op dit moment) de beste theorie is die we hebben. Als je me de formules even laat Googlen dan kan ik er zelfs wel een beetje mee rekenen, maar mijn intuïtie kan er dan nog steeds niet mee overweg. Als jouw "gezond verstand" ook tegenstribbelt: je bent niet de enige!

[darkphoenix]

zit net de webcast te kijken... wel een mooi moment! kan niet wachten tot zo nieuwe ontdekkingen doen!

http://webcast.cern.ch/lhcfirstphysics/

[Reactie gewijzigd door darkphoenix op 23 juli 2024 03:21]

[Rannasha]

kan niet wachten tot zo nieuwe ontdekkingen doen!

Dan kun je lang wachten! De eerste echt nieuwe ontdekkingen zullen nog wel een tijdje op zich laten wachten, het is immers niet 1 enkel event waar men naar zoekt, maar een duidelijke afwijking in de uitkomsten ten opzichte van wat men verwacht op basis van de oude theorien. Vergelijk het met het testen of een munt zuiver is. Als je vermoedt dat een munt vaker kop dan munt oplevert, dan heb je niets aan 1x gooien. Je zult, afhankelijk van de verwachte onzuiverheid, vele malen moeten gooien voordat je een goede uitspraak kunt doen.

Hetzelfde geldt voor de LHC-resultaten, maar dan nog een paar stapjes extremer. De nieuwe fysica die men verwacht te vinden (Higgs boson, supersymmetrie) geeft een dusdanig zwak signaal dat er vele botsingen moeten plaatsvinden om genoeg data te hebben om de boel statistisch significant te maken.

[D-rez]

ik was vanaf 12u30 aan het kijken, je kon de spanning gewoon aflezen op de gezichten. Het enthousiasme was ook geweldig op de twitter page.
http://twitter.com/cern?s...ef80e73fa93f73432854ea8ca

[henrim123]

De toekomstige toepassing is dat we van energie massa kunnen maken, momenteel kunnen we van massa energie maken (atoombom)
Toepassingen .. denk aan telepoort
Massa omzeten in energie en dan de energie vervoeren naar ander plaats en dan weer omzetten naar massa.

conclusie
we kunnen dan met energie elke materie maken de food replicators van star trek is zo een toepassing.
.

[Reactie gewijzigd door henrim123 op 23 juli 2024 03:21]

[robvanwijk]

we kunnen dan met energie elke materie maken de food replicators van star trek is zo een toepassing.

Heb je ooit uitgerekend hoeveel energie je het nu over hebt? En ik bedoel niet de energie die op het etiket staat, dat gaat over de verbrandingsenergie. Ik heb het over de energie die vrijkomt als je de massa volledig omzet in energie, volgens e = mc^2 dus.
De verbrandingsenergie (op het etiket van je eten) en de ontploffing van een kernbom komen uiteindelijk ook uit een massa-naar-energie omzetting. Het verschil is dat een extreem kleine fractie (bij een bom iets meer, maar nog steeds zeer weinig) van de totale massa wordt omgezet. Daarom zou een anti-materie bom ook zo krachtig zijn: de anti-materie in de bom reageert met normale materie, waarbij ze elkaar compleet vernietigen en allebei volledig in energie worden omgezet.
Stel we hebben een halve gram anti-materie (probeer daar maar eens aan te komen) en een halve gram gewone materie (da's aanzienlijk makkelijker ). Helaas snapt Google "1 gram in joule" niet, maar hier kun je het antwoord wel vinden: als die twee elkaar annihileren komt er 9x10^13 Joules = 90 TJ = 1,5 * de bom die op Hiroshima viel...
Weet je echt heel erg zeker dat je een tosti (toch al snel honderden grammen) uit je food replicator wilt halen? Als er een kleine bug in de firmware zit gaan er een kleine duizend kernbommen in je gezicht af...

[Reactie gewijzigd door robvanwijk op 23 juli 2024 03:21]

[VisionMaster]

Vroeger had men de rekenkracht en energie vermogen van een moderne smart phone of laptop als futoristisch en onmogelijk verklaard.

Ik zie een parallel met jou energie 'probleem'. Als men het Higgs veld kan beinvloedden, dan kan je misschien je "Thee Earl Gray Hot" bestellen. Tot die tijd is het zowisso slechts een sci-fi droom.

[watercoolertje]

Ja maar mensen (of elk ander levend wezen) lijkt me wel lastig gaanzoals in star trek

[pakka680]

Het is wel bijzonder dat er zoveel aandacht aan wordt besteed. Al decennia lang is dit proces aan de gang en elk keer klopt het 1 en ander niet met de hypothese. In plaats van de hypothese te verwerpen wordt deze aangepast en moeten er nog kleinere deeltjes zijn.

In mijn tijd (halverwege jaren 80) waren de Quarks "je-van-het" je had de ups en down de met spin en zonder spin en vervolgens zijn ze weer verder gaan zoeken. Goed je kan het hele alfabet wel vullen met allerlei deeltjes, leptonen, hadronen, gluonen, Baryonen etc etc. Ik ben inmiddels wel afgehaakt.

Ik vermoed dat het dit keer niet anders zal zijn en met toch weer iets groters, snellers en duurders moet bouwen om het "echte" ultieme deeltje te vinden.

[Kluutmaran]

Maar om de hypothese in zijn geheel te verwerpen omdat er gaten in zitten en deze nog opgelost kunnen worden gaat wat ver. Er is nog nooit bewezen dat de hypotheses niet kloppen alleen dat ze aangepast moeten worden. Ook is er nog nooit een betere theorie bewezen. Aangezien onderzoek een basis nodig heeft is het goed dat ze hiermee doorgaan tot ze de theorie kunnen verwerpen of accepteren.

Hoe meer deeltjes we vinden hoe beter het inzicht waardoor, zelfs als de theorie die er nu ligt niet blijkt te kloppen, we makkelijker een wel passende theorie kunnen verzinnen. Onderzoek wat nog nooit gebeurd is, is heel zelden nutteloos!

[pegox]

Ik kan je voor een stuk wel volgen. Het hele LHC verhaal en de zoektocht naar "the god particle" is ontzettend gehypt. Iedereen lijkt plots wel geinteresseerd in particle physics. Dat was vroeger met de zoektocht naar quarks en de W en Z bosonen wel even anders.

En inderdaad, moest het Higgs boson gevonden worden dan zal er wel weer een nieuwe stap komen al is het Higgs boson momenteel wel het enige voorspelde maar nog niet ontdekte deeltje van het Standaardmodel.

[VisionMaster]

Nou... dit bestrijdt ik wel een beetje. Nu in het multi-mediale tijdperk wordt de informatie direct in ieders gezicht gedrukt via diverse wegen.

Jaren terug is de Top quark meerdere malen door diverse experimenten en onderzoeksteam 'gevonden'. Het blijk veelvuldig niet te kloppen of weerlegd te zijn door diverse andere fysici.

Die natuurkundige Top-hype is wellicht nooit in de krant gekomen, maar alleen in de vakbladen besproken.

[robvanwijk]

In plaats van de hypothese te verwerpen wordt deze aangepast en moeten er nog kleinere deeltjes zijn.

Als je je hypothese aanpast heb je hem (de originele versie) toch verworpen...
Dat de volgende hypothese erg op de vorige lijkt is niet zo heel vreemd; die vorige hypothese is het resultaat van een paar duizend jaar onderzoek. Het zou, zacht gezegd, opmerkelijk zijn om die helemaal te verwerpen en van voren af aan opnieuw te beginnen.
Als jij een bug in je code vindt, gooi je dan de hele source code weg en begin je helemaal opnieuw? Of probeer je uit te vinden in welk stuk van je code de fout zit en maak je daar een aanpassing? Af en toe komt het voor dat ik voor de eerste oplossing kies, maar da's "meestal" niet bij programma's waarvan de eerste versie werd geschreven door iemand wiens broer bezig was de piramide van Giza te bouwen...

[blobber]

Mopper mopper, vroeger was alles beter en wat die jongelui van nu doen llijkt helemaal nergens op, klinkt als een generatiekloof
Gelukkig zijn er altijd nieuwe generaties die het stokje overnemen van de uitgebluste oude garde om baanbrekende nieuwe ontdekkingen te doen.Go LHC!

[Reactie gewijzigd door blobber op 23 juli 2024 03:21]

[kimborntobewild]

Waar plukken ze die protonen eigenlijk vandaan? Verdampen ze bijv. een materiaal?

[Rannasha]

Simpel gezegd: Het begint met een (klein) busje met waterstof. Hier nemen ze een heel aantal waterstof-atomen en zetten er een sterk electrisch veld op. Door het veld zullen de electronen van de atomen weggetrokken worden en hou je protonen over.

[Lord Driminicus]

Protonen zijn makkelijk, inderdaad: waterstof ioniseren en klaar ben je.
antiprotonen zijn wat lastiger. Die worden gemaakt door hoog-energetische protonen op nikkel te schieten. Dan ontstaan heel wat deeltjes, waaronder anti-protonen. Die worden er met een magnetisch veld uitgefilterd.
Kort gezegd, uiteraard.

[Reactie gewijzigd door Lord Driminicus op 23 juli 2024 03:21]

[Neophyte808]

H+ ionen denk ik

[Mitsuko]

Zozo, 3 uur stabiele stralen en meer dan 500000 botsingen voor de experimenten om zich over te buigen Nu op naar de 50 miljoen botsingen per seconde!

[DarkKnight]

Ugh. Ik hoop niet dat ze van plan zijn om 50 miljoen botsingen per seconde te doen.
Waarom? Omdat ze nu met ~100 botsingen per seconde al meer dan 1 GB/s aan data genereren. Dat zou betekenen dat 50*10^6 / 100 = 0.5*10^6 zo veel botsingen per seconde. Geeft een leuke datastroom van 0.5*10^6 GB/s oftewel 0.5 PetaByte/s.

Ik geloof niet dat het nu mogelijk is om zo'n hoeveelheid data te verwerken. En dan moet ik niets eens denken aan de tijd en mankracht die nodig is om die hoeveelheid data uit te pluizen.

[Boeing]

Daar hebben ze het Worldwide LHC Computing Grid (WLCG) voor. 140 computer centers in 33 landen. De LHC produceert op volle snelheid 6 CD's per seconde aan data. Per jaar ongeveer 15 miljoen gigabyte.

zie:
http://blogs.nationalgeog...rgeest-computer-grid.html

[VisionMaster]

Ouder artikel, maar nog wel relevant: http://www.nikhef.nl/gene...s-first-data//5500c23104/

En nog een relevante site: http://lcg.web.cern.ch/LCG/public/overview.htm

[Chaos]

40 miljoen, maar er worden maar ongeveer 200 botsingen per seconde geselecteerd die interessant zijn, de rest wordt niet opgeslagen.

[Chaos]

3 uur en 24 minuten van de eerste botsingen tot het wc-geluid in de control room.

[ac1815]

De LHC is ontworpen om te functioneren met twee maal zo veel energie, 7TeV per protonbundel of 14TeV in totaal. Dat energieniveau moet in 2013 worden bereikt.

Het staat verder niet in de tekst, maar moeten we er hier van uitgaan dat er rekening mee is gehouden dat hij eind 2011 een jaar plat gaat?

[Rannasha]

Ja, 2012 wordt gebruikt voor de upgrade van 7 TeV naar 14 TeV. Als alles volgens de planning verloopt, zullen de 14 TeV botsingen dus in 2013 plaatsvinden (give or take a few months).

edit: grappig genoeg zal het "doomsday" apparaat dus uitstaan op 21 decembeer 2012.

[Reactie gewijzigd door Rannasha op 23 juli 2024 03:21]

[Kriebelkous]

Misschien gaan ze dan proefdraaien voor 2013

Wat ik me wel afvraag is:
Stel dat het higgs-deeltje niet bestaat en het standaardmodel dus niet klopt. Klopt de risico-inventarisatie van de versneller dan wel?

[Reactie gewijzigd door Kriebelkous op 23 juli 2024 03:21]

[robvanwijk]

Stel dat het higgs-deeltje niet bestaat en het standaardmodel dus niet klopt. Klopt de risico-inventarisatie van de versneller dan wel?

Stel dat alles wat wij denken te weten over het gedrag van alle objecten (van subatomair tot sterrenstelsel) niet blijkt te kloppen, ...
Moet ik de tweede helft van je vraag ook nog "vertalen", of heb je je antwoord al?