ilmu

Partikel Elemental: Mata-mata Netral dan Senjata Nuklir di Subatech

ilmu Partikel Elemental: Mata-mata Netral dan Senjata Nuklir di Subatech

Why in The World Are They Spraying [Full Documentary HD] (Mungkin 2019).

Anonim

Jelaskan kelahiran Semesta, berjuang melawan proliferasi senjata nuklir … studi partikel dasar menyangkut banyak bidang. Beberapa contoh aplikasi untuk Subatech, laboratorium Nantes skala internasional di mana mikrokosmos mengarah langsung ke makrokosmos.

Dalam pesawat luar angkasa yang mengesankan terbuat dari kaca dan aluminium, bangunan futuristik sekolah pertambangan Nantes, terletak laboratorium fisika dan kimia Subatech. Di sana, sebuah komunitas yang berani dan berbakat dari 135 peneliti, insinyur, teknisi dan mahasiswa mengeksplorasi dunia yang aneh dan paradoks yang merupakan tantangan konstan terhadap imajinasi: yaitu partikel-partikel dasar, yang pengetahuannya sangat penting untuk memahami seluruh alam semesta kita. Dari skala terkecil hingga energi paling fantastik, dari mikrodetik pertama alam semesta hingga perjuangan melawan proliferasi senjata nuklir, inilah panel keterampilan laboratorium ini yang memberikan aura internasional pada fisika Nantes.

$config[ads_text] not found

Mari kita mulai dari awal, yaitu asal mula waktu. Berambisi, para peneliti yang kami temui di lab tour kami ingin mengetahui tidak kurang dari komposisi alam semesta pada saat-saat pertama. Mereka sudah tahu bahwa batu bata dari lamate adalah atom-atom, yang core-nya terdiri dari neutron dan deproton. Sendiri terdiri dari tiga kotak yang terus bersama berkat partikel penasaran yang disebut gluon. Tetapi apakah itu sama pada kelahiran Alam Semesta? Tidak, menurut pengetahuan saat ini. Dalam mikrodetik pertama setelah Big Bang, Semesta sangat energik sehingga quark dan gluon terpisah. Keadaan materi primordial ini, yang bernama quark dan gletser plasmade, ada sampai sepuluh seperseribu detik setelah nol instan. Baru kemudian partikel-partikel dasar ini mampu berasosiasi. Dan di sinilah para peneliti Subatech datang: "Jika kita datang untuk mengkarakterisasi plasma ini, " jelas Christian Finck, seorang fisikawan muda dari kelompok Plasma, "kita akan memahami jauh lebih baik bagaimana materi yang membentuk kita terbentuk. "

Detektor silikon ini, dirancang oleh Subatech untuk akselerator partikel RHIC Amerika, memungkinkan untuk melacak partikel yang sangat berumur panjang selama tabrakan ion berat.
© Subatech

Untuk ini, timnya hanya berusaha untuk mereproduksi energi asal-usul dan mencapai suhu yang luar biasa, dari urutan 10 000 miliar derajat! Dan ini hanya mungkin dalam akselerator partikel, seperti RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider), yang terletak di negara bagian New York, dan segera di duCern raksasa (LargeHadronCollider), cincin 27 km yang sedang dibangun antara Perancis dan Swiss, yang akan diresmikan pada tahun 2007. Para peneliti menyebabkan tabrakan antara inti atom berat (timah emas) yang dipercepat ke kecepatan dekat dari cahaya. Dari guncangan yang luar biasa ini, yang mampu mendisintegrasi proton dan neutron, lahirlah tumpukan partikel yang memungkinkan para fisikawan untuk menyimpulkan sifat-sifat plasma asli. Pada pencarian ini, dua program penelitian sudah ada dengan akselerator Amerika: Star dan Phenix. Fasilitas ketiga, bernama Alice (Large Ion Collider Experiment) sedang dibangun di jantung LHC.

Tetapi yang terakhir jauh lebih ambisius, karena akan menghasilkan energi tiga puluh kali lebih tinggi daripada Star dan Phenix. Dialah yang akan memungkinkan kita melakukan perjalanan di sisi lain cermin materi! "Sebagian besar Subatech adalah satu-satunya laboratorium Prancis yang sangat terlibat dalam tiga percobaan ini, " kata Christian Finck. Meskipun logis untuk laboratorium sebesar ini untuk berpartisipasi dalam Alice, proyek yang terutama Eropa, partisipasinya di Star dan Phénix tidak begitu jelas: "80 hingga 85% dari laboratorium yang bekerja di sana adalah orang Amerika, " kata Christelle Roy, Wakil Direktur Subatech. Untuk masuk ke dalam proyek ini, kami harus menghadirkan sesuatu yang benar-benar baru. »Misi dicapai dengan desain detektor yang memungkinkan untuk mempelajari partikel dengan lebih baik dengan harapan hidup yang sangat rendah. Instrumen ini, yang konstruksinya untuk Star dimulai pada tahun 2001, telah membuka pintu Amerika ke laboratorium muda di Nantes. Sejak itu, keterlibatannya hanya meningkat. Selain itu, ketika pada tahun 2002 dan 2003 diterbitkan hasil pertama setelah penciptaan plasma, para peneliti Subatech berada di antara penandatangan. "Kami telah membantu menyoroti karakteristik plasma quark dan gluon. Ini tiga puluh kali lebih padat daripada materi normal dan berperilaku seperti cairan. Ini adalah kejutan bagi semua orang, "dengan bangga mengumumkan Ginés Martinez, kepala Plasma Group.

Instalasi Eropa yang luar biasa, Alice, di LHC, yang akan diresmikan pada tahun 2007. Ini harus memungkinkan mencapai suhu dari urutan 10 000 milyar derajat.
© M. Brice / CERN

Keberhasilan Amerika telah meningkatkan antusiasme para fisikawan ini untuk eksperimen Alice. Laboratorium mengambil tanggung jawab besar dalam spektrometer Duion. Instrumen ini dapat mendeteksi dan mengukur lintasan logam, partikel dari keluarga yang sama dengan elektron yang akan menginformasikan peneliti tentang beberapa karakteristik plasma. Subatech terlibat dalam beberapa aspek konstruksi: elektronik, pemrosesan data, pekerjaan simulasi, produksi dan pemeliharaan perangkat lunak … Hari ini, di aula pertemuan, insinyur dan teknisi membangun ruang putra spektrometer, elemen penting untuk melacak partikel bermuatan ini. "Pada semua tahap manufaktur, kami berada pada batas teknologi, " kata Hervé Carduner, salah satu insinyur yang berkontribusi banyak terhadap keberhasilan laboratorium. Subatech juga menyatukan ahli teori yang karyanya mengairi semua kelompok penelitian lain dan yang akan secara aktif berpartisipasi dalam interpretasi data Alice.

Mengesampingkan Big Bang, mari kita lihat pada teka-teki besar sinar kosmik, partikel ultra-energetik yang jatuh di Bumi dan yang asal-usul dan alamnya sangat kurang dikenal. Revolusi kecil akan muncul di lapangan: kelompok Subatechstrategy baru saja mengembangkan metode baru untuk mempelajarinya. Ketika partikel-partikel ini, setelah melewati jarak sidereal, memasuki atmosfer, mereka menghasilkan rumpun partikel sekunder yang mencoba metode tradisional untuk menangkap. Tetapi mereka juga memancarkan gelombang gelombang elektromagnetik, termasuk gelombang radio. Mereka adalah orang-orang yang peneliti Subatech berhasil ambil secara eksperimen. Dan mereka bisa memberikan informasi berharga tentang sinar kosmik jika jaringan antena besar di area yang luas didirikan untuk tidak kehilangan satu pun dari peristiwa ini yang terjadi hanya beberapa kali setahun. Percobaan prototipe di observatorium astronomi radio Nançay menunjukkan bahwa teknik ini efektif. Hal ini juga jauh lebih murah daripada yang sebelumnya karena biaya antena radio dapat diabaikan dibandingkan dengan detektor partikel. "Metode ini sukses besar. Itu sudah dibayangkan, lalu ditinggalkan pada tahun enam puluhan. Kami, kami telah mengambilnya kembali dengan mata, dan kami telah berhasil! "Enthuses Pascal Lautridou, kepala kelompok. Mereka sekarang harus beralih ke tahap berikutnya, eksperimen berskala besar yang sendiri dapat mengukur kejadian langka seperti itu.

Kami melanjutkan kunjungan kami, dan kami tidak berada di ujung kejutan kami ketika Muriel Fallot, fisikawan muda dari kelompok Pacca, menjelaskan dengan suara lembut: "Kami berusaha menggunakan neutrino dalam perang melawan proliferasi senjata nuklir. Itu adalah Badan Energi Atom Internasional yang meminta kami untuk melakukan penelitian ini. Ketika sebuah reaktor nuklir aktif, ia menghasilkan partikel yang sangat kecil yang disebut neutrino. "Energi dan kuantitas mereka dapat memberitahu kita tentang sifat bahan bakar nuklir yang digunakan, " kata peneliti. Apakah hanya uranium? Apakah mengandung duplutonium? "Dengan detektor neutrino yang ingin kami kembangkan, para ahli akan tahu jika reaktor memiliki penggunaan sipil atau militer, " ia menyimpulkan.

Jika, pada akhir hari di Subatech, Anda melihat quark bermain dengan gluon, mata-mata neutrino, kembang api di atmosfer atas, tidak ada yang abnormal: ini adalah efek fisika dari tip!

Sebastián Escalón

Hubungi:

Subatech, Nantes

Jacques Martino

Bernard Kubica

Pesan Populer