Forum Nordaty

[attachment=0]KNiO.png[/attachment]/monthly_2022_11/KNiO.png.50546aaea2953d69c3c17acc335f5f52.png" src="/applications/core/interface/js/spacer.png">

Warto na samym początku zaznaczyć, że Komisariat Nauki i Oświaty jak można się domyślić, jest państwowym organem władzy egzekutywnej, który ustala i proponuje wiele rozwiązań naukowych i oświatowych bezpośrednio, bądź za pośrednictwem Instytucji Naukowych takich jak Instytut Badań Chemii Organicznej i Nieorganicznej, czy Instytut Badań Fizyki.

Ogólnie Komiariat Nauki i Oświaty mógł zasłynąć już próbą sporządzania podstawy programowej dla szkół podstawowych Republiki Socjalistycznej Czesnoradu (i do tej pory jest ustalana). Natomiast już Czesnoradzkie Instytucje Badawcze mogły zasłynąć już innymi ciekawymi projektami, jak Mikronacyjny Układ Okresowy Pierwiastków sporządzony przez Instytut Badań Chemii Organicznej i Nieorganicznej, bądź też w mniejszym stopniu popularny Program Rewolucja organizowany przez Czesnoradzką Agencję Kosmiczną.

Jednakże w tym przypadku przyjżymy się bliżej jednemu z największych projektów Czesnoradzkiej Inżynierii, architektury oraz największe na tę chwilę urządzenie w Czesnoradzie, które posłuży do badań z zakresu Fizyki Kwantowej. Mowa tutaj oczywiście o Rewolucyjnym Akceleratorze Cyklicznym, w skrócie RAC.

Projekt akurat jest w trakcie budowy i wymaga jeszcze pewnym szczegółów, jednakże najważniejsze rzeczy zostały określone, a samo przeznaczenie RAC może wpłynąć na Fizykę Kwantową mikroświata. Jednakże spójrzmy na razie na dane projektu. RAC to wielki akcelerator cząstek o kształcie koła, więc jest akceleratorem cyklicznym, o całkowitej długości wynoszącej 56 km i będzie znajdował się lekko na północ od Recina.





Początek Rewolucyjnego Akceleratora Cyklicznego znajduje się w dwóch akceleratorach liniowych, gdzie w jednym będą rozpędzane protony, a w drugim będą rozpędzane kationy pierwiastków, włącznie z kationami pierwiastków ciężkich (oczywiście z wyjątkiem wszystkich promieniotwórczych, przynajmniej na ten moment). Dodatkowo RAC jest projektowany z myślą o maksymalnej energii zderzeń wynoszącej 32 TeV.

Rewolucyjny Akcelerator Cykliczny na obecną chwilę posiada 5 detektorów, które na pewną zostaną wybudowane, jednakże samo RAC będzie wybudowane w taki sposób, aby pomieściło jeszcze dodatkowe kolejne 5 detektorów. Jest to robione z myślą o potencjalnych przyszłych eksperymentach, których nie koniecznie będzie się dało wykonać w tych pięciu już zaplanowanych detektorach. Natomiast do tych już zaprojektowanych detektorów należą:

• Pabieda - Detektor ogólnego przeznaczenia (wykorzystujący inne zastosowanie technologiczne niż Svaboda),
  
  
• Svaboda - Detektor ogólnego przeznaczenia (wykorzystujący inne zastosowanie technologiczne niż Pabieda),
  
  
• Ogoneda - Detektor do wykrywania śladów ciemnej materii,
  
  
• Rabota - Detektor do wykrywania śladów cząstek materii egzotycznej (o masie ujemnej),
  
  
• Strana - Detektor do wykrywania śladów cząsek supersymetrycznych, bądź monopoli magnetycznych.

A teraz mogę Towarzyszom pokazać podglądowe modele niektórych części RAC i budynku:

Musze zadać pewne pytanie. 

Mianowicie STAR Labs praktycznie na początkach swojego istnienia również bardzo interesowało się fizyką jądrową co zaowocowało stworzeniem naszego własnego akceleratora cyklicznego pod budynkiem STAR Labs w Eihenbergu, projekt może i ambitny ale zrealizowany w większości po łepkach przez duże braki w niezbędnej wiedzy. 

Może szanowny @Robert Drenin będzie w stanie co nieco mnie podszkolić, gdybym chciał gdzieś w przyszłości kontynuować ten projekt. No ale do rzeczy, miało być pytanie.

Jaki wpływ na funkcjonowanie akceleratora ma jego długość, gdyż z mojej wiedzy i kierowaniu się chłopskim rozumem działa to mniej więcej tak że rozpędza on cząsteczki do ogromnych prędkości a następnie wysyła je na kurs kolizyjny z innymi. I teraz zastanawiam się czy potrzebny jest bardzo długi przewód by móc je rozpędzić czy może krótszy wystarczy ?

Albert Fryderyk de Espada pisze: 05 lis 2022, 18:24Może szanowny @Robert Drenin będzie w stanie co nieco mnie podszkolić, gdybym chciał gdzieś w przyszłości kontynuować ten projekt. No ale do rzeczy, miało być pytanie.

Można, jak najbardziej.

Albert Fryderyk de Espada pisze: 05 lis 2022, 18:24Jaki wpływ na funkcjonowanie akceleratora ma jego długość, gdyż z mojej wiedzy i kierowaniu się chłopskim rozumem działa to mniej więcej tak że rozpędza on cząsteczki do ogromnych prędkości a następnie wysyła je na kurs kolizyjny z innymi. I teraz zastanawiam się czy potrzebny jest bardzo długi przewód by móc je rozpędzić czy może krótszy wystarczy ?

Spokojnie Towarzyszowi wystarczy krótszy znacznie akcelerator i też będzie mógł Towarzysz zderzać cząstki. Natomiast krótszy akcelerator będzie zderzał z mniejszą prędkością, gdyż nie będzie mógł ich rozpędzić do dużyć prędkości, nawet jak zastosować elektromagnesy, które umożliwiłyby szybsze rozpędzenie protonów. Po prostu za nim zdążą się rozpędzić, to dawno już zderzą się z przeciwbieżną wiązką cząstek.

Dlatego też stosuje się już większe akceleratory, aby zderzyć dwie przeciwbieżne wiązki cząstek z większą siłą. Jednakże większa długość jest jedynie czynnikiem ubocznym, gdyż wynika z osadzenia większej ilości elektromagnesów oraz wynika z potrzeby zmniejszenia promieniowania synchrotronowego, gdyż energia potrzebna do zderzenia jest wypromieniowywana przez ten szczególny typ promieniowania.

Możliwe zatem było by nieustanne rozpędzanie jednej cząsteczki i gdyby osiągnęła odpowiednią prędkość umieścić na jej drodze następną by doszło do zderzenia ? Czy może obie cząsteczki trzeba rozpędzać równocześnie ?

Mniej więcej taki proces zachodzi w elektrowniach jądrowych, kiedy to neutrony zderzają się z statycznymi jądrami uranu. Tyle, że w Elektrowniach Jądrowych specjalnie spowalnia się ruch neutronów, aby zwiększyć szansę na zderzenie neutronu z jądrem uranu. Natomiast można jak najbardziej spróbować zderzyć cząstki w bezruchu z cząstkami w ruchu.

Jednakże jest taki jeden problem. Przede wszystkim kiedy mamy dwie przeciwbeżne wiązki, to zderzenie będzie miało większą siłę, niż gdyby zderzyć jedną wiązką w materię statyczną. Tutaj możemy przytoczyć III Zasadę Dynamiki Newtona.

Jednakże tak jak wspomniałem, pomimo iż siła zderzenia byłaby mniejsza, to i tak do zderzenia doszłoby.

Tak jak wspominałem, znam się na tym jedynie w oparciu o to co sam wyczytałem.

Nasuwa mi się jeszcze jedno może nie pytanie ale temat do przedyskutowania, co by się stało gdyby rozpędzać nieustannie cząsteczkę w akceleratorze, nie po to by je zderzyć ale by po prosty rozpędzić ją do granic możliwości.

Albert Fryderyk de Espada pisze: 05 lis 2022, 21:42Nasuwa mi się jeszcze jedno może nie pytanie ale temat do przedyskutowania, co by się stało gdyby rozpędzać nieustannie cząsteczkę w akceleratorze, nie po to by je zderzyć ale by po prosty rozpędzić ją do granic możliwości.

Ciekawe pytanie i chyba znam mniej więcej odpowiedź.

Owszem, można przedyskutować ten temat, aczkolwiek tutaj już zaczynamy sięgać dylatacji czasu i prędkości światła. Akceleratory dużej wielkości jak RAC, są wstanie rozpędzić cząstki do prędkości już bardziej zbliżonych prędkości światła, ale nie osiągających jej. Ze względu, że takie przykładowe protony są cząstkami posiadającymi masę, ulegają one dylatacji czasu. Zatem teoretycznie z naszego punktu widzenia, cząstki te spowalniają, a z punktu widzenia cząstek, cały świat porusza się znacznie szybciej.

Dlatego też zastosowanie cząstek lub materii, która istniałaby tylko milisekundy, przykładowo miony, gdyby je szybko rozpędzić przed ich rozpadem, to znaszego punktu widzenia miony nagle nie rozpadłyby się, a czas ich istnienia znacznie by się wydłużył. 

Jednakże nie jest możliwe osiągnięcie prędkości światła przez cząstki posiadające masę w akceleratorze, gdyż aby móc je rozpędzić do prędkości światła, trzeba by wykorzystać nieskończoną ilość energii. A to przynajmniej na chwilę obecną jest niewykonalne, gdyż nie ma póki co źródła o nieskończonej ilości energii, mogącej wprowadzić w ruch cząski z masą. Natomiast fotonom to przechodzi znacznie łatwiej, gdyż są cząstkami bez masy.

Właśnie wkroczyliśmy w obszar który mój chłopski rozum określa jak czarna magia. Fizyka nigdy nie należała do moich zainteresowań i traktowałem ją dość marginalnie, tyle co maiłem z nią styczności w trakcie kształcenia wystarczyło. Dobrze mieć jednak na pokładzie kogoś kto wie o czym mówi. 

Ja pozostanę sobie jednak przy swoim przyziemnym wyobrażeniu o fizyce i banalnym podejściu do niej, co najwyżej @Robert Drenin będzie mnie za rączkę prowadził gdybym chciał maczać w tym swoje łapska. ?

Albert Fryderyk de Espada pisze: 06 lis 2022, 0:18Właśnie wkroczyliśmy w obszar który mój chłopski rozum określa jak czarna magia. Fizyka nigdy nie należała do moich zainteresowań i traktowałem ją dość marginalnie, tyle co maiłem z nią styczności w trakcie kształcenia wystarczyło. Dobrze mieć jednak na pokładzie kogoś kto wie o czym mówi. 

Ja pozostanę sobie jednak przy swoim przyziemnym wyobrażeniu o fizyce i banalnym podejściu do niej, co najwyżej @Robert Drenin będzie mnie za rączkę prowadził gdybym chciał maczać w tym swoje łapska. ?

Heh. Nie ukrywam, że fizyka potrafi faktycznie być specyficzna, choć szczerze mówiąc, przynajmniej w mojej opinii, jak człowiek zaczyna ją pojmować, to rzeczywistość robi się bardzo ciekawa. Tyle rzeczy w sumie otacza nas oraz tyle przemian. ?

Przykładowo jakby nie patrzeć, codziennie jesteśmy świadkami zjawiska promieniotwórczości, codziennie możemy doświadczać przemian chemicznych. Taka ciekawostka o paście do zębów, jeżeli ktoś nie wiedział. Do próchnicy i niszczenia się szklifa dochodzi przede wszystkim dlatego, że bakterie produkują kwas mlekowy. Natomiast pasta do zębów jest odczynu zasadowego, co sprawia, że bakterie w takim środowisku nie mogą żyć i powoduje to zabicie większości ich, przy okazji zobojętniając pH kwasu mlekowego. A to jest tylko jedna z takich ciekawostek, jakie otacza nas w życiu codziennym. ?