LHC - Large Hadron Collider & zwarte gaten

quote:

TRRoads schreef op maandag 08 september 2008 @ 15:27:
In zoverre dat die deeltjes er nu ook gewoon zijn, alleen gekoppeld aan andere deeltjes.

Vergelijk het met een taart, in de taart zitten alle ingredienten, bijvoorbeeld water. Nu hebben we een gebakken taart en willen we het water er weer uit krijgen. Dit doen we door em op verschrikkelijk hoge snelheid tegen een andere taart aan te botsen in de hoop dat er wat water druppeltjes uit komen.

De deeltjes bestaan als het goed is nu ook wel ergens in ons universum hoor, alleen niet bij ons in de buurt.

Wel, niet helemaal. Vlak na de big bang heeft het heelal zich beginnen vormen. In verschillende fases zijn vanuit de basisingrediënten (de deeltjes die ze gaan zoeken met de LHC) uiteindelijk de "stabiele" atomen gevormd, waaruit onze aarde en wijzelf bestaan. Ze gaan er van uit dat al die bouwstenen nog aanwezig zijn in protonen. Daarom denken ze dat door protonen opeen te laten botsen, ze gaan uiteenvallen in hun meest elementaire deeltjes. Dan "bestaan" dus die elementaire deeltjes "in afzonderlijke toestand" als het ware , en zijn ze aldus detecteerbaar. Deze deeltjes zijn dus al miljarden jaren niet meer als dusdanig "afzonderlijk" in het heelal aanwezig geweest, en dat maakt het experiment zo uniek.

Dat zeg ik dus, er zijn wel plaatsen waar deze deeltjes afzonderlijk in een stabiele toestand bestaan. Alleen simpelweg niet bij ons in de buurt (gelukkig maar, die omstandigheden zijn niet goed voor je )

Zo uniek is het niet want deze botsingen komen overal veelvuldig voor, nu kijken we er alleen wat beter naar.

Sorry, wat is je statement nou? Dat ergens far far away momenteel deze deeltjes stabiel zijn? Zo ja -> lijkt me zeer onwaarschijnlijk.

- J.W. - wijzigde dit bericht 08-09-2008 16:00 (3%)

quote:

Mutatie schreef op maandag 08 september 2008 @ 13:37:
Ok ben zelf absoluut geen doemdenker en vind dit project geweldig.
Wat ik wel apart vind is dat men beweerd dat er niks zal plaatsvinden dat zich van nature niet al standaard plaatsvind, terwijl ik vaak hoor in teksten en filmpjes over dit onderwerp dat ze omstandigheden willen creeren die sinds de eerste momenten na de "oerknal" niet meer voorkwamen.
En mocht het, hoe ongelooflijk dan ook, toch misgaan, dan hebben we wel de meest spectaculaire manier in de gesshiedenis van de mensheid. Lijkt me ook een behoorlijke prestatie

De filmpjes lullen dus gewoon een beetje uit hun nek. De botsing die in de LHC worden gecreeerd komen gewoon elke dag voor in de atmosfeer. Alleen in de atmosfeer zijn een beetje moeilijk gecontroleerd te meten.

De oerknal is wel het laatste moment geweest dat deze omstandigheden op grote schaal voor kwamen en dominant waren als fysisch effect. Daarom is het bestuderen van de botsingen in de LHC ook zo nuttig voor het beter leren begrijpen van de fysische toestand toen der tijd in het heelal. Dat is wat er in de filmpjes en teksten meestal bedoeld wordt.

Ik ben een leek op dit gebied, maar wat hebben we eraan als de geleerden dit dan uiteindelijk begrijpen? Hebben we dan over 10 jaar auto's die 1 op 10000000 rijden of zo?

quote:

BeQuietAndDrive schreef op maandag 08 september 2008 @ 18:00:
Ik ben een leek op dit gebied, maar wat hebben we eraan als de geleerden dit dan uiteindelijk begrijpen? Hebben we dan over 10 jaar auto's die 1 op 10000000 rijden of zo?

10 jaar niet, maar wie weet wat er uit voortvloeit...

Kijk maar waar de wetenschap ons tot nu toe gebracht heeft. Laatste concrete ontwikkeling daarin is kernfusie (nog niet echt rendabel, maar dat is een kwestie van tijd). Dat zal niet de laatste ontwikkeling zijn, maar daar zal wel onderzoek voor gedaan moeten worden, wat op 't eerste gezicht misschien niks meer dan theoretisch inzicht zal opleveren.

- J.W. - wijzigde dit bericht 08-09-2008 18:34 (5%)

quote:

BeQuietAndDrive schreef op maandag 08 september 2008 @ 18:00:
Ik ben een leek op dit gebied, maar wat hebben we eraan als de geleerden dit dan uiteindelijk begrijpen? Hebben we dan over 10 jaar auto's die 1 op 10000000 rijden of zo?

Welk nut hebben antiprotonen? Die klinken ook vrij nutteloos, maar er wordt hier bij het CERN onderzoek gedaan naar het toepassen van die deeltjes bij het bestralen van kanker - ze kunnen namelijk een stuk effectiever zijn dan de 'gewone' bestraling die nu gebruikt wordt of de protonbehandeling waaraan nu gewerkt wordt . Reken er niet op dat je volgend jaar in het ziekenhuis een behandeling met antiprotonen kunt krijgen, maar op een gegeven moment komt het er wel...en als dat je te lang duurt, dan kan je altijd nog naar de PET-scanner in hetzelfde gebouw gaan kijken: de daarvoor benodigde techniek werd (onder andere) bij het CERN ontwikkeld - de beeldvorming gebeurt op een manier die vergelijkbaar is met de detectoren die in de LHC en voorgangers ervan gebruikt worden .

quote:

- J.W. - schreef op maandag 08 september 2008 @ 18:19:
Laatste concrete ontwikkeling daarin is kernfusie (nog niet echt rendabel, maar dat is een kwestie van tijd).

offtopic:
Afgelopen week was de projectleider van de nieuw te bouwen kernfusie-reactor ITER op bezoek bij het CERN, waar hij in twee delen een presentatie gaf over zijn project. Erg interessant, maar ongelooflijk moeilijk - zeg maar een soort LHC, inclusief miljardenbudget en een planning van meer dan tien jaar. Als het ding af is en werkt, levert hij nog altijd geen noemenswaardige hoeveelheid energie op - dat kan op zijn vroegst met de opvolger bereikt worden...en dan praat je dus al snel over een jaar of dertig vanaf nu, als het al realiseerbaar blijkt .

quote:

BeQuietAndDrive schreef op maandag 08 september 2008 @ 18:00:
Ik ben een leek op dit gebied, maar wat hebben we eraan als de geleerden dit dan uiteindelijk begrijpen? Hebben we dan over 10 jaar auto's die 1 op 10000000 rijden of zo?

Het 'weten' is een doel opzich. Er is, in de ogen van veel wetenschappers, geen mooier eind-doel voor een beschaving dan het volledig begrijpen van de wereld om ons heen.

Maar goed, concreet nut zal er niet direct zijn, maar er zijn meer dan genoeg voorbeelden van natuurkundige ontdekkingen die pas decennia (of soms meer) later praktisch nut hebben opgeleverd. En niet zo'n klein beetje ook, denk aan elektriciteit.

Overigens levert alleen het ontwerp en de bouw van de LHC al een hele vrachtlading aan nieuwe technologien op. Hoge snelheids netwerkverkeer is nodig voor transport van detector-data, directe toepassingen in andere ICT gebieden. Detectors voor de LHC (en andere deeltjesversnellers) zijn zo goed dat ze worden toegepast voor medische doeleinden. De internationale computer-grid die gebruikt wordt voor de verwerking van de data heeft een heel aantal ontwikkelingen op het gebied van grid-computing achter zich.

quote:

- J.W. - schreef op maandag 08 september 2008 @ 15:59:
Sorry, wat is je statement nou? Dat ergens far far away momenteel deze deeltjes stabiel zijn? Zo ja -> lijkt me zeer onwaarschijnlijk.

Nee hoor, die kans lijkt me zeer groot.

Maar das een andere discussie, op deze manier is het niet echt een discussie...

quote:

Species5618 schreef op maandag 08 september 2008 @ 21:50:
Maar goed, concreet nut zal er niet direct zijn, maar er zijn meer dan genoeg voorbeelden van natuurkundige ontdekkingen die pas decennia (of soms meer) later praktisch nut hebben opgeleverd. En niet zo'n klein beetje ook, denk aan elektriciteit.

Elektriciteit is een slecht voorbeeld. Dat werd al gebruikt nog voor het begrepen werd. Er zijn zelfs aanwijzingen (dubieuze, dat wel) dat de oude volkeren in het Midden-Oosten al beschikten over batterij-achtige constructies.

quote:

TRRoads schreef op maandag 08 september 2008 @ 21:53:
[...]

Nee hoor, die kans lijkt me zeer groot.

Maar das een andere discussie, op deze manier is het niet echt een discussie...

Klopt, ik was even bang je verkeerd te begrijpen, anyway..:
Alle metingen zover geven aan dat 't heelal homogeen is, dat icm dat 't heelal is afgekoeld lijkt me dat zulke deeltjes nergens stabiel zullen zijn.

- J.W. - wijzigde dit bericht 08-09-2008 22:32 (15%)

Paniek!

quote:

Wetenschappers bedreigd om oerknal
Wetenschappers die betrokken zijn bij de Europese deeltjesversneller nabij het Zwitserse Genève, zijn met de dood bedreigd vanwege experimenten die ze later deze week willen uitvoeren. De 27 kilometer lange Large Hadron Collider, 100 meter onder de grond bij Genève. Dat meldde de Britse krant The Daily Telegraph maandag.

De wetenschappers willen vanaf woensdag zogeheten protonen, onderdelen van atomen, op elkaar afvuren. Door de energie die vrijkomt bij de botsing te analyseren hopen de onderzoekers te zien hoe het heelal er uitzag een fractie na de oerknal, ongeveer 14 miljard jaar geleden. Critici vrezen echter dat door de experimenten kleine zwarte gaten ontstaan. Die zouden aardbevingen en vloedgolven veroorzaken, waardoor de aarde zou kunnen worden vernietigd. Een Duitse scheikundige probeerde tevergeefs om via het Europees Hof voor de Rechten van de Mens de tests te laten verbieden.

De experimenten worden uitgevoerd in de Large Hadron Collider (LHC), een 27 kilometer lange deeltjesversneller op de grens van Frankrijk en Zwitserland. Het gigantische apparaat ligt ongeveer honderd meter onder de grond.

Uit hetzelfde stukje in de Daily Telegraph:

quote:

Some of the scientists working on the experiment, who include a Welsh miner's son and a former pop star, have received threatening emails and been besieged by telephone calls from worried members of the public who fear the machine could cause earthquakes and tsunamis that will destroy the world.

Tja, het is best wel spooky. Niemand weet exact van de fysieke werking van zwarte gaten. Hawking straling is nog altijd theoretisch, en nog nooit bewezen. Stel dat de deeltjesversneller een mini zwart gat creëer dat NIET oplost via Hawking straling, maar vervolgens z'n omgeving begint op te bunkeren?

Dan boeit dat nog niet!

Het zwarte gat is mini en doet dus helemaal niets. Er zit niet meer energie of massa in dan wij erin stoppen.

Was het maar zo dat er meer energie in kwam op een of andere manier, dan hadden we wellicht een goede krachtbron gevonden en dat alleen door een paar deeltjes tegen elkaar aan te smijten.

quote:

Snowwie schreef op dinsdag 09 september 2008 @ 01:10:
Tja, het is best wel spooky. Niemand weet exact van de fysieke werking van zwarte gaten. Hawking straling is nog altijd theoretisch, en nog nooit bewezen. Stel dat de deeltjesversneller een mini zwart gat creëer dat NIET oplost via Hawking straling, maar vervolgens z'n omgeving begint op te bunkeren?

Een zwart gat dat de aarde kan opslokken moet minstents drie-vier maal de massa van ons hele zonnestelsel hebben, lijkt me niet dat ze zoiets in de LHC kunnen opwekken. Mini zwarte gaten verdampen in een fractie van een seconde.

Voor een echt zwart gat heb je 1.4 maal de massa van de zon nodig: Wikipedia: Chandrasekhar-limiet

Maar als zo'n botsing nog nooit gedetecteerd is, hoe weet men dan dat het frequent gebeurt?

1.4x de zonmassa zal vast een stabiel zwart gat kunnen zijn, maar valt nog steeds onder de noemer "klein".

quote:

Hacku schreef op dinsdag 09 september 2008 @ 09:28:
1.4x de zonmassa zal vast een stabiel zwart gat kunnen zijn, maar valt nog steeds onder de noemer "klein".

Is allemaal relatief, het is groter dan een zwart gatje zoals in de LHC en kleiner dan een suppermassief zwart gat in het centrum van sterrenstelsels, maar het is alleszins voldoende groot om een stabiel zwart gat te vormen.

Naast zwarte gaten zijn er blijkbaar nog 2 doomsday-objecten : strangelets en magnetic monopoles.

Runaway black holes: Some physicists say the LHC could create microscopic black holes that would hang around for just a tiny fraction of a second and then decay. Sancho and Wagner worry that millions of black holes might somehow persist and coalesce into a compact gravitational mass that would draw in other matter and grow bigger. That”s pure science fiction, said Michio Kaku, a theoretical physicist at the City College of New York. “These black holes don”t live very long, and they have microscopic energy, and so they are harmless,” he told me.

Strangelets: Smashing protons together at high enough energies could create new combinations of quarks, the particles that protons are made of. Sancho and Wagner worry that a nasty combination known as a stable, negatively charged strangelet could theoretically turn everything it touches into strangelets as well. Kaku compared this to the ancient myth of the Midas touch. “We see no evidence of this bizarre theory,” he said. “Once in a while, we trot it out to scare the pants off people. But it”s not serious.”

Magnetic monopoles: One theory suggests that high-energy particle collisions might give rise to massive particles that have only one magnetic pole - only north, or only south, but not the north-south magnetism that dominates nature. Sancho and Wagner worry that such particles could be created in the LHC and start a runaway reaction that converts atoms into other forms of matter. But physicists have seen no evidence of such reactions, which should have occurred already as the result of more energetic cosmic-ray collisions in Earth”s upper atmosphere.”

'no evidence', 'no evidence', alles is toch nog niet bewezen?

quote:

Cyberblizzard schreef op dinsdag 09 september 2008 @ 10:03:
'no evidence', 'no evidence', alles is toch nog niet bewezen?

Ja maar dan val je weer in die val die al eerder (en zeer uitgebreid) besproken is in dit topic.

quote:

Cyberblizzard schreef op dinsdag 09 september 2008 @ 09:23:
Voor een echt zwart gat heb je 1.4 maal de massa van de zon nodig: Wikipedia: Chandrasekhar-limiet

1. De Chandrasekhar limiet is de boven limiet voor de massa van een witte dwerg en daarmee dus de onderlimiet voor de vorming van een neutronen ster. De limiet die jij bedoelt is de Tolman-Oppenheimer-Volkhoff limiet, die ergens rond de 3 zonsmassa's ligt. Dit is de boven grens voor het stabiel zijn van een neutronen ster, alles zwaarder dan dit zal instorten tot een zwart gat. (of mogelijk eerst nog in een andere exotische toestand van materie zoals een quarkster.)
2. Geen van beide limieten heeft iets met het stabiel zijn van zwarte gaten te maken. De ondergrens voor het stabiel zijn van een zwart gat (dus even veel Hawkingstraling uitzenden als achtergrondstraling opvangen) is ongeveer de massa van mercurius (iets meer dan de maan). Het staat buitenkijf dat ook zulke energieen niet in CERN gehaald kunnen worden.

quote:

Maar als zo'n botsing nog nooit gedetecteerd is, hoe weet men dan dat het frequent gebeurt?

Die botsingen worden dus wel gedetecteerd. Alleen is de data die je op heet aard oppervlak hiervan ontvangt zo vertroebeld dit je bijzonder zeldzame processen (zoals de creatie van een higgsdeeltje) er vrijwel onmogelijk uit ge vist kunnen worden. Maar een project als LOFAR bestudeert juist deze botsingen in onze atmosfeer met als voornamelijk doel de bron van deze hoog energetische straling te kunnen achterhalen.

Maar naast alles, morgenochtend bij het Nikhef allemaal gezelligheid, hier te volgen:
http://www.nikhef.nl/pub/pr/LHC/prestart.html
en de live webcast vanaf het cern:
http://lhc2008.web.cern.ch/lhc2008/

Maar eh... hoe is het met odysseus die daar nog steeds stage loopt/werkt? nog gave interessante nieuwtjes te melden voor morgen?