Fuente de publicación; El calor sorpresa de una bombilla podría apagar un gran colisionador de hadrones
El calor sorpresa de una bombilla podría apagar un gran colisionador de hadrones
Los problemas a veces parecen surgir de la nada, y un nuevo experimento sugiere que eso es exactamente lo que le puede pasar al proyecto científico más grande del mundo cuando está programado que comience a operar en Suiza el próximo mes de mayo. En la vorágine de alta energía del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), las partículas aparecerán espontáneamente en el vacío vacío, lo que podría causar que el acelerador de $ 4 mil millones se sobrecaliente y se apague.
- Cómo traducir un modelo físico de un fotón / electrón al modelo matemático de un qubit
- ¿A qué hora después del Big Bang se formó el primer fotón?
- ¿Cuál es el peso de un protón y cómo lo sabemos?
- ¿Cuál es la forma funcional de la fuerza nuclear fuerte?
- ¿Qué es un gato de Cheshire cuántico? ¿Qué significa que una partícula se separe de sus propiedades físicas?
Es bien conocida la idea de que pares de partículas (en este caso, un electrón y un positrón) pueden emerger de la nada. Pero los físicos que trabajan en una máquina extrema competitiva, el Relativistic Heavy Ion Collider de Nueva York, observaron recientemente el efecto de calentamiento por primera vez. Mientras juntaban iones de oro en un bucle de 2.4 millas guiados por un campo magnético, alcanzando temperaturas de más de un billón de grados, se crearon pares de electrones y positrones a partir del vacío. Pero cuando algunos de estos electrones se engancharon para pasar iones de oro, desviaron parte del haz, haciendo que se estrellara contra la pared del circuito. El resultado: un “punto caliente” de 0.0002 vatios, aproximadamente equivalente a la potencia de salida de una luciérnaga.
Eso no es gran cosa para el RHIC, pero el LHC utilizará átomos de plomo más pesados, acelerando junto con casi 100 veces más energía, lo que se espera que haga que la creación de positrones de electrones sea 100,000 veces más probable. Como resultado, el calor generado será más como 25 vatios, o una bombilla de bajo vatio. Dado que los imanes superconductores que dirigen el haz se enfrían a 1.9 grados por encima del cero absoluto (-456 grados Fahrenheit), el calor adicional podría causar un apagado repentino arriesgado, seguido de un largo tiempo de inactividad para el acelerador.
El efecto no detendrá el espectáculo para los científicos del CERN con la esperanza de que el LHC desbloquee algunos de los mayores secretos de la física, pero el nuevo experimento proporciona un valioso control para los cálculos teóricos de la producción de electrones-positrones en los aceleradores. Esto permitirá que el equipo de LHC establezca límites cuidadosos en su haz para evitar apagar los imanes y tal vez idear algunas contramedidas para solucionar el problema. —Alex Hutchinson
