Tiedot

Fermilab on edelleen elossa CERN: n jälkeen

Fermilab on edelleen elossa CERN: n jälkeen

Mene lähelle sitä, mikä oli aikoinaan maailman johtava atomimurtaja, Tevatron Fermilabissa Chicagon ulkopuolella, ja näet ... biisonit. Aivan oikein, kiihdyttimen renkaan nurmikolla laiduntaminen on biisonilauma, jonka laboratorion ensimmäinen johtaja Robert Wilson esitteli vuonna 1969.

LIITTYVÄT: Nämä 7 CERNin spinoffia osoittavat, että projekti ei ole vain teoreettinen

Biisonit pitävät ruohoa Tevatronin pyöreän kiihdytysrenkaan ympärillä olevan 3,9 mailin (6,3 km) päällä hallitulle korkeudelle. Siihen asti kun suuri hadronitörmäyslaite (LHC) siirtyi verkkoon vuonna 2008, Tevatron oli maailman tehokkain hiukkaskiihdytin, joka tuotti protoni-protoni-törmäyksiä jopa 1,96 biljoonan elektronivoltin (TeV) energian kanssa.

Vaikka Sveitsin Geneven ulkopuolella sijaitsevan Euroopan ydintutkimuslaitoksen (CERN) LHC voi olla maailman johtava atomien murskaaja, Fermilab on Yhdysvaltojen johtava hiukkasfysiikan laboratorio. Se istuu 6800 hehtaarilla Bataviassa, Illinoisissa, Chicagosta lounaaseen, ja laboratoriota johtaa Yhdysvaltain energiaministeriön tiedeministeriö Fermi Research Alliance LLC: llä, joka on Chicagon yliopiston ja Universities Research Association Inc: n kumppanuus. ., 89 tutkimusyliopiston yhteenliittymä.

Fermilab on nimetty Enrico Fermille

Fermilab työllistää 1750 tutkijaa ja insinööriä eri puolilta maailmaa, ja se tekee yhteistyötä yli 50 maan kanssa fysiikan kokeissa. Fermilab on nimetty Enrico Fermille (1901 - 1954), joka loi maailman ensimmäisen ydinreaktorin, Chicago Pile-1: n, joka sijaitsi squash-kentällä Chicagon yliopiston Stagg Fieldin telineiden alla.

Joulukuussa 1938 Fermi oli voittanut fysiikan Nobel-palkinnon 37-vuotiaana "demonstroinnista neutronisäteilytyksen tuottamien uusien radioaktiivisten alkuaineiden olemassaolosta ja vastaavista hitaiden neutronien aiheuttamista ydinreaktioista". Fermi oli löytänyt myös transuraanielementit.

Tukholmassa pidetyn Nobelin seremonian jälkeen Fermi, hänen vaimonsa Laura ja heidän kaksi lastaan, palasivat kotiinsa Italiaan, ja matkustivat New Yorkiin, jossa he hakivat pysyvää oleskelua. Tämä johtui Italian fasistisista rotulakeista, koska Laura ja sen lisäksi hänen kaksi lastaan ​​olivat juutalaisia.

Chicago Pile-1 oli maailman ensimmäinen itsensä ylläpitävä ydinketjureaktio, ja se meni kriittiseksi 2. joulukuuta 1942. Fermi johti Manhattan-projektiin Los Alamosissa, New Mexico, Fermin johtamana F-divisioonaa, joka työskenteli Edward Tellerin lämpöydin "Super" -keskuksessa. "vetypommi. Ensimmäisessä ydinaseiden kokeessa, Kolminaisuuden testissä 16. heinäkuuta 1945 Los Alamosissa, Fermi pudotti paperinpaloja räjähdyksen aikana ja pystyi arvioimaan pommin tuoton tarkasti.

Neutrinon ja hänen nimensä löytö

Vaikka CERN saattaakin voittaa TeV-panoksissa, Fermilab on sitoutunut eturintajina olevaan neutriinotutkimukseen, jotka ovat läsnä olevia mutta vaikeasti kiinni jääviä hiukkasia, jotka Fermi ja Wolfgang Pauli löysivät yhdessä.

Deep Underground Neutrino -kokeilua (DUNE) rakennetaan parhaillaan. Sillä on lähellä oleva ilmaisin Fermilabissa ja kaukana oleva ilmaisin Sanfordin maanalaisessa tutkimuslaitoksessa Leadissä, Etelä-Dakotassa. Voimakas biljoonien neutriinojen säde ammutaan Fermilabista 1300 kilometriä alukseen, joka sisältää 40 kilotonnia nestemäistä argonia, joka sijaitsee 1,5 kilometriä maan alla. Neutriinot kulkevat maapallon läpi ja saavuttavat 30 kilometrin syvyyden lähellä keskipistettä.

Tutkijat toivovat:
* Etsi neutriinoja nykyisen tunnetun kolmen ulkopuolella
* Määritä neutriinomassojen järjestys
* Tutki neutriinovärähtelyjä testataksesi CP-rikkomuksia leptonisektorilla
* Tutki supernovoja ja neutronitähtien ja mustien aukkojen muodostumista
* Etsi protonien hajoamista.

Vuonna 2017 Ison-Britannian tiede- ja teknologianeuvosto (STFC) ilmoitti 65 miljoonan punnan investoinnista DUNEen, ja prototyyppidetektoreita rakennetaan ja testataan CERN: ssä.

Yövuoro

Fermilab on Yhdysvaltain pääkonttori Compact Muon Solenoid (CMS) -kokeilulle CERN: ssä, joka on 2900 jäsenen kansainvälinen yhteistyö. Fermilabin LHC-kauko-ohjauskeskuksen ansiosta CMS-tutkijat, jotka ovat 4000 mailin päässä Ranskassa Cessyssä, voivat ohittaa yövuoron, koska Fermilabin fyysikot ja opiskelijat suorittavat detektorivalvontavuoroja. He pitävät yhteyttä sekä CERN: ään että saksalaiseen DESY-laboratorioon. Fermilabissa asuu myös yksi 11 Tier-1-laskentakeskuksesta, jotka käsittelevät tietoja CMS-kokeilua varten.

Ennen kuin Tevatron suljettiin vuonna 2011, vuonna 1995 se löysi ylimmän kvarkin, yhden kuudesta aineen rakennuspalikosta, joihin kuuluu ylös / alas, viehätys / outo ja ylä / ala kvarkit. Ja 3. syyskuuta 2008 Fermilabista löydettiin uusi hiukkanen, alin Omega-baryoni, joka koostuu kahdesta outosta kvarkista ja pohja kvarkista. Se auttoi täyttämään "baryonien jaksollisen taulukon" ja tarjosi käsityksen kvarkkien muodosta.


Katso video: 50 years of Fermilab (Lokakuu 2021).