Up next in 10
What happens in a particle accelerator is not a black hole. It is a bottle of hydrogen, a 27-kilometer vacuum, 8,700 amps, and one solder joint that parked the LHC for a year.
On September 19, 2008, about six tonnes of helium flashed into the tunnel. Magnets jumped. Physics waited until November 2009. On July 4, 2012, ATLAS and CMS announced a new boson around 125 GeV.
0:00 The Splice
0:42 A Bottle of Hydrogen
1:55 The Linear Kick
3:10 Four Rings Before the Big One
4:30 Colder Than Outer Space
6:05 Two Beams Head On
7:30 And It Gets Worse
8:55 The Day the Magnets Moved
10:25 What Does Not Happen
11:40 Why Smash Them at All
Public-record numbers. Where a figure is an estimate, the narration says about. Educational explainer. Not a film recap. Safety conclusions follow CERN's published 2008 reviews and the public court record.
#ParticleAccelerator #LHC #CERN #HiggsBoson #PhysicsExplained #Science #WhatIfScience #LifeIsEasy
Visuals are original AI-generated stills. Audio may be synthetic. Not medical, legal, or financial advice.
Show More Show Less View Video Transcript
0:00
في التاسع عشر من
0:01
سبتمبر عام 2008، وبعد
0:02
دقائق قليلة من
0:04
الحادية عشرة صباحاً،
0:05
وصل التيار في
0:06
القطاعين 3 و 4 من مصادم
0:08
الهيدرونات الكبير
0:10
إلى 8700 أمبير. لم تكن
0:11
هناك حزمة في الأنبوب.
0:13
قبل ذلك بتسعة أيام،
0:14
كانت البروتونات
0:15
الأولى قد أكملت دورة
0:16
كاملة حول الحلقة التي
0:17
يبلغ طولها 27
0:18
كيلومتراً. كان هذا
0:19
اختباراً للطاقة.
0:20
تحولت وصلة ملحومة بين
0:22
المغناطيس الثنائي C-24
0:23
والمغناطيس الرباعي Q24
0:25
إلى حالة المقاومة
0:26
الكهربائية. في أقل من
0:28
ثانية، اخترق قوس
0:29
كهربائي وعاء
0:30
الهيليوم. اندفعت
0:32
حوالي ستة أطنان من
0:33
الهيليوم السائل إلى
0:34
النفق. قفزت مغناطيسات
0:36
بكتلة عربات القطار
0:37
مسافة 50 سنتيمتراً
0:38
واقتلعت مراسيها من
0:39
الخرسانة. توقفت الآلة
0:41
التي بُنيت لإعادة خلق
0:42
جزء من تريليون من
0:43
الثانية الأولى للكون
0:45
بسبب وصلة يمكنك حملها
0:46
بين إصبعين. كان
0:47
الملصق يتحدث عن
0:48
الثقوب السوداء. كانت
0:49
المشكلة الحقيقية هي
0:51
الحرارة في وصلة
0:52
ملحومة. زجاجة
0:53
هيدروجين. لا تبدأ
0:55
بالاصطدام. تبدأ
0:56
بزجاجة هيدروجين على
0:58
أرضية خرسانية. بروتون
1:00
واحد، إلكترون واحد.
1:02
في سيرن، يغذي المصدر
1:03
الآن LINAC، وهو معجل
1:05
مستقيم بطول 76 متراً
1:07
تحت الأرض بـ 12 متراً.
1:08
يأخذ أيونات
1:09
الهيدروجين السالبة،
1:11
وهي بروتون يرتدي
1:12
إلكترونين، ويدفعها
1:14
إلى 160 مليون إلكترون
1:15
فولت. في نهاية تلك
1:17
القاعة، تقوم رقاقة
1:18
معدنية بنزع
1:19
الإلكترونات. ما يخرج
1:20
هو بروتون عارٍ. ذلك
1:22
البروتون هو الحمولة
1:23
الكاملة. كل ما يأتي
1:24
بعد ذلك هو مجرد
1:25
لوجستيات. اجعله أسرع.
1:27
أبقِه داخل أنبوب. لا
1:29
تدعه يلمس الجدار. لو
1:30
كنت واقفاً عند المصدر
1:32
، لرأيت رفاً، وفراغاً
1:34
، وساعة. البروتون قد
1:35
رحل بالفعل. الدفع
1:37
الخطي. المعجل الخطي
1:39
هو ممر من تجاويف
1:40
التردد الراديوي. كل
1:42
تجويف عبارة عن غرفة
1:43
معدنية مصممة لكي
1:45
تستقر داخلها موجة
1:46
راديوية. ينقلب المجال
1:48
من السحب إلى الدفع
1:49
ملايين المرات في
1:50
الثانية. يصل البروتون
1:51
بينما يكون المجال في
1:53
حالة سحب. ويغادر
1:54
بينما يكون المجال في
1:55
حالة دفع. كل تمريرة هي
1:57
دفعة. التوقيت يعتمد
1:59
على حزم، دفعات تركب
2:00
قمة الموجة، وليس
2:01
تياراً مستمراً.
2:02
المعجل الخطي صادق.
2:04
لديك تمريرة واحدة فقط
2:06
عبر القاعة. للوصول
2:07
إلى طاقة أعلى، عليك
2:08
إما صب المزيد من
2:09
الخرسانة في خط مستقيم
2:10
كما فعل ستانفورد في
2:12
كاليفورنيا، أو ثني
2:13
المسار في حلقة وإعادة
2:14
استخدام نفس التجاويف
2:15
آلاف المرات في
2:16
الثانية. إذا أخطأت
2:18
التوقيت بجزء من دورة
2:19
الراديو، ستصطدم
2:20
الحزمة بالجدار.
2:21
الجدار من الفولاذ.
2:23
البروتون لا يمر عبر
2:25
أربع حلقات قبل الحلقة
2:27
الكبيرة. بعد LINAC 4،
2:29
تدخل البروتونات إلى
2:30
معزز البروتون
2:31
السنكروتروني، ثم
2:32
السنكروترون
2:33
البروتوني، ثم
2:34
السنكروترون
2:35
البروتوني الفائق.
2:36
ثلاث حلقات قديمة، كل
2:38
واحدة بمثابة معزز،
2:40
تصل إلى 2 جيجا إلكترون
2:41
فولت، ثم الـ PS إلى 26،
2:43
والـ SPS إلى 450 جيجا
2:45
إلكترون فولت. عندها
2:46
فقط يدخل الشعاع إلى
2:48
مصادم الهادرونات
2:49
الكبير، وهي حلقة
2:50
محيطها 26,659 متراً، تقع
2:51
على عمق 50 إلى 175 متراً
2:53
تحت الحدود الفرنسية
2:54
السويسرية قرب جنيف.
2:56
في نفق عرضه حوالي 3.8
2:58
متر، أنت تقف داخل ذلك
3:00
النفق. أضواء صفراء،
3:01
ومنعطف لا يمكنك رؤية
3:03
نهايته. أنبوبان
3:04
للشعاع على ارتفاع
3:05
الكتف. تأخذ سلسلة
3:07
الحقن بروتوناً من
3:08
أسطوانة غاز وتوصله
3:09
إلى 450 جيجا إلكترون
3:10
فولت قبل أن تبدأ
3:11
الحلقة الكبيرة رحلة
3:13
الصعود التي تستغرق 20
3:14
دقيقة لتصل إلى 6.8
3:15
تريليون إلكترون فولت
3:17
لكل شعاع. هذا الصعود
3:18
ليس مجرد مفتاح تشغيل.
3:20
المغناطيسات تتصاعد
3:21
قوتها مع الطاقة. لكي
3:23
يظل نصف قطر الانحناء
3:24
ثابتاً. إذا تأخر
3:25
المجال، يصطدم الشعاع
3:26
بجدار الأنبوب الذي هو
3:28
أبرد من الفضاء
3:29
الخارجي. مصادم
3:30
الهادرونات الكبير لا
3:31
يقوم بالتسريع بواسطة
3:32
المغناطيسات.
3:33
المغناطيسات تقوم
3:34
بالانحناء والضغط فقط.
3:35
يتم التسريع بواسطة
3:36
ثماني تجاويف تردد
3:38
راديوي لكل شعاع. دفعة
3:39
صغيرة في كل دورة،
3:41
بمعدل 11,245 دورة في
3:43
الثانية. توجد هذه
3:44
المغناطيسات لأن
3:45
البروتون بهذه الطاقة
3:46
يريد السير في خط
3:47
مستقيم عبر فرنسا.
3:49
هناك 1,232 مغناطيساً
3:50
ثنائي القطب، طول كل
3:52
منها حوالي 15 متراً،
3:53
بالإضافة إلى 392
3:55
مغناطيساً رباعي
3:56
القطب، أي حوالي 9,600
3:57
مغناطيس بالمجموع.
3:59
كابلات من النيوبيوم
4:00
والتيتانيوم، فائقة
4:02
التوصيل. تعمل عند
4:03
درجة حرارة 1.9 كلفن، أي
4:05
ناقص 271.3 درجة مئوية،
4:06
وهي أبرد من الفضاء
4:08
الخارجي الذي تبلغ
4:09
حرارته 2.7 كلفن.
4:10
الهيليوم فائق
4:11
الميوعة يقوم بذلك،
4:13
بحوالي 120 طناً، حيث
4:14
تقع 23 كيلومتراً من
4:16
أصل 27 في هذا الحمام.
4:17
عند التصميم، تولد
4:19
ثنائيات الأقطاب 8.3
4:21
تسلا بحوالي 11,700 أمبير
4:22
. فراغ الشعاع يبلغ
4:24
حوالي جزء من عشرة
4:25
تريليونات من الضغط
4:26
الجوي، وهو أفرغ من
4:27
سطح القمر. أي جزيء غاز
4:29
متبقٍ يعتبر بمثابة
4:30
لغم أرضي. جزء بسيط من
4:31
درجة حرارة إضافية
4:32
يؤدي إلى فقدان
4:33
التوصيل. يصبح الكابل
4:34
عادياً في توصيله.
4:35
تتحول الكهرباء إلى
4:37
حرارة. الحرارة تغلي
4:38
الهيليوم. الطاقة
4:39
المغناطيسية المخزنة
4:40
في الأقواس تقاس
4:41
بالجياجول. الحفاظ على
4:43
1.9 كلفن لمسافة
4:44
كيلومترات. ثم الحفاظ
4:46
على 11,000 أمبير في سلك
4:48
لا يكون فائق التوصيل
4:49
إلا إذا منعته من
4:50
الشعور بالحرارة.
4:52
شُعاعان يواجهان
4:53
بعضهما في اتجاهين
4:54
متعاكسين. حوالي 2,500
4:56
حزمة لكل منهما. حوالي
4:59
160 مليار بروتون في كل
5:01
حزمة، تفصل بينها 25
5:02
نانو ثانية. مسافة
5:04
حوالي 7 أمتار عند هذه
5:05
السرعة. كل بروتون
5:07
يسير بسرعة 99.999 بنسبة
5:11
99%من سرعة الضوء. في 10
5:13
ساعات، قطع البروتون
5:15
الواحد حوالي 10
5:16
مليارات كيلومتر، أي
5:17
رحلة ذهاب وإياب إلى
5:19
نبتون، ولم يغادر
5:20
النفق تحت القرية.
5:21
بالقرب من الكواشف
5:23
الأربعة الكبيرة،
5:24
تضغط المغناطيسات
5:25
الحزمة إلى حوالي 16
5:27
ميكرومتراً. أطلس، سي
5:28
إم إس، أليس، إل إتش سي
5:30
بي، في مواجهة مباشرة.
5:33
طاقة الاصطدام تبلغ
5:34
حوالي 13.6 تريليون
5:35
إلكترون فولت، مع
5:36
حوالي 1.5 مليار اصطدام
5:38
في الثانية في أطلس
5:39
وسي إم إس عندما تكون
5:41
الآلة ممتلئة. لن ترى
5:42
وميضاً. معظم اللقاءات
5:44
عبارة عن اصطدامات
5:45
جانبية. الكواشف هي
5:47
كاميرات بحجم مبانٍ
5:48
سكنية، تلتقط الصور 40
5:50
مليون مرة في الثانية
5:51
وتتخلص من كل صورة
5:52
تقريباً. ما تحتفظ به
5:54
هو حفنة من المسارات.
5:56
عند نقطة التصادم،
5:57
يكون الحجم أصغر من
5:58
البروتون وأكثر حرارة
6:00
من مليار شمس، لفترة
6:01
لا يمكنك الشعور بها.
6:03
والأمر يزداد سوءاً
6:04
ويزداد سوءاً. الطاقة
6:06
في تصادم واحد تعادل
6:07
اصطدام بعوضتين. هذا
6:09
هو الخط العام للجولة.
6:11
الطاقة المخزنة في
6:12
الحزم ليست عند
6:13
المستوى التصميمي.
6:14
تحتوي كل حزمة على
6:16
حوالي 360 ميجا جول.
6:18
قطار بوزن 200 طن بسرعة
6:19
الطريق السريع أو
6:21
حوالي 80 كجم من مادة تي
6:22
إن تي تمر عبر أنبوب
6:24
مفرغ بعرض إصبع. إذا
6:25
لامس ذلك الخيط
6:26
مغناطيسًا، فإنه يحفر
6:28
فيه. الإيقاف هو عملية
6:29
استخراج موقوتة، وليس
6:31
مجرد مفتاح. هناك فجوة
6:32
مدتها ثلاث
6:33
ميكروثانية في قطار
6:34
الحزم. تطلق 15 مغناطيس
6:36
ركل في تلك الفجوة،
6:38
وتدفع الحزمة للخارج
6:39
عند 6، وترسلها عبر خط
6:41
تفريغ بطول 600 متر،
6:42
وتشتتها في شكل لولبي،
6:44
وتدفنها في أسطوانة
6:45
كربون بطول 7 أمتار خلف
6:47
حوالي 750 طنًا من
6:48
الحديد والخرسانة. إذا
6:50
أخطأت الفجوة، فأنت
6:51
ترسم الحزمة عبر
6:52
الفتحة. الموازيات
6:54
تأكل الهالة قبل أن
6:55
تأكل الهالة ثنائي
6:56
القطب. هذا هو الجزء
6:58
الذي يهم حقاً. العلم
7:00
هو التصادم. الآلة
7:01
عبارة عن مسدس محشو
7:02
تفرغه عمداً في كل مرة
7:04
في مستودع، وهو ما من
7:06
شأنه أن يصهر الفولاذ
7:07
إذا تركت الحزمة ثابتة
7:09
. اليوم الذي تحركت فيه
7:10
المغناطيسات. 19 سبتمبر
7:12
2008، القطاع 3 إلى 4 هو
7:14
الحالة المسماة، ولم
7:15
يكن حتى حادثاً
7:17
متعلقاً بالحزمة.
7:18
ارتفاع التيار بمعدل 10
7:20
أمبير في الثانية نحو
7:22
9300 أمبير لاختبار 5TV.
7:24
عند 8700 أمبير، أصبح
7:26
قضيب التوصيل مقاومًا
7:28
للكهرباء. حرارة، ثم
7:29
قوس كهربائي، ثم انفتح
7:31
غلاف الهيليوم. تفريغ
7:33
طنين من الهيليوم
7:34
بسرعة كافية لإطلاق
7:35
إنذارات الأكسجين.
7:37
تسربت أربعة أطنان
7:38
أخرى بعد انقطاع
7:39
الطاقة. 6 أطنان من أصل
7:41
15 في القطاع، أي حوالي
7:43
30 ألف متر مكعب من
7:44
الغاز عند ضغط الغرفة.
7:46
دخل رجال الإطفاء
7:47
بالأكسجين. خرجت
7:48
مبردات الرباعيات عن
7:50
رافعاتها. انزلقت
7:52
ثنائيات القطب. انكسرت
7:53
المراسي في الأرضية.
7:55
خرج 53 مغناطيسًا من
7:57
مبرد بطول 3 كيلومترات.
7:59
39 ثنائي قطب، و 14 رباعي
8:02
. استغرق تسخين القطاع
8:04
حوالي شهرين. تم إنزال
8:06
آخر مغناطيس بديل تحت
8:08
الأرض في 30 أبريل 2009.
8:10
انتظرت الفيزياء
8:12
الأولى حتى نوفمبر 2009.
8:14
كانت الوصلة التالفة
8:16
واحدة من حوالي 65 ألف
8:18
وصلة كهربائية فائقة
8:20
التوصيل من بين 123 ألف
8:22
وصلة حول الحلقة. عام
8:24
كامل لأكبر مصادم في
8:26
العالم كان يعتمد على
8:27
وصلة واحدة. ما الذي لا
8:30
يحدث؟ ما الذي لن يحدث
8:32
غداً؟ الأرض لن تسقط
8:34
في ثقب أسود معملي. في
8:37
مارس 2008، رفع والتر
8:38
فاغنر ولويس سانشو
8:39
دعوى قضائية في
8:41
هونولولو لإيقاف
8:42
مصادم الهدرونات
8:43
الكبير، زاعمين أن
8:45
ثقوباً سوداء مجهرية
8:46
أو جسيمات غريبة قد
8:48
تلتهم الكوكب. في 30
8:49
سبتمبر 2008، رفضت
8:51
القاضية هيلين جيلمور
8:53
القضية. أكدت مراجعة
8:55
السلامة لعام 2008 في
8:57
سيرن أن الأشعة
8:58
الكونية قد اصطدمت
8:59
بالفعل بالغلاف الجوي
9:01
والشمس والأقزام
9:02
البيضاء بطاقة أعلى من
9:03
طاقة المصادم. لقد
9:05
أجرت الطبيعة ما يعادل
9:06
حوالي 100,000 برنامج
9:08
تجريبي مثل مصادم
9:09
الهدرونات على الأرض.
9:10
ولا يزال الكوكب
9:11
موجوداً. أي ثقب أسود
9:13
قد ينتجه المصادم
9:14
سيكون أصغر بكثير من
9:16
البروتون. وإذا كانت
9:17
نظرية إشعاع هوكينغ
9:19
صحيحة، فإنه يتبخر قبل
9:20
أن يصل إلى جدار
9:21
الكاشف. حرارة التصادم
9:23
تصل إلى حوالي 10 أس 16
9:25
درجة مئوية للحظة، ثم
9:27
تختفي. قهوتك لا تسخن.
9:29
جنيف لا تتوهج.
9:31
المستشفيات تشغل
9:32
بالفعل مسرعات أصغر كل
9:34
يوم. مسرعات
9:34
السيكلوترون للنظائر،
9:36
والمسرعات الخطية
9:37
للأورام. المصادم
9:38
يعتمد نفس الفيزياء مع
9:40
فاتورة كهرباء أكبر،
9:41
حوالي 120 ميجاوات عند
9:43
تشغيله بأقصى طاقة.
9:44
لماذا نحطمها من
9:45
الأساس؟ في 4 يوليو 2012،
9:47
في قاعة سيرن، أعلن
9:49
فريقا أطلس و CMS عن
9:50
اكتشاف بوزون جديد عند
9:52
حوالي 125 جيجا إلكترون
9:53
فولت، بدقة خمسة سيجما
9:55
. هناك احتمال واحد فقط
9:57
من بين 3 ملايين أن
9:58
يكون ذلك النتوء مجرد
9:59
ضجيج. هذا هو بوزون
10:00
هيغز. لا يمكنك رؤيته.
10:02
أنت تحطم البروتونات
10:04
حتى تترك حفنة من
10:05
الأحداث فوتونين أو
10:06
أربعة لبتونات
10:07
بالكتلة الصحيحة.
10:08
وتفعل ذلك مليار مرة
10:10
في الثانية لسنوات.
10:11
المسرع هو مجهر يستخدم
10:13
الطاقة بدلاً من
10:14
العدسات الزجاجية.
10:15
طاقة أعلى تعني مسافة
10:17
أقصر. 13.6. تيرا إلكترون
10:20
فولت لا تزال طاقة
10:21
بسيطة مثل إبرة تسقط
10:22
بضعة سنتيمترات إذا
10:23
أضفت الجول، لكنها
10:24
محشورة في حجم أصغر من
10:25
البروتون. إنها أكثر
10:27
المادة سخونة التي
10:28
يمكننا صنعها عمداً.
10:29
أنت مجدداً في النفق.
10:30
أضواء صفراء.
10:32
مغناطيسات ثنائية
10:33
القطب تمتد في منحنى.
10:34
لا انفجار. تيار
10:36
كهربائي. فراغ. ساعة
10:38
توقيت تضبط الدفعة
10:39
بدقة جزء من المليار
10:40
من الثانية. الكون فعل
10:42
هذا بالفعل من خلال
10:43
الأشعة الكونية. نحن
10:45
بنينا حلقة لنتمكن من
10:46
المراقبة.
News
Physics
Scientific Equipment