Axborot texnalogiyalari va kommunikatsiyalarni rivojlantirish vazirligi
Download 420.27 Kb. Pdf ko'rish
|
Katta adron kollayteri va uning ishlash prinsipi
- Bu sahifa navigatsiya:
- 1-BOSQICH TTI12-2(S) GURUH TALABANING SHARIPOVA GULNOZA FIZIKA FANIDAN MUSRTAQIL ISHI Topshirdi
O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT TEXNALOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARNI RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI QARSHI FILIALI TT VA KT FAKULTETI 1-BOSQICH TTI12-2(S) GURUH TALABANING SHARIPOVA GULNOZA FIZIKA FANIDAN MUSRTAQIL ISHI Topshirdi : __________________ Qabul qildi : __________________ Termiz 2023 Mavzu: Katta adron kollayteri va uning ishlash prinsipi Reja: 1.Kata adron kollayteri va uning ishlash prinsipi 2.Quyosh fotoelektrik elementlari va modullari 3.Ultra tovush va uning qo‘llalinishi 4.Dopler effekti 5.Optik kvant generatori nuqta.lazerlar Katta adron kollayderi yoki katta adron toʻqnashtiruvchisi (ing. «large hadron collider», lhc) – zaryadlangan zarralarni tezlatuvchi majmua. Fransiya va shveysariya chegarasida , yer sathidan 175 m pastda joylashgan. Aylana shaklida qurilgan tunneli uzunligi 27 km. Dunyodagi eng katta va quvvatli zarracha tezlatkichidir. Kollayderni qurishdan asosiy maqsad Higgs bozoni mavjud yoki emasligini aniqlashdir. Asosiy tajriba bunday oʻtkaziladi: har birining energiyasi 7 TeV boʻlgan protonlar yoki 574 TeV boʻlgan qoʻrgʻoshin yadrolari yorugʻlik tezligining 99.9999991%ida qarama-qarshi tomondan uchirilib, toʻqnashtiriladi. Toʻqnashuv natijasida ajralib chiqqan zarrachalar qayd etiladi va ular orasidan Higgs bozoni xususiyatlariga ega boʻlgani qidiriladi. Higgs bozoni mavjudligi hozirgi Standart Model nazariyasini toʻliq tasdiqlashi kerak (Standart Model gipoteza emas , zero boshqa tajribalar uning katta qismi toʻgʻriligini isbotlagan). Aks holda massaning qayerdan paydo boʻlishi haqida yangi faraz qurib, Standart Modelga oʻzgartirish kiritishga toʻgʻri keladi. Umumiy qiymati taxminan € 3,2-6,4 milliard[1] boʻlgan bu loyihada 100 dan ortiq mamlakat olimlari , jumladan Oʻzbekiston fiziklari ham qatnashishadi. Ilmiy-ommabop asarlar yozuvchisi Bill Brayson shunday yozadi: «Elementar zarralar fizikasida Koinot sir-asrorlarini o‗rganish juda oson: olimlar zarrachalarni bir-biri bilan to‗qnashishga majbur qilishadi va oqibatda nima yuz berishini kuzatishadi. Soddaroq quyidagicha o‗xshatish keltirish mumkin: ikkita odam bir- birga Shveysariyaning o‗ta aniq yuradigan mexanik soatlarini otib yuboradi. Soatlar albatta yerga tushib, yoki devorga urilib chil-chil bo‗ladi. Keyin ular soat parchalarini yig‗ib olib, aslida bu soatlar qanday ishlagan ekan? – deb qiziqib o‗tirishadi». Jeneva yaqinidagi Yevropa Yadro Tadqiqotlari Instituti (CERN) tomonidan qurib ishga tushirilgan Katta adron kollayderi (Large Hadron Collider – LHC) mohiyatiga ko‗ra zarrachalarni eng yuksak energiya ko‗rsatkichlarigacha tezlatish imkonini beradigan , jahondagi eng katta tezlatkichdir. U o‗zaro qarama-qarshi kelib to‗qnashadigan protonlar oqimiga yuksak energiyali tezlanish beradigan qilib loyihalangan. Adron kollayderi deyilishiga sabab, ushbu tezlatkichda elementar zarralarning adronlar sinfiga mansub bo‗lgan va kuchli yadroviy o‗zaro ta'sirlarda ishtirok etadigan zarrachalar ustida tajribalar o‗tkaziladi. Ulkan quvvatli elektromagnit kuchlarning ta'siri ostida protonlar kollayder halqasi bo‗ylab, ichki vakuum kanalida shiddat bilan aylanadi. Aylanishlarning har birida protonlarning energiyasi borgan sari yana va yana ortib boradi. Katta adron kollayderi magnitlarida o‗ta o‗tkazgichlardan foydalaniladi. Ularni ishlatish jarayonida esa katta termodinamik amaliyot bajarish kerak bo‗ladi. Ya'ni o‗ta o‗tkazgich xossalaridan foydalanilganda favqulodda qizib ketishi tufayli magnitlarni suyuq geliy bilan to‗xtovsiz sovitib turiladi. O‗ta o‗tkazgich holatidagi materiallarda elektr qarshilik deyarli nolga tenglashadi. Katta adron kollayder halqasi Fransiya va Shveysariya davlatlari chegarasida joylashgan bo‗lib, uning aylana uzunligi 27 km ni tashkil qiladi. Ushbu ulkan ilmiy qurilma Xiggs bozonini topish va o‗rganish maqsadlarida qurilgan. Xiggs bozoni fanda shuningdek «Tangri zarrachasi» deb ham yuritiladi. Yadro fizikasidan ma'lumki, aynan Xiggs bozoni bilan o‗zaro ta'sir orqali boshqa subatom zarrachalar massaga ega bo‗ladi. LHC da shuningdek supersimmetriya orqali bashorat qilinayotgan boshqa zarrachalar , masalan, oddiy zarrachalarning nisbatan og‗ir sheriklari, xususan, elektronlarning yo‗ldoshi – selektronlarni aniqlash ehtimoli ham katta. Bundan tashqari , olimlarning rejasiga ko‗ra, LHC vositasida bizga ma'lum uch fazoviy zamon-makon o‗lchamlaridan tashqari boshqa o‗lchamlarni ham ochilishi kutilmoqda. Nazariy qarashlarga ko‗ra, LHC vakuum halqasida ikki qarama-qarshi protonlar oqimining to‗qanshuvidan keyin, Ulkan Portlash orqali Koinot shakllangan sharoitga o‗xshash sharoit yuzaga kelar emish. LHC ishida ko‗plab mamlakatlardan yuzlab olimlar ishtirok etishmoqda. Ular yo‗nalishlarga ko‗ra bir necha ilmiy guruhlarga bo‗linishgan. To‗qnashuv natijalarini aniqlash va to‗qnashuv mahsulotlarini o‗rganish uchun olimlar maxsus detektorlardan foydalanishadi. LHC da ilk proton-proton to‗qnashuvi 2009-yilda amalga oshirilgan. Katta adron kollayder ishlayotgan paytda 180 MVt energiya iste'mol qiladi. Uning tezlatkichida protonlar umumiy 14 TeV energiya bilan o‗zaro to‗qnashadi. Bundan yuz yilcha muqaddam koinot cheksiz fazo, unda yulduzlar bir tekis taqsimlangan , degan tasavvur hukmronlik qilardi. O‗tgan asrning 20-yillarida amerikalik astronom Edvin Xabbl ko‗zga ko‗ringan barcha galaktikalar bizdan turli yo‗nalishlar bo‗yicha juda katta tezlik bilan uzoqlashayotganini aniqladi. Bu olam tuzilishi nazariyasini qayta qarab chiqishni taqozo etdi. Shu kashfiyot sabab bo‗lib butun koinot bundan 15-20 milliard yil oldin ro‗y bergan ―katta portlash‖ning natijasidir, degan xulosaga kelindi.. Katta Hadron Kollayderidagi (LHC) bir qator eksperimentlardan so'ng Evropaning Yadro tadqiqotlari markazi (CERN) mutaxassislari ilgari rus olimlari tomonidan taxmin qilingan pentaquark deb nomlangan yangi zarrachaning topilganligini e'lon qilishdi Bundan yuz yilcha muqaddam koinot cheksiz fazo , unda yulduzlar bir tekis taqsimlangan, degan tasavvur hukmronlik qilardi. O‗tgan asrning 20-yillarida amerikalik astronom Edvin Xabbl ko‗zga ko‗ringan barcha galaktikalar bizdan turli yo‗nalishlar bo‗yicha juda katta tezlik bilan uzoqlashayotganini aniqladi. Bu olam tuzilishi nazariyasini qayta qarab chiqishni taqozo etdi. Shu kashfiyot sabab bo‗lib butun koinot bundan 15-20 milliard yil oldin ro‗y bergan ―katta portlash‖ning natijasidir, degan xulosaga kelindi. Uzoq yillar bu qat‘iy nazariya sifatida qabul qilib kelindi. Keyinroq bunday nazariyani tasdiqlovchi dalillar ham topila boshlandi. Shulardan birinchisi NASA (AQSH kosmik tadqiqotlar markazi) sun‘iy yo‗ldoshi — ―Sove‖ uzoq kosmosning turli tomonlaridan kelayotgan fon nurlanishining haroratini aniqladi. Bunday nurlanish qadimda kuzatilgan ―katta portlash‖ning qoldiq nurlanishi ekani ma‘lum bo‗lib, uning qiymati nazariy hisob- kitoblar orqali topilgan issiqlik qiymati bilan bir xil chiqdi. Ushbu dalil ―katta portlash‖ ro‗y berganini tasdiqladi. Shundan so‗ng, 90-yillarning oxirida olimlar Brukxeven (AQSH)dagi elementar zarrachalar tezlatgichida elektronlardan ozod qilingan oltin atomini yorug‗lik tezligining 99,9 qismiga qadar o‗zaro qarama- qarshi yo‗nalishda tezlatib, to‗qnashtirish orqali sun‘iy «katta portlash»ni vujudga keltirmoqchi bo‗lishdi. Bunda ―katta portlash‖dan keyingi jarayonning dastlabki daqiqalaridagi holatini kuzatish maqsad qilingan edi. Bu ikki bosqichda — ―Feniks‖ deb ataluvchi birinchi loyiha Kolumbiya universitetining professori Nagamiya rahbarligidagi 355 mutaxassisdan iborat jamoa tomonidan, ―Star‖ nomli ikkinchi loyiha esa Berkli Lourens laboratoriyasidan Jon Xarris boshchiligidagi 350 nafar fizik tomonidan olib borilishi ko‗zlangandi. Biroq ko‗pchilik mutaxassislar bunday sinov jiddiy xavf ostida amalga oshirilishini e‘tirof etishdi. Shunga qaramay, olimlar qayta o‗tkazilgan hisob-kitoblar natijasida reaktsiya jarayonida jiddiy xavf kutilmasligini ta‘kidlab, sinovni o‗tkazishga qaror qildilar. Biroq o‗shanda kollayder quvvatining pastligi tufayli kutilgan natijani olishning imkoni bo‗lmadi. Bizning asrimizda ayni shu masalani hal qilish uchun 2002 yilning 11 avgust kuni Shveysariya va Fransiya chegarasida qurilgan dunyodagi elementar zarrachalarning eng yirik tezlatgichi — katta adron kollayderi (KAK) ishga tushirildi. Salkam 10 milliard dollarga tushgan va juda katta quvvatga ega bo‗lgan bu kollayder dunyoda eng yirik yadro fizikasi laboratoriyasi — CERN (Consell Europeen pour la Recherche Nucleare)da qurildi. U o‗rtacha 100 metr chuqurlikda , uzunligi 27 kilometr bo‗lgan xalqa ko‗rinishidagi tezlatgich bo‗lib, unda qarama-qarshi yo‗nalishda 7 tev (terra elektron volt, ya‘ni trillion elektron volt) energiyagacha tezlatilgan proton dastalari to‗qnashtiriladi. Ana shunday to‗qnashish natijasida ajralgan energiya 14 trillion elektron voltni tashkil etadi. Bunday katta energiyaning ajralishi oqibatida ro‗y beradigan hodisalar ma‘lum darajada ―katta portlash‖ manzarasini tasdiqlay olishi tadqiqotchilar, fizik va astrofizik olimlar uchun juda muhim edi. Bunday protonlar kollayderning 27 kilometr uzunlikdagi aylanasi bo‗ylab joylashtirilgan 3 mingta igna shaklidagi dasta ko‗rinishida harakatlanadi. Har bir to‗plam 100 milliardga yaqin protonlardan tashkil topib, to‗qnashuv ―nuqta‖larida ular bir necha santimetr uzunlikda, diametri esa 16 mikron (eng ingichka soch tolasi qalinligida) bo‗ladi. Protonlar parchalangach, vujudga kelgan kvarklar turli tomonga sochilib ketadi. Biroq kvarklar uzoq muddat yakka holda bo‗la olmasligi tufayli o‗ta qisqa vaqtda birlashib , yangi ―og‗irroq‖ zarra ko‗rinishida katta tezlik bilan atrofga sochilayotganda, kollayder detektorlari tomonidan ularning parametrlari qayd qilib boriladi. Darvoqe, adron kollayderining favqulodda hodisalarsiz ishlashi ta‘minlangach, astronom olimlar olamning paydo bo‗lishiga oid kosmologik moment — ―katta portlash‖dan so‗nggi dastlabki davrga oid eng muhim jarayondan voqif bo‗lishga umid bog‗lamoqdalar. Vijdonimiz oldida o‗zimizni oqlamoqlik uchun ko‗pincha maqsadga erishish uchun kuchimiz yetmadi deb, o‗zimizni ishontirmoqchi bo‗lamiz. Holbuki, amalda biz kuchsiz emas, irodasizmiz. Laroshfuko Fizika fani oltin davr ichida 2008 yilning 10 sentyabr kuni Toshkent vaqti bilan 12.30 da «Yevronyus» telekanali orqali Shvetsariya va Frantsiya chegarasida 10 milliard dollar sarf-xarajat asosida bunyod etilgan misli ko‗rilmagan darajada katta quvvati bo‗lgan elementar zarrachalar tezlatgichi - Katta adron kollayderi (KAK) ishga tushirilishi to‗g‗ridanto‗g‗ri efirga uzatildi. KAK fizikaning oltin davrini ochib berishiga hamda olamning barpo bo‗lishi borasidagi ko‗pgina jumboqlarni yechishiga katta umid bog‗langan. Shu bilan bir qatorda kollayder atrofida turli-tuman gap-so‗zlar ham yuribdi. Masalan, tezlatgichda qora o‗ra paydo bo‗lishi mumkinligi va u KAKni xarob qilib, so‗ngra Frantsiya hamda Shveytsariyani yutib yuborishi haqida ba'zi olimlar fikr bildirmoqda. Katta adron kollayder (Large Hadron Collider - KAK) dunyodagi eng katta Yevropa yadro fizikasi laboratoriyasi - CERN (Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire)da qurildi. Bu qurilma elementar zarrachalarning tezlatgichi bo‗lib, u elementar zarrachalarning o‗zaro ta'sirini o‗rganish uchun insoniyat tomonidan barpo qilingan tarixdagi eng katta qurilmadir. KAK CERNdagi Katta elektronpozitron kollayderi (Large Electpon Positron (LEP sollider)ning o‗rnini olib o‗rtacha 100 metr chuqurlikdagi uzunligi 27 km. bo‗lgan tunnelda joylashgan. U protonlarning 7 Tev (Terra elektronvolt) energiyagacha 2 dastasini bir-biriga qarama-qarshi yo‗nalishda jadallashtirish va so‗ngra ularni bir-biri bilan to‗qnashtirish imkonini beradi. Protonlar to‗qnashganda energiyasi 14 TeV ni (1TeV=1012 eV) tashkil etadi. Energiya shkalasi elektronvolt bo‗laklaridan toki termodiapazonlargacha ortib borar ekan, biz bu jarayonda borgan sari o‗zimizga tanish bo‗lgan olamdan uzoqlashib boramiz va butunlay boshqa bilimlar qamroviga tushib qolamiz. Bular qattiq jism kimyosi va elektronikasi doirasi (eV lar va uning bo‗laklari), yadroviy reaktsiyalar (million eVlar) va o‗tgan asrning ikkinchi yarmida olimlar o‗rgangan milliard eV li diapazonlardir. Termodiapazonda insoniyatni nimalar kutayapti , buni hech kim bilmaydi. KAK faqat proton - proton to‗qnashishini o‗rganish bilangina cheklanib qolmasdan qo‗rg‗oshin kabi og‗ir ionlarning to‗qnashishini ham o‗rganish imkonini beradi va bu to‗qnashishlardagi energiya 1148 TeV gacha yetib boradi. KAKga tushguncha protonlar CERNda mavjud «tezlatgich komplekslari»da tayyorlanadi. 7 TeV energiyali protonlar aylana bo‗ylab harakatlanishi uchun KAK magnit induktsiyasi 8.36 Tesla li magnit maydonini hosil qila oladigan elektromagnitlarga ega bo‗lishi kerak. Buning uchun o‗ta o‗tkazuvchanlik hodisasidan foydalanishga to‗g‗ri keladi. Elektromagnitlarni tashkil qilgan o‗tkazgichlarda o‗ta o‗tkazuvchanlik hodisasi vujudga kelishi uchun esa ularni o‗ta past temperaturalarda ushlab turish kerak. Shu sababli KAKning 38000 tonna qurilmalari o‗ta past temperaturada ishlatiladi. Buning uchun bir necha tonna suyuq geliy va vodoroddan foydalaniladi. 1296 o‗ta o‗tkazuvchan elektromagnitlar va 2500 dan ortiq boshqa magnitlar KAKda nurlarning uchishini va to‗qnashishini ta'minlab turadi. Magnitlar og‗irligi yig‗indisi 1.9 million tonnani tashkil qiladi. Dastlab fiziklar kvarklar to‗g‗risidagi fikrga elementar zarrachalarning xususiyatlarini tahlil qilish borasida kelishgan. Adronlarning haddan tashqari ko‗pligi va leptonlarning kamligi fiziklarni o‗ylantirib qo‗ygan. Kvark gipotezasini ilgari surish, kvarklar turining soni leptonlar turining soniga teng bo‗lishi kerak, degan qoidaning shakllanishiga olib keldi. Kvarklarning o‗ziga xosligi shundaki, ular fermionlardir (kvark spini 1/2 ga teng). Bir holatni faqatgina ikkita fermion olishi mumkin va bunda ularning spinlari, albatta, qarama-qarshi yo‗nalgan bo‗lishi shart. Fermionlar ham, bozonlar ham faqat fermionlardangina tarkib topgan bo‗ladi, bunda fermionlarning toq soni fermionlarni bersa, juft soni bozonlarni hosil qiladi. Qur'onning 89-Fajr (shafaq, tong) surasi 1-4 oyatlarini ba'zi tarjimonlar bunday berishgan: Krachkovskiy: 1(1). Klyanus zareyu (2) i desyatyu nochami, 2(3) i chetom i nechetom, 3(4). I nochyu, kogda ona dvijetsya!; Valeriya Poroxova: 1. V znak utrenney zari , 2. I desyati nochey, 3. V znak chetn?x i nechetn?x chisel, 4. I nochi, chto vershit svoy beg; Alouddin Mansur: 1. Tongga qasam; 2. (Zul-hijja oyidagi avvalgi) o‗n kechaga qasam; 3. Juft va toq (rakatli namozlarga qasam; 4. O‗tib borayotgan kechaga qasamki , (albatta, kofirlar azobga giriftor bo‗lurlar)!; Oltinxon To‗ra: 1. Qasamdur tongga. 2. va o‗n kechaga 3. va juft va toqqa, 4. va kechaga, vaqtiki u yursa! Abdulaziz Mansur: 1. Qasamyod etaman tong (vaqti) bilan. 2. O‗n kecha bilan, 3. juft va toq (narsalar) bilan 4. va o‗tayotgan tun bilanki ( albatta, kofirlarga jazo muqarrardir). Tarjimonlar va tafsirchilar agarda fermionlar hamda bozonlar haqida tushunchaga ega bo‗lishganida, balki 3-oyatga berishayotgan tafsirlarini boshqacharoq tuzib, ushbu oyat butun olamdagi ma'lum bo‗lgan materiyaning asosiy g‗ishtlari bo‗lgan fermionlarning juft va toq sonlari ustida aytilyapti, deb xulosa berarmidi? Men shunday deb tafsir beruvchilar tarafdori bo‗lardim. Tag‗in Alloh o‗zi biladi. 2008 yilning 10 sentyabr kuni Toshkent vaqti bilan 12-30 da kollayderning ishlashini to‗g‗ridan-to‗g‗ri efirga uzatib , Yevropa telekanallari orqali CERNdan teletranslyatsiya olib borildi. Olimlar oldiniga protonlarni kollayderning sakkiz sektsiyasidan biriga yuborishdi, so‗ngra ikki sektsiyasiga, undan so‗ng esa uchta sektsiyasiga va h.k va nihoyat protonlar barcha sakkiz sektsiyalar bo‗yicha harakat qila boshladi. Har bir sektsiyani protonlar 10 mikrosekundlar atrofida va sakkiz sektsiyani o‗tib to‗la aylana bo‗yicha bir marta to‗la aylanishi uchun esa 90 mikrosekund vaqt sarf bo‗ldi. Toshkent vaqti bilan 12- 45 da barcha sakkiz sektsiyani o‗tib ulgurgan protonlar dastasining quvvati KAKning loyiha bo‗yicha erishishi mumkin bo‗lgan miqdorning o‗ttizdan birini tashkil etadi. Olimlar proton dastalarining har bir sektsiyadan o‗tishini qarsaklar bilan kutib olishgan. Toshkent vaqti bilan soat 13-00 da loyiha rahbari Liin Evans o‗zining birinchi brifingini o‗tkazdi. Olim kollayderning ishi muvaffaqiyatli boshlanganligini aytgan. Keyinchalik 21 oktyabrda kollayder bo‗ylab qarama- qarshi yo‗nalishlarda protonlarning ikki dastasi yuborilib, ular o‗zaro to‗qnashtiriladi. Ya'ni, 21 oktyabrda birinchi marotaba kollayderni yasashdan maqsad bo‗lgan eksperimentlarni boshlash rejalashtirilgan. To‗la 14 TeV li eksperimentlarni boshlash esa 2009 yilning bahoriga mo‗ljallangan. KAKda ushbu energiyaga erishilgach, olimlar materiya qanday tuzilgani, ya'ni Higgs bozoni izlarini , «supersimmetriya»ni, «ekzotik nazariya» deb nomlanuvchi «higgs mexanizmi»ni va shu kunda ma'lum bo‗lgan eng og‗ir fundamental zarracha Top- kvarklarni hamda qo‗rg‗oshin yadrolarini to‗qnashtirish natijasida Olam barpo bo‗lgan paytning harorati 1,5 trillion gradus issiqlikka erishishni, fazo va vaqt tushunchasiga aniqlik kiritishni maqsad qilib olganlar. 19 sentyabr soat 12-27 da KAKning ishida jiddiy to‗xtash ro‗y berdi. Download 420.27 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling