Warum dauert es So lange, bis das Large HadronCollider Fix nehmen?

Nach allen Hooplah über brennen, der Large Hadron Collider (LHC) erwies die Partei sich als kurzlebig sein. Am 20. September kündigte die Europäische Organisation für Kernforschung (CERN) in der Schweiz eine große Helium-Leck, wahrscheinlich durch eine fehlerhafte elektrische Verbindung mindestens eine zweimonatige Verzögerung für Reparaturen erfordern würde. Eine Woche später, so die Wissenschaftler, dass sie die Maschine nicht bis zum nächsten Frühjahr starten würde.

Dieses lange Herunterfahren ist notwendig, weil die Wissenschaftler die fehlerhafte Bereiche der Maschine aus seinen normalen Betrieb Temperatur von minus 456 Grad Celsius erwärmen müssen – das ist ein paar Grad kälter als Weltraum und nur 3 Grad über dem absoluten Nullpunkt, die Temperatur, wo alle Moleküle nicht bewegen mehr. Es dauert Wochen, um diesem fahrenden Bereich wieder auf Raumtemperatur erwärmen, also Ingenieure im Wagen und beheben können. Dann, vorausgesetzt, sie können schnell zu erkennen und das Problem zu beheben, Wissenschaftler müsste die Temperatur zu senken, wieder vor den LHC wieder einschalten.

Der LHC erfordert so eisigen Temperaturen, weil seine Elektromagnete unverschämte Mengen Strom, die Proton-Kollisionen zu nutzen benötigen. In unserem Toaster und Fernsehern verwendeten Drähte sind geplagt von Widerstand, die den Stromfluss entgegensetzt. Aber die spezielle Kabel aufgewickelt in der LHC können funktionieren, Widerstand-frei-wenn sie unter einer eiskalten-442 Grad gehalten werden können. Die Elemente für diese Drähte verwendet gehören zu einer seltsamen Gruppe namens Supraleiter, die plötzlich perfekte Leiter von Elektrizität bei sehr niedrigen Temperaturen.

Ohne Widerstand läuft die Maschine effizient weit mehr, weil zusätzliche Spannung nicht benötigt wird, der Strom fließt zu halten. Noch kann nicht auch diese eisigen Temperatur Energieart CERN Wissenschaftler Wunsch erzeugen. Um 12.000 Ampere Strom und Protonen mit 99.9999991 Prozent der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, senkte Forscher der Temperatur weitere 14 Grad, 456 Minusgrade. Dies erforderte einige extra Pep aus der Kälteanlage.

"Der LHC in Kryotechnik komplexer als jede Maschine vor, verwendet", sagt James Gillies, ein CERN-Sprecher. Die Maschine erschöpft Tonnen auf Tonnen flüssigem Stickstoff und Helium, die Temperaturen so niedrig zu halten.

Leider, während dieses System der LHC einer der kältesten Orte der Erde machen kann, erschwert es auch um die Maschine wieder aufzuwärmen. "Diese Art von Problem wäre trivial in anderen Beschleunigern, aber hier dauert es Wochen zu beheben sein," sagt Gillies. In anderen Worten, ist die Steuerung der Ebenen von flüssigem Stickstoff und Helium, die Temperatur einzustellen viel schwieriger als einfach die Tasten auf dem Thermostat in Ihrem Haus.

Basierend auf diese Komplikationen und mit dem LHC bereits geplant für den Winterdienst, die Kräfte, die sein beschlossen, für das Frühlingstauwetter warten. Bis dahin müssen wir Fragen, zu halten, was wir wann finden – oder ich wage zu sagen, wenn — LHC beginnt neu zu Bedingungen aus den Anfängen unseres Universums.

Diese Antwort ist von Scienceline, ein Projekt der New York University Wissenschaft, Gesundheit und Umwelt-Reporting-Programm zur Verfügung gestellt.

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