StarSpace - 4 dienas līdz LHC startam

ZINĀŠANAI:

Sākums
-
Tehnoloģijas
-
Simulācijas, eksperimenti

4 dienas līdz LHC startam

Publicēts: 6.09.2008

Līdz LHC startam 10. septembrī palikušas vairs tikai dažas dienas. Personīgi es nespēju atcerēties nevienu citu ierīci, ap kuru būtu sacelta tāda pasaules mēroga ažiotāža. Daudzi no šīs ierīces cer sagaidīt jaunus un pārsteidzošus atklājumus fizikas un kosmoloģijas nozarēs. Ne mazāks ir to pulks, kas uzskata, ka LHC ieslēgšana kļūs par pasaules gala sākumpunktu. Ko jūs gaidāt no Lielā daļiņu paātrinātāja?

LHC, kas atrodas netālu no Ženēvas, tiks ieslēgts pilnībā 10. septembrī, lai gan nu jau labu laiku pa milzīgā, 27 kilometrus garā tuneļa posmiem pārvietojas daļiņas. Jau vairākus mēnešus LHC daļiņu uztvērēji reģistrē kosmisko staru "pieskārienus". 2008. gada 22. augustā vienā no LHC sinhronizācijas pārbaudes etapiem VELO uztvērējs reģistrēja pirmās daļiņas, kas radušās pašā daļiņu paātrinātājā.

Šī testa ietvaros protonu stars tika ietriekts 28 tonnu smagajā absorbētājā, kas atrodas 200 metru attālumā no LHCb. Radās daļiņu lietus, kuru arī zinātnieki novēroja. VELO ir ļoti precīzs daļiņu uztvērējs, kas ieskauj protonu-protonu sadursmes vietu LHCb. Tā kodolu veido 84 pusmēness formas silīcija uztvērēji. VELO uztvērējs ir paredzēts b kvarku fiksēšanai.

Vai ir pamats baidīties no LHC ieslēgšanas? Zemi katru dienu bombardē kosmiskie stari, kuru radītās sadursmes ir daudz spēcīgākas nekā tās, kas tiks ģenerētas LHC tunelī, kur dabas likumi tiks pētīti kontrolētos eksperimentos. Ja Zeme ir izturējusi dažādas intensitātes kosmisko daļiņu uzbrukumus, tā pat nejutīs LHC procesus.

LHC drošības kontroles grupas publicētajā ziņojumā varam lasīt, ka "divu protonu sadursmes rezultātā radīsies enerģija, kas līdzvērtīga divu odu sadursmei. Ja šādā procesā rastos melnais caurums, tas būtu daudz mazāks par astrofiziķiem zināmo niecīgāko melno caurumu." Drošības grupa secinājusi, ka šādi melnie caurumi nevar izaugt, lai apdraudētu Zemi.

Drošības grupas ziņojumā izmantoti Brūkheivenas nacionālās laboratorijas relatīvo smago jonu daļiņu paātrinātāja eksperimentālie dati.

Tomēr LHC ir un paliek viens no grandiozākajiem 21. gadsimta zinātnes sasniegumiem. Tā ietvaros tiks radīti miljoniem daļiņu, kuras būs jāatseko, jāpiefiksē un jāizanalizē. Eksperimentā tiks izmantots ne tikai ārkārtīgi precīzais protonu staru tunelis, jaudīgas dzesēšanas iekārtas un superjutīgi uztvērēji, bet arī neiedomājami lielas datu uzglabāšanas iekārtas.

Katrās piecās sekundēs LHC radīs tik daudz datus, cik var ierakstīt parastā DVD diskā. Tas ir aptuveni 1 GB 1 sekundes laikā. Vidējais lejupielādes ātrums katram gala lietotājam ir aptuveni 2MB/s. LHC zinātniekiem nācās izveidot jaunu datu apstrādes metodiku, kas spēj uzglabāt un pārraidīt miljoniem gigabaitu (petabaiti) lielus apjomus visām projektā iesaistītajām iestādēm.

1990. gadā CERN apgrieza mūsu dzīves kājām gaisā. Iepriekšējā gadā CERN fiziķis Tims Berners Lī, kas tad ir iecelts bruņinieku kārtā, uzrakstīja elektroniskās informācijas vadības piedāvājumu, kurā viņš aplūkoja iespēju informāciju pārraidīt hiperteksta veidā. Laika gaitā Berners Lī un Roberts Kaijo, izveidoja lokālu tīklu, kas nodrošināja CERN zinātniekiem iespēju apstrādāt un pārraidīt datus, nesaglabājot tos apjomīgās datu saglabāšanas ierīcēs. Hiperteksts nodrošināja iespēju aplūkot un pārraidīt tekstu ar hipersaišu palīdzību. Berners Lī radīja pārlūkprogrammu, kas ļāva datu apritē iesaistīties milzīgam cilvēku skaitam. 1990. gada maijā piedzima WWW (World Wide Web), kā arī pirmā Interneta lapa, kas piederēja CERN.

CERN nav pirmo reizi "ar pīpi uz zara", bet LHC gadījumā vajadzēja kaut ko pilnīgi jaunu. "Ja es lūkojos uz LHC darbu nākotnē, redzu vienu lietu, ko Internets nespēj nodrošināt - milzīga apjoma datu apstrādi," teica Deivids Bāders. Ir vieglāk saglabāt datus milzīga apjoma cietajos diskos, nevis pārraidīt caur Internetu.

Tādēļ ir tapis LHC datu tīkls, kas sadala visu kopu atsevišķās pakāpēs. Pirmā pakāpe (Tier 0) atradīsies pašā LHC centrā, Ženēvā. Tier 0 veido milzīgs paralēlu datoru tīkls, kas sastāv no 100 000 procesoriem. Šīs kopas ietvaros tiks saglabāti pirmatnējie dati, kas plūdīs no LHC.

Tālāk sapakotie Tier 0 dati tiks pārsūtīti uz Tier 1 līmeni, kas atrodas 11 dažādās vietās Ziemeļamerikā. Šim nolūkam izmantos izdalītu 10 GB/s optiskās šķiedras līniju.

Tier 1 kopa datus sapakos vēl kompaktāk un nosūtīs tālāk uz 140 Tier 2 līmeņa tīkliem, kas izvietoti universitātēs, laboratorijās un privātajās iestādēs visā pasaulē.

Daudzpakāpju tīkla sistēmas uzturēšanai tika izveidota īpaša atvērtā koda programmatūra Globus. Nav izslēgts, ka šāda tipa datu pārraides metodika radīs ne mazāku revolūciju kā Bernera Lī izdomātais HTML.

10. septembrī pirmo pilno protonu staru apli klātienē vēros vairāk kā 200 žurnālisti no visas pasaules. Nozīmīgais atklāšanas pasākums tiks pārraidīts arī Internetā - http://webcast.cern.ch/

PhysOrg, EurekAlert, CERN

Komentāri

SEKOJIET MUMS

NENOKAVĒ!