האם נוכל ליצור חומר אפל? - רולף לנדואה
-
0:07 - 0:1185% מהחומר ביקום הוא מסתורי.
-
0:11 - 0:15אנחנו לא יודעים ממה הוא עשוי,
לכן אנחנו קוראים לו חומר אפל. -
0:15 - 0:19אבל אנחנו יודעים שהוא שם כי אנחנו
יכולים לראות את ההשפעות הכבידתיות שלו -
0:19 - 0:22על גלקסיות ועצמים שמימיים אחרים.
-
0:22 - 0:25עדיין לא הצלחנו
לצפות ישירות בחומר אפל, -
0:25 - 0:28אבל מדענים משערים
שאולי נוכל ליצור אותו -
0:28 - 0:32במאיץ החלקיקים החזק ביותר בעולם.
-
0:32 - 0:37זה מרסק ההדרונים הגדול
שאורכו 27 קילומטר, או LHC, -
0:37 - 0:39בז'נבה, שוייץ.
-
0:39 - 0:40אז איך זה יעבוד?
-
0:40 - 0:44ב LHC, שתי אלומות פרוטונים
נעות בכיוונים שונים -
0:44 - 0:47ומואצות קרוב למהירות האור.
-
0:47 - 0:52בארבע נקודות התנגשות,
האלומות חוצות ופרוטונים מתרסקים אחד בשני. -
0:52 - 0:57פרוטונים עשויים מחלקיקים הרבה יותר קטנים
שנקראים קווארקים וגלואונים. -
0:57 - 1:01ברוב ההתנגשויות הרגילות,
שני הפרוטונים עוברים אחד דרך השני -
1:01 - 1:04ללא תוצאה משמעותית.
-
1:04 - 1:06עם זאת, בבערך אחת למליון התנגשויות,
-
1:06 - 1:09שני רכיבים פוגעים אחד בשני בכזו אלימות,
-
1:09 - 1:12שרוב אנרגיית ההתנגשןת משתחררת,
-
1:12 - 1:14ומייצרת אלפי חלקיקים חדשים.
-
1:14 - 1:18בהתנגשויות האלה יכולים להיווצר
חלקיקים מאוד כבדים, -
1:18 - 1:21כמו החומר האפל התאורטי.
-
1:21 - 1:24נקודות ההתנגשות מוקפות בגלאים
-
1:24 - 1:27שמכילים בערך 100 מליון חיישנים.
-
1:27 - 1:29כמו מצלמות תלת מימד עצומות,
-
1:29 - 1:32הן אוספות מידע על החלקיקים החדשים האלה,
-
1:32 - 1:33כולל הכיוון שלהם,
-
1:33 - 1:34המטען החשמלי,
-
1:34 - 1:36והאנרגיה.
-
1:36 - 1:40ברגע שהמידע מעובד,
המחשבים יכולים לתאר התנגשות כתמונה. -
1:40 - 1:43כל קו הוא מסלול של חלקיק אחר,
-
1:43 - 1:46וסוגים שונים של חלקיקים
מקבלים קוד צבע שונה. -
1:46 - 1:49מידע מהגלאים מאפשר למדענים לקבוע
-
1:49 - 1:51מהו כל חלקיק,
-
1:51 - 1:54דברים כמו פוטונים ואלקטרונים.
-
1:54 - 1:58עכשיו, הגלאים מצלמים
בערך מיליארד התנגשויות האלו כל שניה -
1:58 - 2:02כדי למצוא סימנים
של חלקיקים מסיביים מאוד נדירים. -
2:02 - 2:04כדי להוסיף לקושי,
-
2:04 - 2:07החלקיקים שאנחנו מחפשים אולי לא יציבים
-
2:07 - 2:12ודועכים לחלקיקים יותר מוכרים
לפני שהם מגיעים לגלאים. -
2:12 - 2:14קחו לדוגמה, את בוזון היגס,
-
2:14 - 2:18חלקיק ששיערו את קיומו שנים רבות,
אך נצפה רק ב 2012. -
2:18 - 2:25הסיכויים שהתנגשות מסויימת תייצר
בוזון היגס היא בערך אחת ל 10 מיליארד, -
2:25 - 2:28והוא מתקיים רק חלקיק זעיר של שניה
-
2:28 - 2:30לפני שהוא דועך.
-
2:30 - 2:34אבל מדענים פיתחו מודלים תאורטיים
כדי להגיד לנו מה לחפש. -
2:34 - 2:38עבור ההיגס, הם חשבו שהוא לפעמים
ידעך לשני פוטונים. -
2:38 - 2:42אז הם בחנו תחילה רק את הארועים
בעלי האנרגיה הגבוהה -
2:42 - 2:44שכוללים שני פוטונים.
-
2:44 - 2:45אבל היתה בזה בעיה.
-
2:45 - 2:48יש אינטראקציות רבות מספור בין חלקיקים
-
2:48 - 2:50שיכולות לייצר שני פוטונים אקראיים.
-
2:50 - 2:54אז איך מפרידים בין ההיגס לכל השאר?
-
2:54 - 2:56התשובה היא מאסה.
-
2:56 - 3:01המידע שנאסף על ידי הגלאים
מאפשר למדענים ללכת צעד אחורה -
3:01 - 3:06ולקבוע את המאסה של מה
שיצר את שני הפוטונים. -
3:06 - 3:08הם שמים את ערך המאסה על הגרף
-
3:08 - 3:12ואז חוזרים על התהליך
לכל ארוע עם שני פוטונים. -
3:12 - 3:16רוב הארועים האלה הם רק
קליטה אקראית של פוטונים, -
3:16 - 3:20מה שמדענים קוראים לו ארועי רקע.
-
3:20 - 3:24אבל כשבוזון היגס מיוצר ודועך לשני פוטונים,
-
3:24 - 3:27המאסה תמיד מגיעה לאותו ערך.
-
3:27 - 3:30לכן הסימן לבוזון היגס
-
3:30 - 3:34יהיה בליטה קטנה מעל הרקע.
-
3:34 - 3:37זה לוקח מיליארדי תצפויות לפני
שבליטה קטנה כזו יכולה להופיע, -
3:37 - 3:40והתוצאה נחשבת למשמעותית רק
-
3:40 - 3:44אם הבליטה הופכת
למשמעותית יותר גבוהה מהרקע. -
3:44 - 3:46במקרה של בוזון היגס,
-
3:46 - 3:50המדענים ב LHC הודיעו על התוצאה פורצת הדרך
-
3:50 - 3:53כשהיה סיכוי של אחד ל 3 מליון
-
3:53 - 3:57שהבליטה יכולה להופיע מטעות סטטיסטית.
-
3:57 - 3:59אז חזרה לחומר האפל.
-
3:59 - 4:02אם לקרני הפרוטונים של ה LHC
יש מספיק אנרגיה כדי לייצר אותו, -
4:02 - 4:07זו כנראה התרחשות
אפילו יותר נדירה מבוזון היגס. -
4:07 - 4:11אז נדרשים קוודריליונים
של התנגשויות משולבות עם מודלים תאורטיים -
4:11 - 4:13כדי אפילו להתחיל לחפש.
-
4:13 - 4:16זה מה שה LHC עושה כרגע.
-
4:16 - 4:18על ידי ייצור של הרים של מידע,
-
4:18 - 4:21אנחנו מקווים לגלות
יותר בליטות קטנות בגרפים -
4:21 - 4:26שיספקו לנו עדויות לעוד חלקיק לא ידוע,
כמו חומר אפל. -
4:26 - 4:28או אולי מה שנמצא לא יהיה חומר אפל,
-
4:28 - 4:29אלא משהו אחר
-
4:29 - 4:34שינסח מחדש את ההבנה שלנו
על איך בכלל היקום עובד. -
4:34 - 4:36זה חלק מהכיף בנקודה הזו.
-
4:36 - 4:38אין לנו מושג מה נגלה.
- Title:
- האם נוכל ליצור חומר אפל? - רולף לנדואה
- Description:
-
בקרו אותנו בדף הפטריאון: https://www.patreon.com/teded
צפו בשיעור המלא: https://ed.ted.com/lessons/could-we-create-dark-matter-rolf-landua
שמונים וחמישה אחוז מהחומר ביקום הם חומר אפל. אנחנו לא יודעים ממה חומר אפל עשוי, ואנחנו לא יכולים לצפות בו ישירות, אבל מדענים משערים שנוכל למעשה ליצור אותו במרסק ההדרונים הגדול, מאיץ החלקיקים החזק ביותר בעולם. אז איך זה יעבוד? מדען CERN רולף לנדואה מסביר איך לגלות חלקיק חדש.
שיעור מאת רולף לנדואה, אנימציה של לייזי צ'יף.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:49
Ido Dekkers approved Hebrew subtitles for Could we create dark matter? - Rolf Landua | ||
Sigal Tifferet accepted Hebrew subtitles for Could we create dark matter? - Rolf Landua | ||
Sigal Tifferet edited Hebrew subtitles for Could we create dark matter? - Rolf Landua | ||
Ido Dekkers edited Hebrew subtitles for Could we create dark matter? - Rolf Landua | ||
Ido Dekkers edited Hebrew subtitles for Could we create dark matter? - Rolf Landua | ||
Ido Dekkers edited Hebrew subtitles for Could we create dark matter? - Rolf Landua |