Największa maszyna świata
Największa maszyna świata
Gigantyczny Zderzacz Hadronów dostarcza gigantycznych ilości danych. Być może uda się dzięki niemu znaleźć odpowiedzi na fundamentalne pytania dotyczące powstania wszechświata.Produktem ubocznym eksperymentu może być kolejna generacja Internetu.
|
Za kamień węgielny World Wide Web można uznać stację roboczą NeXT. Był to pierwszy w historii serwer, zbudowany w 1990 roku przez Tima Bernersa-Lee. Naukowiec pracował wówczas w Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych w Genewie (CERN). To tam zbudowano Wielki Zderzasz Hadronów (LHC), urządzenie potrzebnego do przeprowadzenia największego eksperymentu w historii ludzkości.
Choć do wykonania najnowszego eksperymentu potrzeba tyle prądu, ile wynosi zapotrzebowanie sporej metropolii, to u zarania Internetu w CERN stawiano na oszczędność. Fama głosi, że pierwszy serwer był notorycznie wyłączany przez sprzątaczki. Dlatego umieszczono na nim ostrzeżenie: „Nie wyłączać! To jest serwer!”.
W tamtych czasach naukowcy szukali sposobu na to, by wymieniać się informacjami z kolegami po fachu rozsianymi po różnych częściach globu. W efekcie powstała sieć WWW. Teraz naukowcy znowu potrzebują narzędzia do wymieniania się danymi z kolegami. Jednak tym razem sprawa nie dotyczy dokumentów ważących kilka kilobajtów, lecz ogromnych ilości danych powstających przy okazji eksperymentów. Ten nowy system musi być zdolny do udostępnienia fizykom z całego świata nawet 90 milionów GB, czyli 90 petabajtów, danych.
Te niewyobrażalne ilości danych są produkowane przez największą maszynę, jaką kiedykolwiek zbudował człowiek: LHC. W jego skład wchodzi długi na 26,7 kilometra pierścień, w którym przyspieszane są cząsteczki. Mieści się on w tunelu zakopanym 100 metrów pod powierzchnią ziemi. Na początku września naukowcy z CERN po raz pierwszy wprawili maszynę w ruch. Zanim jednak doszło do zderzenia ze sobą protonów pędzących z prędkością światła, LHC się zepsuł. Z powodu wycieku helu rozpoczęcie badań przesunięto o około 2 miesiące. To jednak nie przeszkodzi w przeprowadzeniu tego imponującego eksperymentu, warto więc poznać parę faktów.
Prowadzi go 5 tys. naukowców pracujących w 300 instytutach w 50 krajach: w czterech różnych eksperymentach fizycy chcą udowodnić istnienie cząsteczek na razie znanych tylko w teorii, takich jak np. cząsteczka Higgsa. Co więcej, badacze chcą odtworzyć warunki panujące tuż po Wielkim Wybuchu i tym samym zyskać szansę zbadania formy, w jakiej znajdowała się materia tuż po nim, tzw. plazmy kwarkowo-gluonowej. Uczeni pragną także znaleźć przyczyny powstawania mały czarnych dziur albo natrafić na czarną cząsteczkę, której wciąż jeszcze nie udało się wykryć na Ziemi.
Tsunami danych: 600 terabajtów na sekundęNaukowcy od lat budowali urządzenia badawcze, by móc przeprowadzić te przełomowe eksperymenty. Choć samo zderzenie cząstek zajmie tysięczne części sekundy, odpowiedzi na frapujące pytania znane będą dopiero po przeanalizowaniu niewyobrażalnej ilości danych. Do ich przetwarzania zbudowano potężny system komputerowy. Kolizje są obserwowane przez gigantyczne detektory (największy z nich ma 25 metrów wysokości i 46 metrów długości). Ich odczyty przechowywane są w postaci surowych danych. Czujniki odnotowują zaburzenia cząsteczek po kolizji protonów. W zależności od gęstości strumienia cząsteczek, w ciągu sekundy dochodzi do milionów takich zderzeń. W detektorze cząsteczek noszącym nazwę CMS (Compact Muon Solenoid) – w którym prowadzone są poszukiwania cząsteczki Higgsa – jest 15 milionów czujników, które zapisują dane z częstotliwością 40 MHz. W efekcie powstaje 600 terabajtów danych na sekundę.
Żadne centrum komputerowe nie byłoby w stanie przetworzyć takiej ilości danych. Na szczęście nie jest to konieczne – większość to informacje nadające się wyłącznie do kosza. Dotyczą one zniekształconych albo już znanych cząsteczek. Dlatego spośród dziesięciu milionów kolizji wybierane są dwie albo trzy interesujące. W efekcie każdej z nich powstają setki nowych cząsteczek. Wśród miliardów naukowcy wypatrują tej jednej najważniejszej – cząsteczki Higgsa. |

Kup najtaniej