تالارها
لابی
رسانه‌های علمی تخیلی و فانتزی
نوشتن علمی تخیلی و ساخت جهان
شروع کننده موضوع: hellebyuck
تاریخ شروع: 28 سپتامبر 2005
برچسب‌ها
نوشتن علمی تخیلی نسبیتی سخت

خلاصه اینکه، یک جسم در حال حرکت با سرعت‌های نسبیتی در هنگام برخورد آسیب بیشتری نسبت به یک جسم در حال حرکت با سرعت کمتر ایجاد می‌کند.

28 سپتامبر 2005
1

من در حال نوشتن مطالب علمی تخیلی سخت هستم و سوالی دارم که امیدوارم بتوانید در آن به من کمک کنید. ببینید، تحصیلات من عمدتاً در ریاضیات و شیمی است و مدتی طولانی است که با مفاهیم اساسی نسبیت عام سروکار نداشته‌ام.
بنابراین مشکل من اینجاست. بدون نگرانی در مورد نحوه رسیدن به این سرعت‌ها، یک جسم بزرگ و پرجرم دارید، مثلاً یک سیارک، که با سرعت‌های نسبیتی در حال حرکت است و با چیزی که نسبتاً کندتر حرکت می‌کند، مانند یک سیاره برخورد می‌کند. من می‌دانم که با افزایش سرعت به کسرهای بزرگتری از c، تکانه به صورت هندسی افزایش می‌یابد، زیرا هم جرم و هم سرعت افزایش می‌یابند. تکانه بیشتر به معنای انتقال انرژی بیشتر در هنگام برخورد و غیره است. این قسمت آسان است. چیزی که من متعجبم این است که اگر آن جسم با سرعت یا بیشتر از سرعت نور در حال حرکت باشد (باز هم، نگران نحوه رسیدن به این سرعت نباشید. فقط فرض کنید سرعت ثابت تا لحظه برخورد)، چه اتفاقی می‌افتد؟ یک سیارک که با ده برابر سرعت c حرکت می‌کند، از نظر آسیب نسبی با یک سیارک که با، مثلاً، پانصد برابر سرعت c حرکت می‌کند، چگونه مقایسه می‌شود؟
از قبل ممنونم.

28 سپتامبر 2005
2

arildno
مشاور علمی
کمک کننده تکالیف
عضو طلایی
به شدت دلتنگ
این یک برخورد کاملاً خیالی خواهد بود، در بسیاری از معانی کلمه.

28 سپتامبر 2005
3

برای توضیح بیشتر...

hellebyuck گفت:
چیزی که من متعجبم این است که اگر آن جسم با سرعت یا بیشتر از سرعت نور در حال حرکت باشد (باز هم، نگران نحوه رسیدن به این سرعت نباشید. فقط فرض کنید سرعت ثابت تا لحظه برخورد)، چه اتفاقی می‌افتد؟ یک سیارک که با ده برابر سرعت c حرکت می‌کند، از نظر آسیب نسبی با یک سیارک که با، مثلاً، پانصد برابر سرعت c حرکت می‌کند، چگونه مقایسه می‌شود؟

میزان آسیب ناشی از یک برخورد را می‌توان با انتقال 4-تکانه از یک جسم به جسم دیگر اندازه‌گیری کرد. این یک معیار از خشونت برخورد است. اما اگر سرعت‌های 5c و 10c را در معادلات قرار دهید، مقادیر موهومی به دست می‌آورید. چگونه می‌توان آسیب موهومی را اندازه‌گیری کرد؟
اگر می‌خواهید کتابی بنویسید که فیزیکدانان آموزش‌دیده بتوانند به شما کمک کنند، بهتر است سیارک شما با سرعت 0.9c حرکت کند. سپس می‌توانیم اطلاعات کمی و کیفی به شما بدهیم.

28 سپتامبر 2005
4

arildno
مشاور علمی
کمک کننده تکالیف
عضو طلایی
به شدت دلتنگ
به طور دیگر، ممکن است یک رمان فانتزی-علمی تخیلی بازیگوشانه را در نظر بگیرید که در جهانی کاملاً متفاوت از دنیای ما اتفاق می‌افتد (هنر باید، پس از همه، یک تصور آزاد از ذهن باشد، برای براندازی یک نقل قول شناخته شده از یک فیزیکدان شناخته‌تر).
اما، حتی در این مورد هم، فکر می‌کنم برای شما مفید باشد که یاد بگیرید چه اتفاقی در جهان ما می‌افتد، تا بتوانید تضاد خوبی با تحولات در دنیای خود ایجاد کنید.
بسیاری از اعضای PF خوشحال خواهند شد که اطلاعاتی در مورد جهان ما ارائه دهند، اما مطمئن نباشید که به شما در توسعه نسخه خودتان کمک خواهند کرد.
اگر کتاب خوبی از آب درآید، ممکن است آن را بخرند.
مرتبط با سوالی در مورد نسبیت برای نوشتن علمی تخیلی سخت
1. نظریه نسبیت چیست؟
نظریه نسبیت یک نظریه علمی است که توسط آلبرت اینشتین در اوایل قرن بیستم توسعه یافت. این نظریه رابطه بین فضا و زمان و نحوه تأثیرگذاری آنها توسط ماده و انرژی را توضیح می‌دهد.
2. نظریه نسبیت چه تأثیری بر نوشتن علمی تخیلی دارد؟
نظریه نسبیت تأثیر بسزایی بر نوشتن علمی تخیلی داشته است. این نظریه امکان بررسی مفاهیمی مانند سفر در زمان، ابعاد جایگزین و ماهیت جهان را فراهم کرده است.
3. اجزای اصلی نظریه نسبیت چیست؟
نظریه نسبیت دارای دو جزء اصلی است: نظریه نسبیت خاص و نظریه نسبیت عام. نظریه نسبیت خاص با اجسامی سروکار دارد که با سرعت ثابت حرکت می‌کنند، در حالی که نظریه نسبیت عام با اجسامی سروکار دارد که در حال شتاب گرفتن هستند یا در حضور گرانش قرار دارند.
4. نظریه نسبیت با فیزیک کلاسیک چگونه متفاوت است؟
نظریه نسبیت با فیزیک کلاسیک در درک خود از فضا و زمان متفاوت است. در فیزیک کلاسیک، فضا و زمان مطلق و مستقل از یکدیگر در نظر گرفته می‌شوند. در نسبیت، آنها به هم پیوسته‌اند و می‌توانند تحت تأثیر ماده و انرژی قرار گیرند.
5. آیا می‌توان نظریه نسبیت را در زندگی روزمره به کار برد؟
بله، نظریه نسبیت کاربردهای عملی در زندگی روزمره دارد. به عنوان مثال، فناوری GPS برای محاسبه دقیق موقعیت اشیاء روی زمین به اصول نسبیت متکی است. این نظریه همچنین پیامدهایی برای درک ما از جهان و نحوه عملکرد آن دارد.
موضوعات مشابه

20 فوریه 2013
نوشتن علمی تخیلی و ساخت جهان
30 ژوئن 2023
نوشتن علمی تخیلی و ساخت جهان
31 اکتبر 2023
نسبیت خاص و عام
28 آگوست 2022
مکانیک
9 ژانویه 2024
نسبیت خاص و عام
27 اکتبر 2023
سایر موضوعات فیزیک
13 فوریه 2023
نسبیت خاص و عام

2

16 دسامبر 2020
نسبیت خاص و عام
4 دسامبر 2021
نسبیت خاص و عام
20 ژانویه 2024
الکترومغناطیس
تالارها
لابی
رسانه‌های علمی تخیلی و فانتزی
نوشتن علمی تخیلی و ساخت جهان


همیشه به اپرای فضایی علاقه داشتم، اما وقتی بزرگ می‌شدم و با علم بیشتر آشنا می‌شدم، متوجه شدم که بسیاری از کلیشه‌های این ژانر مشکل‌ساز هستند. اپرای فضایی برای روایت داستان‌های ماجراجویانه در میان ستارگان، اغلب مجبور به مصالحه است. یکی از اولین و فراگیرترین این مصالحه‌ها، سفر سریع‌تر از نور (FTL) است.

جالب اینجاست که اولین داستان‌های اپرای فضایی بین‌ستاره‌ای در اواخر دهه 1920 عمدتاً نسبیت را نادیده می‌گرفتند. ای. ای. "دکتر" اسمیت و ادموند همیلتون به سادگی ماجراجویان خود را با هزاران برابر سرعت نور شتاب می‌دادند. اگر نسبیت هم ذکر می‌شد، صرفاً به عنوان یک نظریه منسوخ یا نادرست بود.

اما تا اوایل دهه 1930، نویسندگان راهی برای اجتناب ظاهری از نادیده گرفتن آشکار اینشتین پیدا کردند و با استفاده از فناوری‌هایی که قوانین فیزیک را دور می‌زدند، این کار را انجام دادند. یکی از اولین و ماندگارترین آن‌ها، ابرفضاست، قلمروی جداگانه‌ای که یک سفینه فضایی می‌توانست برای سفر سریع‌تر از نور یا جایی که فاصله‌ها فشرده می‌شدند، وارد آن شود. در طول دهه‌ها، ابرفضا در انواع و اقسام شکل‌ها و با نام‌های مختلفی ظاهر شد: زیرفضا، فضای u، جریان لغزنده و غیره.

یکی از انواع آن، که توسط آیزاک آسیموف در سری ربات و بنیاد محبوب شد، ابرفضا را به عنوان قلمرویی توصیف می‌کند که سفینه‌ها از طریق آن می‌پرند تا به طور آنی سال‌های نوری دور شوند. (من در مثال زیر از این نسخه استفاده خواهم کرد.)

انواع مختلف دیگری از فناوری‌های FTL وجود دارد که اغلب در داستان‌های علمی-تخیلی ظاهر می‌شوند. یک مثال جالب، انسیبل است، دستگاهی که امکان برقراری ارتباط فوری در فواصل بین‌ستاره‌ای را فراهم می‌کند. اغلب انسیبل در داستان‌هایی ظاهر می‌شود که در آن سفر واقعی FTL غیرممکن است، اما یک جامعه بین‌ستاره‌ای با ارتباطات فوری امکان‌پذیر می‌شود.

قبلاً نوشته‌ام که همه این ایده‌ها مشکلات زیادی دارند. به طور کلی، آن‌ها بر اساس علم واقعی نیستند. آن‌ها صرفاً ترفندهای داستانی هستند تا نویسندگان بتوانند داستان‌هایی را که می‌خواهند تعریف کنند، روایت کنند. و تعداد کمی از آن‌ها که تا حدی بر اساس علم هستند، مانند کرم‌چاله‌ها یا محرک‌های آلکوبیره، شامل مفاهیم حدسی هستند که در طبیعت مشاهده نشده‌اند.

اما FTL مشکل دیگری نیز دارد، مشکلی که فقط چند سال پیش شروع به قدردانی از آن کردم. FTL، مهم نیست چگونه به آن دست یابید، در را به سفر در زمان باز می‌کند. اکثر مفاهیم FTL در چارچوب درک نیوتنی از جهان تصور می‌شوند. در آن جهان، یک "اکنون" مطلق وجود دارد که در سراسر فضا وجود دارد. اگر یک نمودار دو بعدی را تصور کنیم که فضا محور افقی و زمان محور عمودی باشد، اکنون، یا صفحه مطلق همزمانی، به صورت یک خط صاف در سراسر جهان وجود دارد.

اما این جهانی نیست که ما در آن زندگی می‌کنیم. ما در جهانی زندگی می‌کنیم که توسط نسبیت خاص و عام اداره می‌شود (یا حداقل جهانی که در آن این نظریه‌ها پیش‌بینی‌کننده‌تر از قوانین نیوتن هستند). در جهان ما، صفحه همزمانی واحدی وجود ندارد، هیچ نسخه جهانی از "اکنون" وجود ندارد. در این جهان، صحبت در مورد اینکه چه اتفاقی در "همین لحظه" برای مکان‌های دوردست کیهانی می‌افتد، یک تمرین بی‌معنی است.

بسیاری از مردم می‌دانند که طبق نسبیت خاص، زمان برای مسافری که با سرعت نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کند، کندتر می‌گذرد. اما همه نمی‌دانند که از دیدگاه مسافر، بقیه جهان است که با سرعت نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کند و زمان کندتری را تجربه می‌کند. چگونه هر دو می‌توانند دیگری را دارای زمان کندتری نسبت به خود ببینند؟ زیرا همزمانی نسبی است.

همانطور که این انیمیشن تصویری نشان می‌دهد (که من آن را از مقاله ویکی‌پدیا در مورد نسبیت همزمانی گرفتم)، طبق نسبیت، اینکه آیا رویدادهای خاصی به طور همزمان رخ می‌دهند یا نه، دیگر یک چیز مطلق نیست، بلکه نسبی است. اگر B ثابت باشد، رویدادهای A، B و C همه به طور همزمان رخ می‌دهند. با این حال، اگر B به سمت C حرکت کند، صفحه همزمانی B به سمت بالا شیب می‌گیرد و C را در گذشته خود قرار می‌دهد. از طرف دیگر، اگر B به سمت A حرکت کند، C اکنون در آینده آن قرار دارد. (توجه: این هرگز به اطلاعات اجازه نمی‌دهد تا بر گذشته تأثیر بگذارند، زیرا در فیزیک عادی، چنین اطلاعاتی فقط می‌تواند با سرعت نور حرکت کند.)

نکته مهم اینجاست که این اثرات نه تنها در سرعت‌های نزدیک به سرعت نور اتفاق می‌افتند. آن‌ها با هر حرکتی اتفاق می‌افتند. با این حال، در زندگی روزمره عادی، اثر آنقدر کوچک است که متوجه آن نمی‌شویم، به همین دلیل است که قوانین نیوتن به طور موثری برای سرعت‌های نسبتاً کند و فواصل کوتاه کار می‌کنند.

به طور حیاتی، شیب صعودی یا نزولی همزمانی حتی در سرعت‌های پایین نیز اتفاق می‌افتد، اما زاویه اختلاف کوچک است و دوباره متوجه آن نمی‌شویم. با این حال، در حالی که یک زاویه انحراف کوچک ممکن است برای فواصل روزمره (مثلاً بین نیویورک و سیدنی) یا حتی برای فواصل درون منظومه شمسی قابل توجه نباشد، هنگامی که فاصله‌ها شروع به گسترش به هزاران، میلیون‌ها یا حتی میلیاردها سال نوری می‌کنند، حتی انحرافات جزئی نیز به تفاوت‌های قابل توجهی تبدیل می‌شوند.

بنابراین تصور کنید که یک سفینه فضایی با 1 درصد سرعت نور (c) از منظومه شمسی خارج می‌شود. با استفاده از نسخه آسیموفی از ابرفضا، سفینه فضایی به مقصدی 1000 سال نوری دور می‌پرد.

این سفینه در کدام صفحه همزمانی، کدام نسخه از "اکنون" می‌پرد؟ صفحه‌ای که با ناظران ساکن روی زمین مرتبط است؟ یا صفحه‌ای که با سفینه‌ای که با سرعت 1 درصد c حرکت می‌کند، مرتبط است؟ اگر صفحه سفینه باشد، وقتی سفینه فضایی از ابرفضا خارج شود 1000 سال نوری دورتر، 18 روز در آینده ناظران ساکن روی زمین خواهد بود.

این در صورتی درست است که پرش ابرفضایی سفینه فضایی در جهت سرعت 1 درصد c آن باشد. اما اگر پرش 1000 سال نوری در جهت مخالف سرعت آن باشد، 18 روز در گذشته ناظر ساکن خواهد رسید.

نیازی به تصور زیادی نیست تا ببینیم چگونه می‌توان از این فناوری برای سفر به نقاط دلخواه در گذشته یا آینده استفاده کرد. یک سفینه فضایی فقط باید به صورت دایره‌ای در جهت سرعت خود یا در جهت مخالف آن بپرد تا به جلو یا عقب در زمان سفر کند.

ما با نسخه‌های دیگر FTL، مانند محرک‌های وارپ یا نسخه‌هایی از ابرفضا که برای سفر از طریق آن‌ها زمان می‌برد، با همان مشکل مواجه هستیم، فقط یک پرش تیز در زمان به جای یک افزایش تدریجی وجود دارد.

در مورد انسیبل‌ها، ارتباطات در کدام صفحه همزمانی اتفاق می‌افتد؟ احتمال اینکه دو طرف مکالمه با سرعت یکسانی حرکت کنند، صفر است. تفاوت در سرعت حرکت ستارگانشان در اطراف کهکشان، مدار سیارات و غیره، همه با هم توطئه می‌کنند تا صفحات همزمانی آن‌ها را از هم خارج از هماهنگی و دائماً در حال تغییر نسبت به یکدیگر کنند. یک انسیبل که به سرعت‌های نسبیتی شتاب داده شود، می‌تواند برای برقراری ارتباط با گذشته یا آینده استفاده شود.

حتی کرم‌چاله‌ها نیز مشکل‌ساز خواهند بود. کرم‌چاله‌هایی که در داستان‌ها وجود دارند همیشه نقاط دور را در یک "اکنون" به هم متصل می‌کنند، اما کرم‌چاله‌ها ارتباطاتی بین دو نقطه در فضا-زمان هستند. هیچ دلیلی وجود ندارد که به یک نسخه دلخواه از "اکنون" محدود شوند. در واقع، یک کرم‌چاله طبیعی، مانند آن در Star Trek Deep Space Nine، احتمالاً به نقطه‌ای دور در آینده، بسیار پس از مرگ حرارتی جهان، باز می‌شود تا جایی در صفحه همزمانی باجورانی.

ممکن است تصور کنیم که اگر فناوری FTL به ما اجازه دهد تا انتخاب کنیم که تحت کدام صفحه همزمانی حرکت کنیم، شاید همه روی یک استاندارد، هرچند دلخواه، توافق کنند. اما این فقط قابلیت سفر در زمان را برجسته‌تر می‌کند. اورسون اسکات کارت سال‌ها پیش اشاره کرد که اگر می‌خواهید فناوری را به جهان داستانی خود معرفی کنید، باید تمام راه‌هایی را که ممکن است آن فناوری مورد استفاده قرار گیرد یا مورد سوء استفاده قرار گیرد، در نظر بگیرید.

اغلب گفته می‌شود که عدم وجود گردشگران از آینده احتمالاً نشان می‌دهد که سفر در زمان غیرممکن است. حتی اگر جوامع آینده تابوهای سختگیرانه‌ای علیه دخالت در گذشته داشته باشند، این ایده که چنین تابوهایی تا پایان زمان برای همه جوامع معتبر باشد، غیرقابل‌دوام به نظر می‌رسد. از آنجایی که FTL نیز سفر در زمان است، به نظر می‌رسد همین مشاهده بیشتر اشکال آن را نیز رد می‌کند. (دروازه‌های ستاره‌ای یا کرم‌چاله‌هایی که نیاز به ساختن نسخه مقصد دارند، ممکن است تنها مواردی باشند که از این مشکل جلوگیری می‌کنند.)

مگر اینکه البته چیزی را از دست داده باشم؟


منبع عکس: Gorodenkoff/Shutterstock
عبارت «جادوی سینما» ممکن است اغراق‌آمیز به نظر برسد، اما مقدار قابل توجهی جادوگری در ساخت فیلم‌ها و برنامه‌های تلویزیونی مورد علاقه شما دخیل است. اغلب، جلوه‌های ویژه کامپیوتری (CGI) در مرکزیت زنده کردن یک پروژه قرار دارند.
چه بازیگر باشید و چه عضو گروه فیلم‌برداری، وقتی در صحنه فیلم‌برداری با CGI مواجه می‌شوید، باید بدانید که چگونه در کار شما جای می‌گیرد. این دانش مفید را در ذهن داشته باشید.

به بخش‌های زیر بروید:

CGI چیست؟
CGI چگونه کار می‌کند؟
نقش بازیگران در CGI چیست؟

CGI چیست؟
تصویرسازی تولید شده توسط کامپیوتر که به اختصار CGI نامیده می‌شود، به کار جلوه‌های ویژه (VFX) انجام شده توسط فیلمسازان، هنرمندان و انیماتورها برای ایجاد یک دارایی، شخصیت یا جلوه اشاره دارد که توسط دوربین ثبت نمی‌شود. در عوض، این موارد در داخل یک برنامه کامپیوتری ساخته می‌شوند. این ابزاری است که می‌تواند بسیاری از مشکلات در طول تولید را حل کند. می‌توان از آن برای ایجاد شخصیت‌های کامل از ابتدا، جایگزینی یک بازیگر برای یک بدلکاری خطرناک و انیمیت کردن انفجارها استفاده کرد. تصور کنید که یک خیابان معروف شهر را بدون ترک استودیو بازسازی کنید - این همان CGI است.

امروز در Backstage بازیگر شوید
به بهترین پلتفرم برای بازیگران دسترسی پیدا کنید و حرفه خود را در Backstage بسازید.

اکنون عضو شوید

CGI چگونه کار می‌کند؟
فناوری مورد استفاده در CGI ریشه در دهه 1960 دارد، اما استفاده از مدل‌های انیمیشنی 2D و 3D در اواخر دهه 80 و اوایل دهه 90 در فیلم‌سازی محبوبیت یافت. فیلم «پارک ژوراسیک» در سال 1993 پتانسیل کامل CGI را با ترکیب دایناسورهای CGI فوق‌واقع‌گرایانه و فناوری انیماترونیک به مخاطبان معرفی کرد. از انیماترونیک در صحنه‌هایی استفاده می‌شد که حیوانات ثابت بودند یا در نمای نزدیک قرار داشتند و به بازیگران اجازه می‌دادند با شیء روی صحنه تعامل داشته باشند.

با تکامل فیلم‌سازی دیجیتال، ایجاد شخصیت‌های CGI کاملاً تحقق یافته مانند Jar Jar Binks در فیلم «جنگ ستارگان: قسمت اول - تهدید شبح» در سال 1999 به این معنی بود که فیلمسازان نیازی به تکیه بر رباتیک، فناوری استاپ‌موشن یا گریم و پروتزهای پرزحمت ندارند.

در حال حاضر، CGI در اکثر فیلم‌ها و برنامه‌های تلویزیونی استاندارد است. به طور فزاینده‌ای، فیلمسازان از CGI برای کنترل کامل محیط‌ها و به تصویر کشیدن دیدگاه‌های خاص خود استفاده می‌کنند. انیماتورها مفاهیم خلاقانه کارگردان را با ساخت مدل‌ها، شخصیت‌ها و جلوه‌های تولید شده توسط کامپیوتر، از شعله‌هایی که ساختمانی را فرا می‌گیرند تا یک سفینه فضایی که در فضا پرواز می‌کند، محقق می‌کنند. اگرچه CGI ممکن است به دلیل کمتر هنری بودن نسبت به تکنیک‌های سنتی فیلم‌سازی مورد انتقاد قرار گیرد، اما حاصل کار صنعتگران و هنرمندان ماهر است. انیماتورهای CGI در مدارس هنری آموزش می‌بینند، مدارک مرتبط با سینما دریافت می‌کنند یا از طریق کارآموزی و مشاغل سطح ابتدایی در محل کار یاد می‌گیرند.

تولید نهایی یک اثر هنری CGI می‌تواند ماه‌ها - و حتی سال‌ها - کار را طلب کند. آنها می‌توانند جزئیات دقیقی را در یک فریم ایجاد کنند (به عنوان مثال، افزودن برف به یک صحنه وهم‌آور در «دختری با خالکوبی اژدها») یا مجموعه‌های مجازی فراگیر کاملی ایجاد کنند («ماندالوریان»).

نقش بازیگران در CGI چیست؟
CGI به فیلمسازان این امکان را می‌دهد تا دنیاهایی را ایجاد کنند که تنها چند دهه پیش غیرقابل تصور بودند، اما این فناوری مجموعه‌ای از چالش‌ها را برای بازیگران به همراه دارد.

گاهی اوقات CGI از بازیگران می‌خواهد با محیط‌ها و شخصیت‌هایی تعامل داشته باشند که در روز فیلم‌برداری وجود ندارند. طرح‌های پیش‌تولید شخصیت‌های مجازی، توضیحات صحنه در فیلمنامه و راهنمایی کارگردان همگی به این فرآیند کمک می‌کنند. در نهایت، یک بازیگر باید یک حالت عاطفی باورپذیر و پایدار را برای اجرای خوب صحنه برانگیزد.

راه‌هایی وجود دارد که می‌توانید قبل از حضور در صحنه فیلم‌برداری برای کار با CGI آماده شوید. مهم است که تا حد امکان از قوه تخیل خود استفاده کنید. صحنه‌ها را با تمرکز ویژه بر خطوط دید تمرین کنید و با ایفای دیالوگ با یک شریک خیالی راحت شوید.

CGI می‌تواند امکانات زیادی را باز کند اگر مایل باشید آن را به عنوان یک شکل هنری بپذیرید. ضبط حرکت، که توسط نقش آفرینی اندی سرکیس در نقش گولوم در فیلم‌های «ارباب حلقه‌ها» محبوب شد، به فیلمسازان اجازه می‌دهد تا اجرای یک بازیگر را فیلم‌برداری کنند و سپس آن را در مرحله پس از تولید به صورت دیجیتالی مجسمه‌سازی کنند. به طور فزاینده‌ای، از این فناوری برای جوان‌سازی یک بازیگر استفاده شده است تا بتواند نسخه جوان‌تر خود را بازی کند. بازیگران حتی به طور کامل از طریق CGI بازسازی شده‌اند، مانند پیتر کوشینگ درگذشته و نسخه جوان‌تر کری فیشر در حال حاضر در «روگ وان: داستانی از جنگ ستارگان».

برچسب‌ها
بازیگران + اجراکنندگان
بازیگری مقابل دوربین
مشاوره
جلوه‌های ویژه
فیلم
تلویزیون


سلام، ممنون از سوالتون.
واقعاً، وقتی صحبت از مشارکت کارگردان و بازیگر در نقش میشه، ترکیبی از عوامل مختلفه. سطوح مختلفی از کار وجود داره؛ ژانرهای مختلف، پروژه‌ها و فیلمنامه‌های متفاوت؛ انواع و جایگاه‌های مختلف بازیگران و انواع مختلف کارگردان‌ها همگی پویایی‌های متفاوتی خواهند داشت.
در نهایت، این وظیفه کارگردانه که کنترل فیلم رو در دست داشته باشه. اغلب بحث‌های زیادی بین کارگردان و بازیگر وجود داره. خیلی وقت‌ها تمرین‌های اولیه‌ای بدون دوربین انجام میشه تا کارگردان بتونه حرکات کلی‌ای که میخواد رو نشون بده. اغلب کارگردان‌های خوب میگن: "تو XyZ هستی. Abc برای تو اتفاق افتاده." تا به بازیگر نشون بدن چه چیزی ازش انتظار دارن. توصیف موقعیت شخصیت برای بازیگر هم رایجه. چیزی که نباید بشنوید اینه که کارگردان بگه "وانمود کن که اینجوریه" یا "وانمود کن که اونجوریه". جدا از این، نقش مهم دیگه کارگردان اینه که مطمئن بشه بازیگر شخصیتش رو درک میکنه و میدونه هر کدوم از صحنه‌ها باید چطور بازی بشن. به طور کلی، بازیگران خودشون مشتاق هستن (چون این شغلشونه) و خیلی از بازیگران پیش‌زمینه‌هایی برای شخصیت‌هاشون مینویسن تا بتونن بهتر اونها رو درک کنن.
گاهی اوقات کارگردان فضای بیشتری برای بداهه‌پردازی به بازیگر میده، گاهی بازیگران به طور خودجوش بداهه‌پردازی میکنن، یا بداهه‌پردازی‌های برنامه‌ریزی شده‌ای دارن. تفاوت بین این دو مثل بریدن دست لئوناردو دی‌کاپریو در فیلم "جانگوی رها شده" و ادامه دادنش (فکر می‌کنم این رو میشه نوعی بداهه‌پردازی دونست) و زمزمه کردن در صحنه ناهار در فیلم "گرگ وال استریت" بود که یک جور رسم روی صحنه بود (یادم نیست کی) و بعد از صحبت با کارگردان به فیلم اضافه شد. هر دوی این کارگردان‌ها، تارانتینو و اسکورسزی، جایگاه خاصی در سینما دارن و کنترل فیلم‌هاشون رو حفظ میکنن. با این حال، هر دو به بداهه‌پردازی اجازه دادن.

بعد هم خود بازیگران هستن که سعی میکنن قبل از پذیرفتن نقش، اون رو درک کنن، نقش و شخصیت‌هاشون رو بررسی کنن، بدونن چطور هر صحنه رو بازی کنن و هر اطلاعات دیگه‌ای که برای گنجوندن در نقش نیاز دارن رو یاد بگیرن (مثلاً اگه بعداً فلش‌بکی نشون داده بشه که گناهکار بودن اونها رو ثابت کنه، صحنه‌های قبلی هم باید با توجه به حالات چهره و رفتارشون منطقی باشن). معمولاً اگه به خوبی انتخاب بشن، مثل ماهی در آب در نقش غرق میشن. حتی در این صورت هم ممکنه پیشنهادهای کوچکی از طرف کارگردان داده بشه.
این یک مسئولیت مشترکه، با پویایی‌های متفاوت برای موارد مختلف.


استفاده از CGI در دهه‌های اخیر به شدت افزایش یافته است، به طوری که به آسانی فراموش می‌شود که همیشه بخشی از صنعت فیلمسازی نبوده است. با این حال، برخی از فیلمسازان همچنان به جلوه‌های عملی و انیماتونیک اصلی پایبند هستند. با استفاده از این تکنیک‌های بسیار متفاوت - که هر کدام مزایا و معایب فردی خود را دارند - این سوال مطرح می‌شود: چرا امروزه CGI استاندارد صنعت است و آیا اصالت فیلمسازی را به عنوان یک هنر تضعیف می‌کند؟

CGI در انواع مختلفی از رسانه‌ها غیر از فیلم‌ها استفاده می‌شود: می‌تواند در بازی‌های ویدیویی، تبلیغات، اخبار، انیمیشن، هنر و موارد دیگر ظاهر شود. بسیاری از تولیدکنندگان تصویر مبتنی بر هوش مصنوعی می‌توانند به سادگی از دستورات متنی برای ایجاد تصاویر مصنوعی استفاده کنند.

CGI که نوعی نرم‌افزار کامپیوتری برای ایجاد تصاویر واقعی روی صفحه نمایش است، به دهه 1960 باز می‌گردد و اولین حضور آن در فیلم معروف آلفرد هیچکاک، سرگیجه (Vertigo) در سال 1958 بود. از آن زمان، شیوع آن تنها افزایش یافته است، با فیلم‌های امروزی مانند «نگهبانان کهکشان» (Guardians of the Galaxy) که از CGI برای هزاران نما استفاده می‌کنند. و در حالی که ممکن است به نظر برسد که CGI بازیگران را از عناصر دیجیتالی جدا می‌کند، «ارباب حلقه‌ها» (The Lord of the Rings) ساخته پیتر جکسون چیز دیگری را نشان داد، با گولوم به عنوان اولین شخصیت CGI که با بازیگران واقعی تعامل داشت.

CGI بدون شک در طول زمان بسیار واقعی‌تر شده است، اما حتی جدیدترین فناوری‌ها به ندرت به اندازه جلوه‌های عملی در یک صفحه نمایش با وضوح بالا اصیل به نظر می‌رسند. علاوه بر این، از آنجایی که جلوه‌های عملی از اشیاء فیزیکی استفاده می‌کنند، می‌توانند عملکرد بازیگران را با این عنصر واقع‌گرایی افزایش دهند. به جای اینکه مجبور باشند تصور کنند با چه چیزی تعامل دارند، می‌توانند آن را ببینند، که به آن‌ها این امکان را می‌دهد تا بیشتر بر روی عملکرد خود تمرکز کنند.

برخی از کارگردانان، مانند کریستوفر نولان مشهور، عمداً از CGI در پروژه‌هایی مانند «اوپنهایمر» (Oppenheimer) اجتناب می‌کنند. طبق گفته Screencraft، نولان گفته است که تصمیم گرفته از گرافیک کامپیوتری استفاده نکند زیرا "تمایل دارد ایمن به نظر برسد". در حالی که او به تطبیق‌پذیری آن‌ها اذعان داشت، گفت که استفاده از آن‌ها در فیلم‌های ترسناک دشوار است زیرا احساس خطر را دشوار می‌کند.

آزمایش ترینیتی، اولین انفجار سلاح هسته‌ای توسط ارتش ایالات متحده، لحظه کلیدی در فیلم بود و نولان اظهار داشت که این باید به نحوی برای مخاطبان تهدیدآمیز باشد. این از طریق جلوه‌های عملی به جای CGI به دست آمد. اسکات فیشر، سرپرست جلوه‌های عملی در «اوپنهایمر» گفت که از بنزین و پروپان برای ایجاد شعله‌های شدید توالی انفجار استفاده شد و سپس با پودر آلومینیوم و منیزیم مخلوط شد تا درخشش خیره‌کننده ایجاد شود. از انواع روغن‌ها و پودرها برای تولید این تصاویر شگفت‌انگیز استفاده شد. در طول این فرآیند، آزمایش‌های زیادی برای یافتن بهترین راه برای ایجاد این تصاویر انجام شد.

جلوه‌های عملی بدون شک می‌توانند احساسات و واکنش‌هایی را ایجاد کنند که CGI نمی‌تواند تکرار کند، اما CGI به دلیلی بسیار رایج شده است. این امکان ایجاد جهان‌هایی را فراهم می‌کند که فقط با جلوه‌های عملی نمی‌توان انجام داد. «ارباب حلقه‌ها» و «جنگ ستارگان» تنها دو نمونه از این هستند.

جلوه‌های عملی برای بنیان فیلمسازی ضروری هستند و می‌توانند عملکرد بازیگران را افزایش دهند. با این حال، CGI جایگاه شایسته‌ای در صنعت فیلم دارد و هنر خلاقانه فیلمسازی را تضعیف نمی‌کند. هر دو مزایا و محدودیت‌هایی دارند و این بر عهده فیلمسازان فردی است که تصمیم بگیرند چگونه بهترین راه برای انتقال پیام‌ها و برانگیختن احساسات روی صفحه نمایش را انتخاب کنند.


در گذشته‌ای نه چندان دور، فیلم‌ها به محدودیت‌های واقعیت وابسته بودند. آنچه روی پرده می‌دیدید، اغلب چیزی بود که از نظر فیزیکی وجود داشت. اما با ظهور تصاویر تولید شده توسط کامپیوتر (CGI)، ناگهان مرزهای تخیل در فیلم‌سازی در هم شکستند. بیایید سفری هیجان‌انگیز به دنیای CGI داشته باشیم و بررسی کنیم که چگونه این فناوری جوهره سینمای مدرن را دگرگون می‌کند.

رهایی تخیل: خلق دنیاهایی فراتر از واقعیت
CGI به فیلم‌سازان اجازه می‌دهد تا مناظری نفس‌گیر، موجودات افسانه‌ای و شهرهای آینده‌نگرانه را خلق کنند که زمانی به قلمرو رویاها محدود بودند. از دنیای مسحورکننده پاندورا در فیلم 'آواتار' تا قلمروهای جادویی هاگوارتز در 'هری پاتر'، CGI دریچه‌ای به سوی امکانات خلاقانه بی‌نهایت می‌گشاید. کارگردانان و هنرمندان اکنون می‌توانند چیزهای غیرقابل تصور را تجسم بخشند و داستان‌ها را روی بستری نقاشی کنند که توسط قوانین فیزیک محدود نمی‌شود.

انقلابی در شخصیت‌پردازی: از پیکسل‌ها تا احساسات
CGI فقط در مورد دنیاهای فانتزی نیست؛ بلکه در مورد شخصیت‌هایی است که در آن‌ها زندگی می‌کنند. با استفاده از فناوری ضبط حرکت، بازیگران می‌توانند به شخصیت‌های دیجیتالی مسحورکننده‌ای تبدیل شوند. این پیشرفت، شخصیت‌های نمادینی مانند گالوم از 'ارباب حلقه‌ها' را به وجود می‌آورد که به اندازه هر شخصیت انسانی واقعی و پیچیده به نظر می‌رسند. CGI با امکان به تصویر کشیدن شخصیت‌هایی که مرزهای واقعیت را درنوردیده و احساسات واقعی را در مخاطبان سراسر جهان برمی‌انگیزند، هنر داستان‌گویی را ارتقا داده است.

نبردهای حماسی و صحنه‌های اکشن: فراتر رفتن از مرزهای سینمایی
صحنه‌های اکشن نفس‌گیر در فیلم‌هایی مانند 'انتقام‌جویان: پایان بازی' یا 'سرآغاز' را به خاطر دارید؟ CGI به فیلم‌سازان اجازه می‌دهد تا بدلکاری‌های ضد گرانش، صحنه‌های نبرد عظیم و اکشنی گیج‌کننده را طراحی کنند. کارگردانان می‌توانند توالی‌هایی را تصور کنند که قوانین فیزیک را به چالش می‌کشند و مخاطبان را به سفری پر از آدرنالین می‌برند که زمانی غیرقابل تصور بود.

محو شدن مرز بین واقعیت و دیجیتال: یکپارچگی در CGI
یکی از مهم‌ترین پیشرفت‌ها در CGI، توانایی آن در ترکیب یکپارچه واقعیت با دیجیتال است. از طریق تکنیک‌هایی مانند ترکیب‌بندی و رندرینگ واقع‌گرایانه، CGI با فیلم‌برداری زنده به گونه‌ای ادغام می‌شود که تشخیص آن تقریباً غیرممکن است. این یکپارچگی تجربه‌های فراگیری را ایجاد می‌کند که در آن مخاطبان به دنیاهایی منتقل می‌شوند که با وجود اینکه کاملاً دیجیتالی هستند، ملموس به نظر می‌رسند.

چالش‌ها و نوآوری‌های آینده: مسیر پیش روی CGI
در حالی که CGI فیلم‌سازی را متحول کرده است، چالش‌هایی را نیز به همراه دارد. یافتن تعادل مناسب بین جلوه‌های عملی و CGI، اطمینان از نورپردازی و بافت‌های واقع‌گرایانه و غلبه بر دره وهم‌آلود (نقطه‌ای که انسان‌های دیجیتالی تقریباً، اما نه کاملاً، واقعی به نظر می‌رسند) موانعی هستند که متخصصان CGI همچنان در حال مقابله با آن‌ها هستند. با این حال، آینده چشم‌اندازهای هیجان‌انگیزی را در پیش دارد، از جمله پیشرفت در هوش مصنوعی که امکان ایجاد شخصیت‌ها و محیط‌های CGI واقع‌گرایانه‌تر و تعاملی‌تر را فراهم می‌کند.

در نتیجه، CGI گواهی بر خلاقیت انسان و نوآوری‌های تکنولوژیکی است. تأثیر آن بر فیلم‌سازی مدرن عمیق است و نحوه روایت داستان‌ها، به تصویر کشیدن شخصیت‌ها و مجذوب کردن مخاطبان را دگرگون می‌کند. با ادامه پیشرفت فیلم‌سازان در مرزهای آنچه ممکن است، ظهور CGI نشان‌دهنده عصری است که در آن تخیل هیچ محدودیتی نمی‌شناسد و جادوی داستان‌گویی بی‌کران است. پس کمربندها را ببندید و برای سفری سینمایی آماده شوید که در آن مرز بین واقعیت و دیجیتال در جادوی محض فیلم محو می‌شود! ✨🎥


مقدمه ای بر کارگردانی و کار با بازیگران
کارگردانی و همکاری با بازیگران جنبه حیاتی از تولید ویدیو است. به عنوان یک کارگردان، نقش شما راهنمایی بازیگران برای ارائه بازی‌های معتبر و جذاب است که فیلمنامه را زنده کرده و مخاطب را مجذوب خود کند. این راهنمای آموزشی به بررسی مهارت‌ها و تکنیک‌های ضروری برای کارگردانی موثر و همکاری با بازیگران می‌پردازد.

اصطلاحات و تعاریف رایج
بلاک‌گذاری (Blocking): فرآیند برنامه‌ریزی و تمرین حرکات و موقعیت‌های بازیگران در یک صحنه.
انگیزه (Motivation): دلیل یا محرک اساسی پشت اعمال، احساسات و تصمیمات یک شخصیت.
متن ضمنی (Subtext): افکار، احساسات یا نیات ناگفته‌ای که زیر دیالوگ یا اعمال یک شخصیت قرار دارند.
 بداهه پردازی (Improvisation): عمل ایجاد دیالوگ، اعمال یا صحنه‌ها به طور خودجوش، بدون فیلمنامه از پیش نوشته شده.
حافظه عاطفی (Emotional Memory): تکنیک بازیگری که شامل استفاده از تجربیات شخصی برای برانگیختن احساسات واقعی در یک اجرا است.
هدف (Objective): هدف یا آرزوی خاصی که یک شخصیت در یک صحنه یا در طول داستان به دنبال آن است.
بیت (Beat): واحد کوچکی از عمل یا تغییر در یک صحنه که منعکس کننده تغییر در افکار، احساسات یا اهداف یک شخصیت است.
با یک معلم تولید ویدئوی هوش مصنوعی صحبت کنید.

نقش کارگردان در کار با بازیگران

بینش و تفسیر فیلمنامه را به بازیگران منتقل کنید.
بازیگران را در درک انگیزه‌ها، اهداف و روابط شخصیت‌هایشان راهنمایی کنید.
بازخورد واضح و سازنده ارائه دهید تا به بازیگران در بهبود بازی‌شان کمک کنید.
فضای همکاری و حمایتی ایجاد کنید که خلاقیت و آزمایش را تشویق کند.
تصمیماتی در مورد بلاک‌گذاری، زوایای دوربین و ترکیب‌بندی نما بگیرید تا بازی‌های بازیگران را به طور موثر به نمایش بگذارید.

تکنیک‌هایی برای کارگردانی بازیگران
تحلیل فیلمنامه (Script Analysis): فیلمنامه را تجزیه و تحلیل کنید تا اهداف، انگیزه‌ها و روابط شخصیت‌ها را شناسایی کرده و این بینش‌ها را با بازیگران به اشتراک بگذارید.
تمرین‌ها (Rehearsals): از زمان تمرین برای بررسی تفاسیر مختلف، آزمایش با بلاک‌گذاری و اصلاح بازی‌ها استفاده کنید.
گوش دادن فعال (Active Listening): به بازی‌های بازیگران توجه دقیق داشته باشید و انتخاب‌ها، انرژی و اصالت عاطفی آن‌ها را یادداشت کنید.
بازخورد سازنده (Constructive Feedback): بازخورد خاص و عملی ارائه دهید که به بازیگران کمک کند تا درک کنند چگونه می‌توانند بازی‌شان را بهبود بخشند.
ایمنی عاطفی (Emotional Safety): محیطی امن و حمایتی ایجاد کنید که به بازیگران اجازه دهد ریسک کنند و احساسات آسیب‌پذیر را کشف کنند.

ایجاد روابط موثر کارگردان و بازیگر

از ابتدا اعتماد و ارتباط باز را با بازیگران برقرار کنید.
به فرآیند خلاقانه بازیگران احترام بگذارید و به ایده‌ها و تفاسیر آن‌ها باز باشید.
انتظارات و راهنمایی‌های روشنی ارائه دهید و در عین حال فضای کافی برای همکاری و آزمایش باقی بگذارید.
صبور و حمایت‌کننده باشید و به این نکته توجه کنید که هر بازیگر ممکن است روش‌ها و نیازهای متفاوتی داشته باشد.
موفقیت‌ها را جشن بگیرید و فضایی مثبت و سازنده را در صحنه حفظ کنید.

سوالات و پاسخ‌های متداول
چگونه می‌توانم به بازیگران کمک کنم تا بازی‌های معتبرتر و جذاب‌تری ارائه دهند؟
بازیگران را تشویق کنید تا با پرسیدن سوال، ارائه زمینه و اجازه دادن به آن‌ها برای کشف رویکردهای مختلف، با انگیزه‌ها و احساسات شخصیت‌هایشان ارتباط برقرار کنند. محیطی امن و حمایتی ایجاد کنید که آزمایش و ریسک‌پذیری را تقویت کند.
اگر بازیگری در یک صحنه یا شخصیت خاص مشکل دارد، چه باید کرد؟
وقت بگذارید تا به نگرانی‌های بازیگر گوش دهید و بازخورد خاص و سازنده ارائه دهید. صحنه را به بیت‌های کوچکتر تقسیم کنید و به بازیگر کمک کنید تا اهداف و سفر عاطفی شخصیت خود را شناسایی کند. آن‌ها را تشویق کنید تا تکنیک‌های مختلفی مانند بداهه پردازی یا حافظه عاطفی را امتحان کنند تا ارتباط عمیق‌تری با شخصیت برقرار کنند.
چگونه می‌توانم فضایی مثبت و مشارکتی را در صحنه حفظ کنم؟
با حفظ نگرشی حرفه‌ای، محترمانه و حمایتی، پیشرو باشید. ارتباط باز را تشویق کنید و به طور فعال از بازیگران و اعضای گروه فیلمبرداری بازخورد بخواهید. موفقیت‌ها را جشن بگیرید و بازخورد سازنده را به گونه‌ای ارائه دهید که رشد و همکاری را تقویت کند. هرگونه تعارض یا مشکل را به سرعت و به صورت خصوصی برطرف کنید و بر یافتن راه‌حل‌ها تمرکز کنید تا سرزنش کردن.
پاسخ‌های خود را فوراً از یک معلم تولید ویدئوی هوش مصنوعی دریافت کنید.

نتیجه‌گیری
کارگردانی و کار با بازیگران یک مهارت حیاتی برای هر متخصص تولید ویدیو است. با درک مفاهیم کلیدی، تکنیک‌ها و بهترین شیوه‌های ذکر شده در این راهنمای آموزشی، برای برانگیختن بازی‌های جذاب، ایجاد روابط مشارکتی و ایجاد محتوای ویدیویی جذاب و از نظر احساسی طنین‌انداز مجهز خواهید بود.


انرژی متوسط یک پروتون در برخورد در برخورد دهنده بزرگ هادرونی (LHC) چقدر است؟
پس از ارتقاء LHC، پروتون‌ها تا انرژی 6.8 تِرا الکترون‌ولت شتاب می‌گیرند. با توجه به پیکربندی برخورددهنده، دو پروتون که در جهت‌های مخالف می‌چرخند، انرژی برخورد کل 13.6 تِرا الکترون‌ولت دارند که می‌تواند حداقل تا حدی به ذرات و پادذرات جدیدی تبدیل شود که حامل انرژی جنبشی نیز هستند. پراکندگی انرژی پروتون‌های پرتو بسیار ناچیز است، زیرا آن‌ها به صورت دسته‌ای به طور جمعی می‌چرخند.
انرژی پروتون، به طور دقیق‌تر، انرژی جنبشی نسبیتی پروتون است، اما سهم جرم سکون در انرژی کل در چنین مورد نسبیتی ناچیز است.

چه مقدار انرژی از یک برخورد پروتون در برخورد دهنده بزرگ هادرونی (LHC) آزاد می‌شود؟
مقدار انرژی آزاد شده از حداکثر انرژی موجود (که اکنون 13.6 تِرا الکترون‌ولت است) به عدم کشسانی یک برخورد بستگی دارد که به نوبه خود به جزئیات برهم‌کنش، یعنی اینکه چه تعداد کوارک (و گلوئون) در این فرآیند برخورد شرکت می‌کنند، بستگی دارد. این عدم کشسانی را می‌توان از تعداد ذرات تولید شده در برخوردها تخمین زد، که می‌تواند به چند صد برسد، مانند مثال زیر.

پروتون‌ها در یک آزمایش در برخورد دهنده بزرگ هادرونی (LHC) در سرن چگونه با یکدیگر برخورد می‌کنند؟ وقتی دو پروتون با چنین سرعت و انرژی بالایی برخورد می‌کنند چه اتفاقی می‌افتد؟
نتیجه برخورد پروتون‌ها به پارامتر اثر بستگی دارد که البته خارج از کنترل است، بنابراین انواع رویدادها، از جمله برخوردهای محیطی که در آن‌ها فقط برهم‌کنش‌های الکترومغناطیسی رخ می‌دهد، ثبت می‌شوند. غیرکشسان‌ترین آن‌ها، البته، برخوردهای رو در رو هستند که در آن‌ها بسیاری از کوارک‌های هر پروتون به طور موازی برخورد می‌کنند، که به آن‌ها برخوردهای چند بخشی گفته می‌شود، زیرا حتی کوارک‌ها و گلوئون‌های مجازی نیز می‌توانند در فرآیند برخورد نقش داشته باشند. گاهی اوقات از محرک‌های آنلاین برای انتخاب یک دسته خاص از رویدادها، مانند رویدادهای با تعداد زیاد ذرات، استفاده می‌شود.

جرم یک پروتون در پرتو برخورد دهنده بزرگ هادرونی چقدر است؟
جرم مؤثر یک پروتون توسط γm داده می‌شود، که در آن γ توسط  1 / √(1 - v²/c²) داده می‌شود.
در اینجا v سرعت پروتون و c سرعت نور و m جرم سکون پروتون است.
پروتون‌ها در LHC با 99.9999991٪ سرعت نور حرکت می‌کنند.
با قرار دادن این مقدار در فرمول، جرم مؤثر به دست می‌آید...


ایمنی انسان همواره اولین اولویت در برخورددهنده بزرگ هادرونی است. اما خود دستگاه نیز به محافظت در برابر پرتوهای پروتونی خود نیاز دارد که هر کدام انرژی یک قطار پرسرعت را دارند.
وقتی افراد در مورد انرژی فوق‌العاده بالای برخورد پروتون‌ها در برخورددهنده بزرگ هادرونی صحبت می‌کنند، تصور مجموعه‌ای از انفجارها - پُک، پُک، پُک - که نور ساطع می‌کنند و اتاق را به لرزه در می‌آورند، آسان است.
اما اینطور نیست. حتی اگر پروتون‌ها با سرعتی نزدیک به سرعت نور در حال حرکت باشند، هر کدام آنقدر کوچک هستند که وقتی به صورت مستقیم به یکدیگر برخورد می‌کنند، فقط یک پف انرژی آزاد می‌کنند - به عبارت عادی انسان - حدود ۳۰ تریلیونیم انرژی که یک لامپ ۶۰ واتی در یک ثانیه تولید می‌کند. با این حال، این انرژی بسیار بیشتر از هر برخورددهنده‌ای است که تا به حال به آن دست یافته است، و دانشمندان انتظار دارند فیزیک جدید و هیجان‌انگیزی را در بقایا مشاهده کنند.
اما خود پرتوهای پروتونی موضوع دیگری هستند. هر پرتو حاوی ۲۸۰ تریلیون پروتون با انرژی ترکیبی یک قطار پرسرعت است که با سرعت ۲۰۰ کیلومتر در ساعت حرکت می‌کند و در جریانی بسیار نازک‌تر از یک موی انسان فشرده شده است. آنها ۱۱,۲۴۵ بار در ثانیه، سال به سال، در داخل یکی از بزرگترین، حساس‌ترین و پیچیده‌ترین ماشین‌های جهان به دور یک حلقه دایره‌ای می‌چرخند.
پرتوها میلیاردها ذره سرگردان را ساطع می‌کنند که هر چیزی را که به آن برخورد کنند گرم می‌کنند و در حدود یک سانتی‌متر از هزاران آهنربای ابررسانا عبور می‌کنند که باید سردتر از خلاء فضای بیرونی نگه داشته شوند. اگر ذرات سرگردان به آهنرباها یا تجهیزات حساس دیگر آسیب برسانند، ممکن است برخورددهنده مجبور به خاموش شدن برای هفته‌ها، ماه‌ها یا بیشتر شود. و اگر پرتو حتی اندکی از مسیر خود منحرف شود، بخش‌هایی از این دستگاه ۸.۷ میلیارد دلاری - قدرتمندترین شتاب‌دهنده ساخته شده تا به امروز - نابود خواهند شد.
همانطور که دانشمندان در سرن، آزمایشگاه فیزیک ذرات اروپا در سوئیس، اقدامات احتیاطی دقیقی را برای اطمینان از اینکه پرتوها به مردم آسیب نمی‌رسانند انجام داده‌اند، آنها همچنین مجبور شده‌اند پیچیده‌ترین سیستم حفاظت از دستگاه جهان را برای نجات LHC از خود طراحی کنند. این سیستم از ۹۰۰۰ آهنربای LHC در برابر پرتوها و در برابر خودشان محافظت می‌کند؛ ذرات سرگردان را به دام می‌اندازد تا به اجزای حیاتی آسیب نرسانند؛ و پرتوها - و انرژی قابل توجه آنها - را در صورت لزوم به طور ایمن دفع می‌کند.
داغ در مقابل سرد
برای مهار پرتوهای قدرتمند پروتون‌ها و هدایت آنها در اطراف حلقه، دانشمندان باید میدان‌های مغناطیسی قوی ایجاد کنند. این امر به آهنرباهای الکتریکی ابررسانا نیاز دارد که کویل‌های سیمی آنها می‌توانند جریان الکتریکی زیادی را با مقاومت تقریباً صفر حمل کنند. برای اینکه سیم ابررسانا شود، آهنرباها باید بسیار سرد نگه داشته شوند - در این مورد در دمای -۲۷۱ درجه سانتیگراد، نزدیک به صفر مطلق.
در مجموع، آهنرباهای LHC حتی انرژی بیشتری نسبت به پرتوهای پروتونی ذخیره می‌کنند - به طور شگفت‌انگیزی ۱۰,۰۰۰ مگاژول در مقابل ۳۶۲ مگاژول برای پرتوها. بیشتر این انرژی در ۱۲۳۲ آهنربای دیپولی ابررسانا ذخیره می‌شود که بیشتر کار هدایت پرتو را انجام می‌دهند.
در حالی که یک پرتو ذرات به خودی خود گرمای بسیار کمی ایجاد می‌کند، ذرات پرتوی سرگردان از هسته پرتو مواد اطراف را گرم می‌کنند. فقط تعداد کمی از ذرات پرتو که به یک آهنربا در یک نقطه برخورد می‌کنند، می‌تواند دمای آهنربا را بالاتر از نقطه بحرانی افزایش دهد و باعث تغییر ناگهانی آن از ابررسانا به رسانای "عادی" شود. این تغییر، که به عنوان خاموش شدن شناخته می‌شود، انرژی ذخیره شده آهنربا و همسایگانش را آزاد می‌کند؛ می‌تواند یک قسمت کوچک از آهنربا را از -۲۷۱ به ۷۰۰ درجه سانتیگراد (-۴۵۶ به ۱۳۰۰ درجه فارنهایت) کمتر از یک ثانیه گرم کند.
رودگر اشمیت، هماهنگ‌کننده حفاظت از دستگاه LHC در سرن، می‌گوید: «اگر کاری نکنیم، تمام انرژی ذخیره شده به یک آهنربا می‌رود و آن آهنربا نابود می‌شود. ما باید خاموش شدن را تشخیص دهیم و اقداماتی را برای قرار دادن انرژی در جایی که خطرناک نیست انجام دهیم.»
وقتی خاموش شدن شروع می‌شود، پرتوها خاموش می‌شوند و برق آهنربای آسیب‌دیده بلافاصله قطع می‌شود. سپس بخاری‌ها روشن می‌شوند و به سرعت دمای کل آهنربای ۱۴.۳ متری و ۳۵ تنی را افزایش می‌دهند و انرژی را دفع می‌کنند.
هر آهنربای دیپولی به ۱۵۳ همسایه متصل است و انرژی آنها نیز باید بلافاصله حذف شود. سوئیچی انرژی را به مقاومت‌های بزرگ می‌فرستد، جایی که در کمتر از دو دقیقه ۸ تن فولاد را تا دمای ۳۰۰ درجه سانتیگراد (۵۷۰ درجه فارنهایت) گرم می‌کند.
LHC اولین شتاب‌دهنده‌ای نیست که با خطر خاموش شدن آهنربا مواجه می‌شود. برخورددهنده Tevatron آزمایشگاه ملی فرمی، اولین شتاب‌دهنده‌ای که از آهنرباهای ابررسانا استفاده کرد، از زمان شروع به کار در اواخر دهه ۱۹۷۰ با این مشکل مواجه شده است، و اخیراً شتاب‌دهنده HERA در آزمایشگاه DESY آلمان در هامبورگ نیز با این مشکل مواجه شده است. دانشمندان از این شتاب‌دهنده‌ها آموختند که چگونه با خاموش شدن‌ها مقابله کنند. با این حال، مقیاس LHC چالش را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد: هر یک از هشت بخش LHC تقریباً به اندازه یک Tevatron است.
پرتوی آراسته
آیا می‌توان از خاموش شدن‌ها جلوگیری کرد؟ برخی، مانند آنهایی که ناشی از تغییرات بی‌نهایت کوچک در داخل آهنربا هستند، اجتناب‌ناپذیر هستند. اما بسیاری از خاموش شدن‌ها ناشی از تعامل ذرات پرتوی سرگردان با آهنرباها هستند. با افزایش شدت پرتو، تعداد خاموش شدن‌ها نیز افزایش می‌یابد.
اشمیت می‌گوید: «راه‌اندازی مجدد LHC پس از خاموش شدن ۳۰ دقیقه تا پنج ساعت طول می‌کشد. اگر ۱۰ بار در روز خاموش شویم، خیلی زیاد است. اگر هرگز خاموش نشویم، بیش از حد محافظه‌کار هستیم. ما باید طوری کار کنیم که خاموش شدن‌ها خیلی مکرر رخ ندهند.»
اما محدود کردن شدت پرتو نباید و نیست تنها راه حل. جلوگیری از برخورد ذرات پرتوی سرگردان با قسمت‌های حساس LHC وظیفه سیستم کولیماتور یا تمیز کردن پرتو است.
هسته‌های به شدت متمرکز پرتوها توسط هاله‌ای از ذرات سرگردان که ناشی از تعامل بین دو پرتو، نقص‌های کوچک در هر یک از هزاران جزء پیچیده LHC و انواع منابع دیگر ایجاد می‌شوند، احاطه شده‌اند. با پرتوهای با شدت بالا که ۴۰۰ میلیون بار در یک عمر پرتو معمولی ۱۰ ساعته در اطراف LHC می‌چرخند، بیش از ۵۰۰ میلیارد ذره ممکن است از هسته مهاجرت کنند. انرژی موجود در هاله به اندازه‌ای است که نه تنها آهنرباها را خاموش کند، بلکه آنها را ذوب کند.
نیکولای موخوف از فرمی‌لب، محقق پیشگامی در سیستم‌های کولیماتور که بر سیستم حفاظت از دستگاه LHC کار می‌کند، می‌گوید: «پارامترهای پرتو LHC آنقدر زیاد است که اثرات میکروسکوپی می‌توانند بسیار مخرب برای دستگاه و آشکارسازها باشند.»
یکی از اولین پیشرفت‌ها در حفاظت از دستگاه در اواخر دهه ۱۹۷۰ رخ داد، زمانی که هلن ادواردز از فرمی‌لب سپر استیل ضد زنگ را در مقابل اولین آهنرباهای ابررسانا قرار داد تا از آنها در برابر ذرات سرگردان محافظت کند. این کولیماتورها ذرات را به دام می‌انداختند در حالی که اجازه می‌دادند هسته پرتو از آن عبور کند و پیشگامان سیستم‌های کولیماتور پیچیده امروزی بودند.
۱۰۰ کولیماتور LHC به طور استراتژیک در مناطق حیاتی شتاب‌دهنده مستقر شده‌اند. دیگر بلوک‌های ثابت فولادی نیستند، بلکه از کامپوزیت‌های گرافیت ساخته شده‌اند و به طور خودکار یا به درخواست اپراتورهای شتاب‌دهنده باز و بسته می‌شوند.
چرا از ماده‌ای سبک مانند گرافیت و نه چیزی سنگین و به ظاهر نفوذناپذیر مانند سرب استفاده کنیم؟ اگر ماده سنگین بود، تمام انرژی پرتو در نیم متر اول بلوک متمرکز می‌شد. با ترکیب آن با نقطه ذوب پایین‌تر ماده‌ای مانند سرب، در مدت کوتاهی بلوک تخلیه پرتو شما به یک آشفتگی تخلیه پرتو تبدیل می‌شود. استفاده از ماده‌ای سبک و با نقطه ذوب بالا مانند گرافیت تضمین می‌کند که انرژی پرتو در سراسر بلوک توزیع می‌شود و بلوک برای دهه‌ها عمر LHC دوام می‌آورد.
هنر تخلیه
فرض کنید آهنربا خاموش می‌شود، پرتو بیش از حد از مسیر خود منحرف می‌شود یا - محتمل‌ترین اما کم‌دراماتیک‌ترین سناریو - پرتوها در طول برخوردهای معمولی پروتون‌های زیادی را از دست داده‌اند و دانشمندان نیاز به بارگیری مجموعه جدیدی دارند. چه اتفاقی برای پرتوهای قدیمی می‌افتد؟ حتی در پایان عمر معمول ۱۰ ساعته خود، هنوز ۲۰۰ مگاژول انرژی دارند که نمی‌توان آن را به هر جایی فرستاد.
اشمیت می‌گوید: «این پرتو به خودی خود خطرناک نیست، اما این واقعیت که می‌تواند انرژی خود را در یک ده هزارم ثانیه تخلیه کند، آن را برای دستگاه خطرناک می‌کند.»
وقتی زمان آن فرا می‌رسد، پرتوها استخراج یا تخلیه می‌شوند، به دو بلوک استوانه‌ای بزرگ. به طول ۸ متر، قطر ۱ متر و ساخته شده از کامپوزیت‌های گرافیت محصور در بتن، تنها چیزی هستند که می‌توانند در برابر تمام قدرت پرتو مقاومت کنند. اما ابتدا پرتو باید پراکنده شود، زیرا در شکل فشرده خود می‌تواند سوراخی به طول ده‌ها متر در هر ماده‌ای ایجاد کند.
بنابراین، هنگامی که پرتوها از LHC خارج می‌شوند، پخش می‌شوند و با شکلی شبیه به حرف "e" بزرگ به بلوک‌ها برخورد می‌کنند. تخلیه فقط هشتاد میلیونیم ثانیه طول می‌کشد، انرژی پرتو را ۱۰۰,۰۰۰ برابر کاهش می‌دهد و مرکز خطوطی را که حرف "e" را تشکیل می‌دهند تا تقریباً ۷۰۰ درجه سانتیگراد گرم می‌کند.
در سال ۲۰۰۳، دو سوم آهنرباهای ابررسانا در حلقه ۶ کیلومتری Tevatron به طور همزمان خاموش شدند. پرتو سوراخی را در یک کولیماتور ایجاد کرد و شیاری به طول ۳۰ سانتی‌متر در دیگری ایجاد کرد. این حادثه، اگرچه جدی بود، تنها حادثه در تاریخ ۲۰ ساله شتاب‌دهنده بود و دستگاه ظرف دو هفته دوباره به کار افتاد. آیا اتفاقی مشابه در مقیاس بزرگتر در LHC می‌تواند رخ دهد؟
اشمیت می‌گوید: «در یک حادثه بد، پرتو می‌تواند از مسیر خود منحرف شود و سوراخی را در یک یا دو آهنربا ایجاد کند.» در حالی که این LHC را نابود نمی‌کند، اما هنوز به زمان و پول برای تعمیر نیاز دارد. جایگزینی یک آهنربای دیپولی، که سرن ۳۰-۴۰ عدد از آن را در اختیار دارد، ۳۰ روز طول می‌کشد. یک تعمیر پیچیده‌تر یا جایگزینی یک جزء کمتر رایج زمان بیشتری می‌برد.
موخوف می‌گوید: «پرتو در LHC ۱۵۰ برابر قدرتمندتر است، بنابراین مقیاس حادثه می‌تواند ۱۵۰ برابر بیشتر باشد. ما می‌خواهیم تضمین کنیم که این اتفاق هرگز، هرگز در LHC رخ ندهد. هدف ما طراحی سیستمی است که این نوع حادثه را به طور کامل حذف کند.»
دانلود نسخه pdf این مقاله


تالارها
فیزیک
فیزیک انرژی بالا، هسته‌ای، ذرات
شروع کننده موضوع nuclear-boy
تاریخ شروع ۲۵ ژوئن ۲۰۱۰
برچسب‌ها
برخورد دهنده هادرون بزرگ Lhc ذرات

خلاصه: اما بیشتر این انرژی به سادگی از بدن انسان عبور می‌کند بدون اینکه تعاملی داشته باشد، بر خلاف یک ماشین. یک بار به من گفته شد که ایستادن در پرتو هنگام عبور دسته‌ای از ذرات، مانند یک مشت به شکم احساس می‌شود، اما نمی‌دانم این توصیف چقدر دقیق است. خلاصه اینکه، امکان ایستادن در Lhc وجود دارد، انجام این کار مضر نیست و ایستادن در کنار برخورد خطرناک خواهد بود.

۲۵ ژوئن ۲۰۱۰
۱

سلام،
من به رویکرد عملی به همه چیز علاقه دارم (همانطور که به وضوح در این تاپیک می‌بینید، https://www.physicsforums.com/showthread.php?t=411875) بنابراین این سوال را می‌پرسم:
وقتی Lhc در حال کار است و ذرات را با هم برخورد می‌دهد، اگر در آن بایستید، آیا می‌توانید واکنش را ببینید؟ اگر چنین است، چه شکلی خواهد بود؟
آیا امکان ایستادن در Lhc وجود دارد؟ آیا انجام این کار مضر است؟ اگر مضر است، چرا مضر است؟
ممنون از وقتتون

۲۵ ژوئن ۲۰۱۰
۲

سلام، شاید بهترین کسی نباشم که به این سوالات پاسخ دهم، زیرا علاقه من بیشتر نظری است، اما از آنجایی که کسی پاسخ نداده است، من امتحان می‌کنم.

nuclear-boy گفت:
سلام،
  وقتی Lhc در حال کار است و ذرات را با هم برخورد می‌دهد، اگر در آن بایستید، آیا می‌توانید واکنش را ببینید؟ اگر چنین است، چه شکلی خواهد بود؟

سوال جالبی است. بیشتر ذرات ایجاد شده برای چشم انسان قابل مشاهده نخواهند بود. اما از آنجایی که فوتون‌ها نیز ایجاد می‌شوند و دلیلی نمی‌بینم که چرا همه آنها باید انرژی بالاتری نسبت به نور مرئی داشته باشند، انتظار دارم که بتوانید یک برخورد را به صورت یک جرقه سفید ببینید. با این حال، نمی‌دانم آیا فوتون‌های کافی وجود خواهد داشت یا خیر.

nuclear-boy گفت:
سلام،
  آیا امکان ایستادن در Lhc وجود دارد؟ آیا انجام این کار مضر است؟ اگر مضر است، چرا مضر است؟

ایستادن در تونلی که Lhc در آن ساخته شده امکان‌پذیر است و حتی زمانی که با حداکثر انرژی و درخشندگی کار می‌کند نیز نباید خیلی مضر باشد. ایستادن در پرتو واقعی مضر خواهد بود، زیرا پروتون‌ها در پرتو به بدن شما برخورد می‌کنند، گاهی اوقات با پروتون‌های داخل شما تعامل می‌کنند و در نتیجه به بافت آسیب می‌رسانند. اگر در کنار یک برخورد بایستید، احتمالاً آن هم خطرناک خواهد بود، حداقل اگر برای مدت طولانی (برخوردهای زیاد) آنجا بمانید.
شاید شخص دیگری بتواند چیزها را کمی دقیق‌تر بیان کند.
به امید دیدار

۲۵ ژوئن ۲۰۱۰
۳

محاسبه انرژی ذخیره شده در پرتو یک تمرین خوب است. تمام چیزی که نیاز دارید نسبیت خاص و برخی از حقایق در مورد پارامترهای پرتو Lhc است.
این صفحه را پیدا کردم - متاسفانه به زبان آلمانی: http://www.lhc-facts.ch/index.php?page=strahlenergie
آنها می‌گویند که انرژی ذخیره شده ۳۵۰ مگاژول است که معادل انرژی جنبشی یک ماشین با سرعت تقریبی ۱۶۰۰ کیلومتر در ساعت است.

۲۵ ژوئن ۲۰۱۰
۴

tom.stoer گفت:
محاسبه انرژی ذخیره شده در پرتو یک تمرین خوب است.
  آنها می‌گویند که انرژی ذخیره شده ۳۵۰ مگاژول است که معادل انرژی جنبشی یک ماشین با سرعت تقریبی ۱۶۰۰ کیلومتر در ساعت است.

اما بیشتر این انرژی به سادگی از بدن انسان عبور می‌کند بدون اینکه تعاملی داشته باشد، بر خلاف یک ماشین. یک بار به من گفته شد که ایستادن در پرتو هنگام عبور دسته‌ای از ذرات، مانند یک مشت به شکم احساس می‌شود، اما نمی‌دانم این توصیف چقدر دقیق است.

۲۵ ژوئن ۲۰۱۰
۵
۲۵ ژوئن ۲۰۱۰
۶

phyzguy گفت:
واضح است که اگر در پرتو بایستید، فوراً کشته خواهید شد.

این درست نیست.
دلیلش این است که ذرات پرتو از بدن شما عبور می‌کنند بدون اینکه تعاملی داشته باشند. تأثیری که بر بدن شما دارد به انرژی پرتو پروتون بستگی ندارد، بلکه به انرژی است که پرتو در بدن شما رسوب می‌دهد.
به عنوان یک مثال، می‌توانید به جریان ثابت نوترینوهایی که هر ثانیه به تعداد زیاد از بدن ما عبور می‌کنند، اشاره کنید. اما تنها یک یا دو مورد از آنها در طول عمر شما با شما تعامل خواهند داشت. بنابراین انرژی عبوری از شما هیچ تأثیری ندارد.

۲۵ ژوئن ۲۰۱۰
۷

kaksmet گفت:
اما بیشتر این انرژی به سادگی از بدن انسان عبور می‌کند بدون اینکه تعاملی داشته باشد، بر خلاف یک ماشین. یک بار به من گفته شد که ایستادن در پرتو هنگام عبور دسته‌ای از ذرات، مانند یک مشت به شکم احساس می‌شود، اما نمی‌دانم این توصیف چقدر دقیق است.

این بستگی به درخشندگی دارد. می‌توان تخمین تقریبی بر اساس سطح مقطع پراکندگی پروتون با H و O در آب به دست آورد. اما اگر به آسیب نگاه کنید، می‌گویم که کاملاً خطرناک است (البته عکس فلز را نشان می‌دهد که تفاوت ایجاد می‌کند).

۲۵ ژوئن ۲۰۱۰
۸

kaksmet گفت:
این درست نیست.
دلیلش این است که ذرات پرتو از بدن شما عبور می‌کنند بدون اینکه تعاملی داشته باشند. تأثیری که بر بدن شما دارد به انرژی پرتو پروتون بستگی ندارد، بلکه به انرژی است که پرتو در بدن شما رسوب می‌دهد.
به عنوان یک مثال، می‌توانید به جریان ثابت نوترینوهایی که هر ثانیه به تعداد زیاد از بدن ما عبور می‌کنند، اشاره کنید. اما تنها یک یا دو مورد از آنها در طول عمر شما با شما تعامل خواهند داشت. بنابراین انرژی عبوری از شما هیچ تأثیری ندارد.

نوترینوها فقط از طریق برهمکنش ضعیف تعامل می‌کنند، بنابراین احتمال تعامل آنها با اتم‌های بدن شما بسیار کم است. پروتون‌ها (که پرتو Lhc از آنها ساخته شده است) ذرات باردار هستند و به شدت با ماده تعامل می‌کنند. آنها به سرعت مقدار زیادی انرژی را در فاصله کوتاهی رسوب می‌دهند. در زیر لینکی با برخی از این اطلاعات وجود دارد. یک پروتون ۱ گیگاالکترون ولت برد حدود ۲ سانتی‌متر در بدن شما دارد. پروتون‌های TeV در Lhc ممکن است از بدن شما عبور کنند، اما در هنگام عبور، انرژی کافی برای کشتن شما رسوب می‌دهند.
http://www.nucleonica.net/wiki/index.php/Help:Range_%26_Stopping_Power
http://www.nucleonica.net/wiki/index.php/Help:Range_%26_Stopping_Power
آخرین ویرایش توسط یک ناظر: ۴ مه ۲۰۱۷

۲۵ ژوئن ۲۰۱۰
۹

kaksmet گفت:
اما بیشتر این انرژی به سادگی از بدن انسان عبور می‌کند بدون اینکه تعاملی داشته باشد، بر خلاف یک ماشین. یک بار به من گفته شد که ایستادن در پرتو هنگام عبور دسته‌ای از ذرات، مانند یک مشت به شکم احساس می‌شود، اما نمی‌دانم این توصیف چقدر دقیق است.

حتی اگر بپذیریم که گفته شما مبنی بر اینکه یک دسته مانند یک مشت به شکم است، درست باشد، هر پرتو شامل ۲۸۰۸ دسته است. در مورد ۶۰۰۰ مشت به شکم در کسری از ثانیه چه؟

۲۵ ژوئن ۲۰۱۰
۱۰

kaksmet گفت:
سلام، شاید بهترین کسی نباشم که به این سوالات پاسخ دهم، زیرا علاقه من بیشتر نظری است، اما از آنجایی که کسی پاسخ نداده است، من امتحان می‌کنم.
سوال جالبی است. بیشتر ذرات ایجاد شده برای چشم انسان قابل مشاهده نخواهند بود. اما از آنجایی که فوتون‌ها نیز ایجاد می‌شوند و دلیلی نمی‌بینم که چرا همه آنها باید انرژی بالاتری نسبت به نور مرئی داشته باشند، انتظار دارم که بتوانید یک برخورد را به صورت یک جرقه سفید ببینید. با این حال، نمی‌دانم آیا فوتون‌های کافی وجود خواهد داشت یا خیر.
ایستادن در تونلی که Lhc در آن ساخته شده امکان‌پذیر است و حتی زمانی که با حداکثر انرژی و درخشندگی کار می‌کند نیز نباید خیلی مضر باشد. ایستادن در پرتو واقعی مضر خواهد بود، زیرا پروتون‌ها در پرتو به بدن شما برخورد می‌کنند، گاهی اوقات با پروتون‌های داخل شما تعامل می‌کنند و در نتیجه به بافت آسیب می‌رسانند. اگر در کنار یک برخورد بایستید، احتمالاً آن هم خطرناک خواهد بود، حداقل اگر برای مدت طولانی (برخوردهای زیاد) آنجا بمانید.
شاید شخص دیگری بتواند چیزها را کمی دقیق‌تر بیان کند.
به امید دیدار

ممنون از پاسختون! :)
هوم، به نظر نمی‌رسد کسی چیزها را دقیق‌تر از شما بیان کند،
یک ایده عجیب دارم که برخوردها یک درخشش بنفش-آبی ایجاد می‌کنند، اما فکر می‌کنم این ایده را از دیدن این عکس گرفته‌ام:
http://brian-mcdermott.com/20kv.JPG
آیا فکر می‌کنید ایستادن در پرتو باعث آسیب دائمی می‌شود؟ آیا می‌تواند کشنده باشد؟ چه مدت طول می‌کشد تا آسیب دائمی ایجاد شود و چه مدت طول می‌کشد تا فردی که در پرتو ایستاده است، کشته شود؟
آیا می‌دانستید که می‌توانید به راحتی با چند هزار دلار همجوشی هسته‌ای را به دست آورید؟
خب، می‌توانید! : http://brian-mcdermott.com/
باز هم از کمک شما متشکرم
آخرین ویرایش توسط یک ناظر: ۴ مه ۲۰۱۷

۲۵ ژوئن ۲۰۱۰
۱۱

آخرین ویرایش: ۲۵ ژوئن ۲۰۱۰

۲۵ ژوئن ۲۰۱۰
۱۲

phyzguy گفت:
یک پروتون ۱ گیگاالکترون ولت برد حدود ۲ سانتی‌متر در بدن شما دارد. پروتون‌های TeV در Lhc ممکن است از بدن شما عبور کنند، اما در هنگام عبور، انرژی کافی برای کشتن شما رسوب می‌دهند.

می‌خواهم بدانم این ۲ سانتی‌متر برای یک پروتون ۱ گیگاالکترون ولت را از کجا به دست آورده‌اید؟ آیا می‌توانید یک مرجع ارائه دهید؟
از آنچه من می‌فهمم، برد باید با افزایش انرژی افزایش یابد و "برد یک پروتون ۱۲۵ مگاالکترون ولت در بافت ۱۲ سانتی‌متر است، در حالی که برد یک پروتون ۲۰۰ مگاالکترون ولت ۲۷ سانتی‌متر است."
طبق http://www.physics.harvard.edu/~wilson/cyclotron/Bob_Wilson_Radiology.html
همچنین رسوب انرژی با افزایش انرژی کاهش می‌یابد، به این معنی که یک پروتون TeV انرژی بسیار کمی رسوب می‌دهد.
این نکته در مورد تعداد زیاد دسته‌ها درست است، و اگر آنالوگ مشت به شکم واقعاً کار کند، خب... تصور کردن آنچه اتفاق می‌افتد کار سختی نیست.
شاید کسی که اطلاعات بیشتری دارد، چیزی مانند مسیر آزاد میانگین یک پروتون در آب را در انرژی‌های TeV بداند.

۲۵ ژوئن ۲۰۱۰
۱۳

mgb_phys
مشاور علمی
کمک کننده در انجام تکالیف
هنگامی که پرتو در حال برخورد با هر گونه هوای باقی‌مانده در خط پرتو و انحراف پرتو است که باعث می‌شود پروتون‌ها به دیواره‌ها برخورد کنند، تشعشع نیز ایجاد می‌شود.
بنابراین تونل در هنگام روشن بودن و برای مدتی پس از آن، یک منطقه ممنوعه است.

۲۵ ژوئن ۲۰۱۰
۱۴

kaksmet گفت:
می‌خواهم بدانم این ۲ سانتی‌متر برای یک پروتون ۱ گیگاالکترون ولت را از کجا به دست آورده‌اید؟ آیا می‌توانید یک مرجع ارائه دهید؟
  از آنچه من می‌فهمم، برد باید با افزایش انرژی افزایش یابد و "برد یک پروتون ۱۲۵ مگاالکترون ولت در بافت ۱۲ سانتی‌متر است، در حالی که برد یک پروتون ۲۰۰ مگاالکترون ولت ۲۷ سانتی‌متر است."
  طبق http://www.physics.harvard.edu/~wilson/cyclotron/Bob_Wilson_Radiology.html
همچنین رسوب انرژی با افزایش انرژی کاهش می‌یابد، به این معنی که یک پروتون TeV انرژی بسیار کمی رسوب می‌دهد.
این نکته در مورد تعداد زیاد دسته‌ها درست است، و اگر آنالوگ مشت به شکم واقعاً کار کند، خب... تصور کردن آنچه اتفاق می‌افتد کار سختی نیست.
شاید کسی که اطلاعات بیشتری دارد، چیزی مانند مسیر آزاد میانگین یک پروتون در آب را در انرژی‌های TeV بداند.

فکر می‌کنم شما درست می‌گویید که اوضاع به بدی آنچه من گفتم نیست، اما هنوز هم به نظر می‌رسد که کافی است تا شما را بکشد. من قبلاً یک اشتباه نمایی مرتکب شده بودم - برد یک پروتون ۱ گیگاالکترون ولت در آب حدود ۲۰۰ سانتی‌متر (۱۵۸ سانتی‌متر، طبق مرجع زیر) است، نه ۲ سانتی‌متر همانطور که قبلاً گفتم. بیایید سعی کنیم آن را دقیق‌تر انجام دهیم. من یک مرجع عالی از NIST در مورد برد و قدرت توقف پروتون‌ها پیدا کردم:
http://www.physics.nist.gov/cgi-bin/Star/ap_table.pl
این فقط تا ۱۰ گیگاالکترون ولت می‌رود، اما توجه داشته باشید که در ۱۰ گیگاالکترون ولت از رژیمی که dE/dx ~ 1/E خارج شده‌ایم. فکر می‌کنم این به دلیل تصحیح فرمول بت، جایی که پروتون‌ها به اندازه کافی نسبیتی شده‌اند که به دلیل انقباض طول نسبیتی، چگالی ماده بالاتری را می‌بینند. بنابراین بیایید محاسبه کنیم که پرتو چقدر انرژی در ۱۰ گیگاالکترون ولت رسوب می‌دهد. این بالاترین مقداری است که جداول NIST به آن می‌رسند و می‌توانید ببینید که نرخ رسوب انرژی در پایان نمودار در حال افزایش است، بنابراین به نظر می‌رسد که این یک فرض محافظه‌کارانه است. در ۱۰ گیگاالکترون ولت، dE/dx = 4.5 MeV-cm^2/g، که از آنجایی که چگالی آب ۱.۰ g/cm^3 است، ۴.۵ MeV/cm به دست می‌آید. با فرض اینکه بدن شما حدود ۲۰ سانتی‌متر ضخامت دارد، این بدان معناست که هر پروتون حدود ۹۰ مگاالکترون ولت انرژی رسوب می‌دهد. Lhc حدود ۳E14 پروتون در پرتو دارد، بنابراین انرژی کل رسوب شده حدود ۹E7eV x 3E14 x 1.6E-19 ~ 3000J است. بنابراین، مانند برخورد با یک ماشین یا حتی یک گلوله تفنگ با انرژی ۱۰،۰۰۰ ژول نیست، اما هنوز هم فکر می‌کنم می‌تواند شما را بکشد. با نگاهی به عکس صفحه فلزی که tom.stoer آپلود کرده است، مطمئناً در پرتو نمی‌ایستم!

۲۵ ژوئن ۲۰۱۰
۱۵

آیا پرتو Lhc در خلاء نیست؟

۲۵ ژوئن ۲۰۱۰
۱۶

nuclear-boy گفت:
سلام،
من به رویکرد عملی به همه چیز علاقه دارم (همانطور که به وضوح در این تاپیک می‌بینید، https://www.physicsforums.com/showthread.php?t=411875) بنابراین این سوال را می‌پرسم:
وقتی Lhc در حال کار است و ذرات را با هم برخورد می‌دهد، اگر در آن بایستید، آیا می‌توانید واکنش را ببینید؟ اگر چنین است، چه شکلی خواهد بود؟
آیا امکان ایستادن در Lhc وجود دارد؟ آیا انجام این کار مضر است؟ اگر مضر است، چرا مضر است؟
ممنون از وقتتون

شما چیزی نمی‌بینید، اما در محفظه برخورد دهنده (اگر بتوانید خودتان را در آن جای دهید)، در معرض تشعشعات زیادی قرار می‌گیرید و احتمالاً می‌میرید.
در خط پرتو خود، در معرض آسیب تشعشعی نیز قرار خواهید گرفت. برای دیدن نحوه کارکرد مکانیسم، "درمان پروتونی" را در گوگل جستجو کنید. اصلاً مانند مشت زدن نیست. انرژی رسوب شده به انرژی پروتون بستگی دارد.

۲۸ ژوئن ۲۰۱۰
۱۷

Andy Resnick گفت:
شما چیزی نمی‌بینید، اما در محفظه برخورد دهنده (اگر بتوانید خودتان را در آن جای دهید)، در معرض تشعشعات زیادی قرار می‌گیرید و احتمالاً می‌میرید.
در خط پرتو خود، در معرض آسیب تشعشعی نیز قرار خواهید گرفت. برای دیدن نحوه کارکرد مکانیسم، "درمان پروتونی" را در گوگل جستجو کنید. اصلاً مانند مشت زدن نیست. انرژی رسوب شده به انرژی پروتون بستگی دارد.

ممنون از کمکتون، قدردانی می‌کنم xx :)

۲۸ ژوئن ۲۰۱۰
۱۸

ممنون از همه پاسخ‌های شما، خیلی مفید بود، واقعاً از شما سپاسگزارم :) xx

۲۸ ژوئن ۲۰۱۰
۱۹

پرتو واقعاً در خلاء گردش می‌کند. این بدان معناست که شما به نوعی دستگاه تنفسی نیاز دارید. همچنین، کل خط پرتو تا چیزی حدود ۷۰ کلوین (~-۲۰۰ درجه سانتی‌گراد) خنک می‌شود، بنابراین اگر با چیزی تماس داشته باشید، به سرعت یخ می‌زنید.
علاوه بر این، گرمای بدن شما ممکن است باعث خاموش شدن آهنرباهای ابررسانا شود، که شنیده‌ام فرآیندی بسیار خشن است، اگرچه مطمئن نیستم چقدر.

۱۰ ژوئیه ۲۰۱۰
۲۰

ممنون از همه کمک‌های شما، بسیار سپاسگزارم :)
مرتبط با ذرات Lhc برای انسان مضر هستند؟
۱. آیا ذرات Lhc برای انسان مضر هستند؟
خیر، ذرات Lhc برای انسان مضر نیستند. برخورد دهنده هادرون بزرگ (Lhc) طوری طراحی شده است که ذرات را به طور ایمن شتاب دهد و با هم برخورد کند و سطوح انرژی حاصل شده بسیار کمتر از سطوح موجود در طبیعت است.
۲. آیا ذرات Lhc می‌توانند باعث سرطان یا مسمومیت تشعشعی شوند؟
خیر، ذرات Lhc انرژی کافی برای ایجاد سرطان یا مسمومیت تشعشعی ندارند. ذرات تولید شده توسط Lhc شبیه به ذرات موجود در طبیعت هستند و برای انسان مضر نیستند.
۳. آیا خطر ایجاد سیاه‌چاله‌ها توسط Lhc وجود دارد؟
خیر، سطوح انرژی تولید شده توسط Lhc به اندازه کافی بالا نیستند تا سیاه‌چاله‌ها ایجاد شوند. حتی اگر سیاه‌چاله‌ها ایجاد می‌شدند، بسیار کوچک بودند و تقریباً بلافاصله تبخیر می‌شدند.
۴. Lhc چگونه از ایمنی آزمایش‌های خود اطمینان حاصل می‌کند؟
Lhc دارای انواع تدابیر ایمنی است، از جمله لایه‌های متعدد محافظت در برابر تشعشع، سیستم‌های خاموش شدن اضطراری و بررسی‌های ایمنی گسترده توسط کارشناسان. ایمنی آزمایش‌ها به طور مداوم نظارت و ارزیابی می‌شود.
۵. آیا اثرات منفی گزارش شده‌ای از Lhc وجود داشته است؟
خیر، هیچ اثر منفی گزارش شده‌ای از Lhc وجود نداشته است. ایمنی Lhc و آزمایش‌های آن به طور گسترده توسط کارشناسان مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است و هیچ مدرکی وجود ندارد که نشان دهد خطری برای انسان دارد.
تاپیک‌های مشابه

۳۰ ژوئن ۲۰۲۲
فیزیک انرژی بالا، هسته‌ای، ذرات
۲۹ نوامبر ۲۰۱۸
فیزیک انرژی بالا، هسته‌ای، ذرات
۲۸ سپتامبر ۲۰۲۲
فیزیک انرژی بالا، هسته‌ای، ذرات
۱۵ دسامبر ۲۰۱۸
فیزیک انرژی بالا، هسته‌ای، ذرات

۲

۴ ژوئیه ۲۰۲۲
فیزیک انرژی بالا، هسته‌ای، ذرات
۱۳ ژوئیه ۲۰۱۷
فیزیک انرژی بالا، هسته‌ای، ذرات
۳۱ اکتبر ۲۰۲۱
فیزیک انرژی بالا، هسته‌ای، ذرات
۱۷ آگوست ۲۰۲۰
فیزیک انرژی بالا، هسته‌ای، ذرات
۳۰ ژوئیه ۲۰۱۵
فیزیک انرژی بالا، هسته‌ای، ذرات
۱۴ مارس ۲۰۱۵
فیزیک انرژی بالا، هسته‌ای، ذرات
تالارها
فیزیک
فیزیک انرژی بالا، هسته‌ای، ذرات


دو آهنربای LHC پیش از اتصال به یکدیگر دیده می‌شوند. استوانه‌های آبی، یوق مغناطیسی و سیم‌پیچ آهنرباهای دوقطبی را به همراه سیستم هلیوم مایع مورد نیاز برای سرد کردن آهنربا به منظور تبدیل شدن آن به ابررسانا در خود جای داده‌اند. در نهایت این اتصال جوش داده می‌شود تا پرتوها در داخل لوله‌های پرتو محصور شوند. (تصویر: سرن)
شتاب‌دهنده هادرون بزرگ (LHC) قدرتمندترین شتاب‌دهنده ذراتی است که تاکنون ساخته شده است. این شتاب‌دهنده در تونلی در عمق ۱۰۰ متری زیر زمین در سرن، سازمان اروپایی تحقیقات هسته‌ای، در مرز فرانسه و سوئیس نزدیک ژنو، سوئیس قرار دارد.
LHC چیست؟
LHC یک شتاب‌دهنده ذرات است که پروتون‌ها یا یون‌ها را به سرعتی نزدیک به سرعت نور می‌رساند. این شتاب‌دهنده از یک حلقه ۲۷ کیلومتری از آهنرباهای ابررسانا با تعدادی ساختار شتاب‌دهنده تشکیل شده است که انرژی ذرات را در طول مسیر افزایش می‌دهند.
چرا به آن "شتاب‌دهنده هادرون بزرگ" می‌گویند؟

"بزرگ" به دلیل اندازه آن، تقریباً ۲۷ کیلومتر محیط دارد.
"هادرون" زیرا پروتون‌ها یا یون‌ها را شتاب می‌دهد که به گروهی از ذرات به نام هادرون‌ها تعلق دارند.
"شتاب‌دهنده" زیرا ذرات دو پرتو را تشکیل می‌دهند که در جهت‌های مخالف حرکت می‌کنند و در چهار نقطه در اطراف دستگاه به یکدیگر برخورد می‌کنند.

LHC چگونه کار می‌کند؟

مجموعه شتاب‌دهنده‌های سرن (تصویر: سرن)

مجموعه شتاب‌دهنده‌های سرن مجموعه‌ای از دستگاه‌ها با انرژی‌های فزاینده بالاتر است. هر دستگاه پرتو ذرات را تا انرژی معینی شتاب می‌دهد و سپس پرتو را به دستگاه بعدی در زنجیره تزریق می‌کند. این دستگاه بعدی پرتو را به انرژی حتی بالاتری می‌رساند و به همین ترتیب. LHC آخرین عنصر این زنجیره است که در آن پرتوها به بالاترین انرژی خود می‌رسند.
در داخل LHC، دو پرتو ذرات با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کنند و سپس به یکدیگر برخورد می‌کنند. پرتوها در جهت‌های مخالف در لوله‌های پرتو جداگانه - دو لوله که در خلاء فوق‌العاده بالا نگه داشته می‌شوند - حرکت می‌کنند. آنها توسط یک میدان مغناطیسی قوی که توسط الکترومغناطیس‌های ابررسانا حفظ می‌شود، در اطراف حلقه شتاب‌دهنده هدایت می‌شوند. برخی از مواد زیر دمای مشخصی وارد حالت ابررسانایی می‌شوند و هیچ مقاومتی در برابر عبور جریان الکتریکی از خود نشان نمی‌دهند. بنابراین الکترومغناطیس‌های LHC تا دمای -۲۷۱.۳ درجه سانتیگراد (۱.۹ کلوین) - دمایی سردتر از فضای بیرونی - سرد می‌شوند تا از این اثر بهره‌مند شوند. این شتاب‌دهنده به یک سیستم توزیع گسترده هلیوم مایع متصل است که آهنرباها را سرد می‌کند و همچنین به سایر خدمات تأمین انرژی متصل است.

اهداف اصلی LHC چیست؟
مدل استاندارد فیزیک ذرات - نظریه‌ای که در اوایل دهه ۱۹۷۰ توسعه یافت و ذرات بنیادی و برهم‌کنش‌های آنها را توصیف می‌کند - با دقت پدیده‌های مختلفی را پیش‌بینی کرده و تا کنون با موفقیت تقریباً تمام نتایج تجربی در فیزیک ذرات را توضیح داده است. اما مدل استاندارد ناقص است. این مدل بسیاری از سوالات را بی‌پاسخ می‌گذارد که LHC به پاسخ دادن به آنها کمک خواهد کرد.

منشاء جرم چیست؟ مدل استاندارد منشاء جرم را توضیح نمی‌دهد و همچنین توضیح نمی‌دهد که چرا برخی از ذرات بسیار سنگین هستند در حالی که برخی دیگر اصلاً جرم ندارند. با این حال، نظریه‌پردازان رابرت بروت، فرانسوا انگلرت و پیتر هیگز پیشنهادی ارائه کردند که قرار بود این مشکل را حل کند. مکانیسم بروت-انگلرت-هیگز به ذرات زمانی جرم می‌دهد که با یک میدان نامرئی، که اکنون به عنوان "میدان هیگز" شناخته می‌شود و در سراسر جهان نفوذ می‌کند، برهم‌کنش می‌کنند. ذراتی که به شدت با میدان هیگز برهم‌کنش می‌کنند سنگین هستند، در حالی که ذراتی که برهم‌کنش ضعیفی دارند سبک هستند. در اواخر دهه ۱۹۸۰، فیزیکدانان به دنبال بوزون هیگز، ذره مرتبط با میدان هیگز، شروع کردند. در ژوئیه ۲۰۱۲، سرن اعلام کرد که بوزون هیگز را کشف کرده است که مکانیسم بروت-انگلرت-هیگز را تأیید می‌کند. با این حال، یافتن آن پایان داستان نیست و محققان باید بوزون هیگز را به طور دقیق مطالعه کنند تا خواص آن را اندازه‌گیری کرده و واپاشی‌های نادرتر آن را تعیین کنند.

آیا شواهدی برای ابرتقارن کشف خواهیم کرد؟ مدل استاندارد توصیف یکپارچه‌ای از تمام نیروهای بنیادی ارائه نمی‌دهد، زیرا ساختن نظریه‌ای از گرانش مشابه آنهایی که برای نیروهای دیگر وجود دارد، همچنان دشوار است. ابرتقارن - نظریه‌ای که وجود شرکای سنگین‌تر ذرات استاندارد شناخته شده را فرضیه می‌کند - می‌تواند یکپارچه‌سازی نیروهای بنیادی را تسهیل کند.

ماده تاریک و انرژی تاریک چیست؟ ماده‌ای که ما می‌شناسیم و تمام ستارگان و کهکشان‌ها را تشکیل می‌دهد، تنها ۴ درصد از محتوای جهان را تشکیل می‌دهد. بنابراین جستجو برای ذرات یا پدیده‌های مسئول ماده تاریک (۲۳٪) و انرژی تاریک (۷۳٪) همچنان ادامه دارد.

چرا ماده بسیار بیشتر از پادماده در جهان وجود دارد؟ در زمان بیگ بنگ، ماده و پادماده باید به مقدار یکسان تولید شده باشند، اما از آنچه تاکنون مشاهده کرده‌ایم، جهان ما فقط از ماده تشکیل شده است.

چگونه پلاسمای کوارک-گلوئون به ذراتی که ماده جهان ما را تشکیل می‌دهند، منجر می‌شود؟ برای بخشی از هر سال، LHC برخورد بین یون‌های سرب را فراهم می‌کند و شرایطی مشابه شرایط بلافاصله پس از بیگ بنگ را بازسازی می‌کند. هنگامی که یون‌های سنگین با انرژی‌های بالا برخورد می‌کنند، برای لحظه‌ای پلاسمای کوارک-گلوئون، یک "توپ آتشین" از ماده داغ و متراکم را تشکیل می‌دهند که می‌توان آن را توسط آزمایش‌ها مورد مطالعه قرار داد.

LHC چگونه طراحی شد؟
دانشمندان در اوایل دهه ۱۹۸۰، زمانی که شتاب‌دهنده قبلی، LEP، هنوز در حال اجرا نبود، به فکر LHC افتادند. در دسامبر ۱۹۹۴، شورای سرن به تصویب ساخت LHC رأی داد و در اکتبر ۱۹۹۵، گزارش طراحی فنی LHC منتشر شد.
مشارکت‌هایی از ژاپن، ایالات متحده، هند و سایر کشورهای غیر عضو روند را تسریع کرد و بین سال‌های ۱۹۹۶ و ۱۹۹۸، چهار آزمایش (ALICE، ATLAS، CMS و LHCb) تأیید رسمی دریافت کردند و کار ساخت و ساز در چهار سایت آغاز شد.
اعداد مهم: انرژی LHC برای Run 2
مقدارعدد محیط۲۶۶۵۹ متر دمای کارکرد دیپول۱.۹ کلوین (-۲۷۱.۳ درجه سانتیگراد) تعداد آهنرباها۹۵۹۳ تعداد دیپُل‌های اصلی۱۲۳۲ تعداد چهارقطبی‌های اصلی۲۳۹۲ تعداد کاویت‌های RF۳۹۲۸ انرژی اسمی، پروتون‌ها۶.۵ TeV انرژی اسمی، یون‌ها۲.۵۶ TeV/u (انرژی به ازای هر نوکلئون) انرژی اسمی، برخورد پروتون‌ها۱۳ TeV تعداد دسته‌ها در هر پرتو پروتون۲۸۰۸ تعداد پروتون‌ها در هر دسته (در ابتدا)۱.۲ x 10¹¹ تعداد دور در ثانیه۱۱۰۰۰ تعداد برخورد در ثانیه۵۱ میلیارد

آشکارسازهای LHC چه هستند؟
نه آزمایش در LHC نصب شده‌اند: ALICE، ATLAS، CMS، LHCb، LHCf، TOTEM، MoEDAL-MAPP، FASER و SND@LHC. آنها از آشکارسازها برای تجزیه و تحلیل تعداد زیادی از ذرات تولید شده توسط برخورد در شتاب‌دهنده استفاده می‌کنند. این آزمایش‌ها توسط همکاری‌هایی از دانشمندان از موسسات سراسر جهان انجام می‌شوند. هر آزمایش متمایز است و با آشکارسازهای خود مشخص می‌شود.

جریان داده از آزمایش‌های LHC چیست؟
مرکز داده سرن بیش از ۳۰ پتابایت داده در سال از آزمایش‌های LHC ذخیره می‌کند که برای پر کردن حدود ۱.۲ میلیون دیسک Blu-ray کافی است، یعنی ۲۵۰ سال فیلم HD. بیش از ۱۰۰ پتابایت داده به طور دائم روی نوار بایگانی می‌شوند.

هزینه LHC چقدر است؟

هزینه‌های ساخت (MCHF)

موادماشین LHC و مناطق*۳۷۵۶ سهم سرن برای آشکارسازها و مناطق آشکارسازها**۴۹۳ محاسبات LHC (سهم سرن)۸۳ مجموع۴۳۳۲
*این شامل: تحقیق و توسعه ماشین، تزریق‌کننده‌ها، آزمایش‌ها و پیش‌عملکرد است.
** شامل هزینه‌های زیرساخت (مانند حفره‌ها و امکانات) است. هزینه کل تمام آشکارسازهای LHC حدود ۱۵۰۰ MCHF است.
همکاری‌های تجربی نهادهای جداگانه‌ای هستند که به طور مستقل از سرن تأمین مالی می‌شوند. سرن عضوی از هر آزمایش است و در بودجه نگهداری و بهره‌برداری از آزمایش‌های LHC مشارکت دارد.

هزینه‌ها برای Run 1
هزینه‌های بهره‌برداری از LHC هنگام اجرا (هزینه‌های مستقیم و غیرمستقیم) حدود ۸۰ درصد از بودجه سالانه سرن برای عملیات، نگهداری، توقف‌های فنی، تعمیرات و کارهای تحکیم در پرسنل و مواد (برای ماشین، تزریق‌کننده‌ها، محاسبات، آزمایش‌ها) را تشکیل می‌دهد.
منابع اختصاص داده شده برای سال‌های ۲۰۰۹-۲۰۱۲ حدود ۱.۱ میلیارد CHF بود.

هزینه‌ها برای LS1
هزینه توقف طولانی ۱ (۲۲ ماه) حدود ۱۵۰ میلیون CHF تخمین زده می‌شود. کارهای نگهداری و ارتقا حدود ۱۰۰ میلیون CHF برای LHC و ۵۰ میلیون CHF برای مجموعه شتاب‌دهنده بدون LHC را تشکیل می‌دهد.

مصرف برق LHC چقدر است؟
مصرف کل برق LHC (و آزمایش‌ها) معادل ۶۰۰ گیگاوات ساعت در سال است که حداکثر آن در سال ۲۰۱۲ با ۶۵۰ گیگاوات ساعت در زمان اجرای LHC در ۴ TeV بود. برای Run 2، مصرف برق تخمینی ۷۵۰ گیگاوات ساعت در سال است.
مصرف انرژی کل سرن ۱.۳ تراوات ساعت در سال است در حالی که تولید برق کل جهان حدود ۲۰۰۰۰ تراوات ساعت، در اتحادیه اروپا ۳۴۰۰ تراوات ساعت، در فرانسه حدود ۵۰۰ تراوات ساعت و در کانتون ژنو ۳ تراوات ساعت است.

مهم‌ترین دستاوردهای LHC تا به امروز چیست؟

۱۰ سپتامبر ۲۰۰۸: پرتو اول LHC (به اطلاعیه مطبوعاتی مراجعه کنید)

۲۳ نوامبر ۲۰۰۹: برخورد اول LHC (به اطلاعیه مطبوعاتی مراجعه کنید)

۳۰ نوامبر ۲۰۰۹: رکورد جهانی با انرژی پرتو ۱.۱۸ TeV (به اطلاعیه مطبوعاتی مراجعه کنید)

۱۶ دسامبر ۲۰۰۹: رکورد جهانی با برخورد در ۲.۳۶ TeV و ثبت مقادیر قابل توجهی از داده‌ها (به اطلاعیه مطبوعاتی مراجعه کنید)

مارس ۲۰۱۰: پرتوهای اول در ۳.۵ TeV (۱۹ مارس) و برخورد با انرژی بالا اول در ۷ TeV (۳۰ مارس) (به اطلاعیه مطبوعاتی مراجعه کنید)

۸ نوامبر ۲۰۱۰: پرتوهای اول یون سرب LHC (به اطلاعیه مطبوعاتی مراجعه کنید)

۲۲ آوریل ۲۰۱۱: LHC رکورد جدیدی برای شدت پرتو تعیین می‌کند (به اطلاعیه مطبوعاتی مراجعه کنید)

۵ آوریل ۲۰۱۲: برخورد اول در ۸ TeV (به اطلاعیه مطبوعاتی مراجعه کنید)

۴ ژوئیه ۲۰۱۲: اعلام کشف ذره‌ای شبیه به هیگز در سرن (به اطلاعیه مطبوعاتی مراجعه کنید) برای اطلاعات بیشتر در مورد بوزون هیگز:
بوزون هیگز
سرن و بوزون هیگز
اصول بوزون هیگز
بوزون هیگز کشف شده در سال ۲۰۱۲ چقدر استاندارد است؟
به‌روزرسانی هیگز ۴ ژوئیه
۲۸ سپتامبر ۲۰۱۲: توییت از سرن: "LHC با تحویل ۱۵ fb-1 (حدود یک میلیون میلیارد برخورد) به ATLAS و CMS به هدف خود برای سال ۲۰۱۲ دست یافت"

۱۴ فوریه ۲۰۱۳: در ساعت ۷:۲۴ صبح، آخرین پرتوها برای فیزیک در LHC جذب شدند و پایان Run 1 و آغاز توقف طولانی ۱ را نشان دادند (به اطلاعیه مطبوعاتی مراجعه کنید)

۸ اکتبر ۲۰۱۳: جایزه نوبل فیزیک به فرانسوا انگلرت و پیتر هیگز "برای کشف نظری یک مکانیسم که به درک ما از منشاء جرم ذرات زیراتمی کمک می‌کند و اخیراً با کشف ذره بنیادی پیش‌بینی شده توسط آزمایش‌های ATLAS و CMS در شتاب‌دهنده هادرون بزرگ سرن تأیید شد" (به اطلاعیه مطبوعاتی مراجعه کنید)

به نقاط عطف LHC مراجعه کنید.
اهداف اصلی برای Run دوم LHC چیست؟
کشف بوزون هیگز تنها فصل اول داستان LHC بود. در واقع، راه‌اندازی مجدد دستگاه در سال جاری آغاز یک ماجراجویی جدید را نشان می‌دهد، زیرا با تقریباً دو برابر انرژی Run اول خود کار خواهد کرد. به لطف کارهایی که در طول توقف طولانی ۱ انجام شده است، LHC اکنون قادر خواهد بود برخورد ۱۳ TeV (۶.۵ TeV در هر پرتو) تولید کند که به فیزیکدانان اجازه می‌دهد تا بیشتر ماهیت جهان ما را بررسی کنند.

LHC چه مدت کار خواهد کرد؟
برنامه‌ریزی شده است که LHC بیش از ۲۰ سال کار کند، با توقف‌های متعددی برای ارتقا و کارهای نگهداری.


شتاب‌دهنده هادرونی بزرگ (LHC) می‌تواند به انرژی‌ای دست یابد که هیچ شتاب‌دهنده ذره‌ای قبلاً به آن نرسیده است، اما طبیعت به طور معمول انرژی‌های بالاتری را در برخوردهای پرتوهای کیهانی تولید می‌کند. نگرانی‌ها در مورد ایمنی هر چیزی که ممکن است در این برخوردهای ذره‌ای پرانرژی ایجاد شود، سال‌هاست که مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به داده‌های تجربی جدید و درک نظری، گروه ارزیابی ایمنی LHC (LSAG) بازنگری در تحلیل انجام شده در سال 2003 توسط گروه مطالعه ایمنی LHC، متشکل از دانشمندان مستقل، را به‌روزرسانی کرده است.

LSAG بر نتایج گزارش سال 2003 تأکید و آن‌ها را گسترش می‌دهد که برخوردهای LHC خطری ندارند و هیچ دلیلی برای نگرانی وجود ندارد. هر کاری که LHC انجام دهد، طبیعت در طول عمر زمین و سایر اجرام آسمانی بارها و بارها انجام داده است. گزارش LSAG توسط کمیته سیاست علمی CERN، متشکل از دانشمندان خارجی که به نهاد حاکمه CERN، یعنی شورا، مشاوره می‌دهند، بررسی و تأیید شده است.

در ادامه، استدلال‌های اصلی ارائه شده در گزارش LSAG خلاصه شده است. از هر کسی که به جزئیات بیشتر علاقه‌مند است، دعوت می‌شود تا مستقیماً آن را بررسی کند و همچنین مقالات علمی فنی که به آن‌ها ارجاع داده شده است.

پرتوهای کیهانی
LHC، مانند سایر شتاب‌دهنده‌های ذره‌ای، پدیده‌های طبیعی پرتوهای کیهانی را در شرایط کنترل‌شده آزمایشگاهی بازسازی می‌کند و امکان مطالعه دقیق‌تر آن‌ها را فراهم می‌آورد. پرتوهای کیهانی ذراتی هستند که در فضا تولید می‌شوند، برخی از آن‌ها به انرژی‌هایی بسیار فراتر از LHC شتاب می‌گیرند. انرژی و نرخ برخورد آن‌ها به جو زمین برای حدود 70 سال در آزمایش‌ها اندازه‌گیری شده است. در طول میلیاردها سال گذشته، طبیعت در زمین به اندازه حدود یک میلیون آزمایش LHC برخورد ایجاد کرده است - و هنوز سیاره وجود دارد. ستاره‌شناسان تعداد بسیار زیادی از اجرام آسمانی بزرگتر را در سراسر جهان مشاهده می‌کنند که همه آن‌ها نیز مورد اصابت پرتوهای کیهانی قرار می‌گیرند. جهان به طور کلی بیش از 10 میلیون میلیون آزمایش شبیه LHC را در هر ثانیه انجام می‌دهد. احتمال هرگونه پیامدهای خطرناک با آنچه ستاره‌شناسان می‌بینند - ستاره‌ها و کهکشان‌ها هنوز وجود دارند - در تضاد است.

سیاه‌چاله‌های میکروسکوپی
طبیعت سیاه‌چاله‌ها را زمانی تشکیل می‌دهد که ستارگان خاصی، بسیار بزرگتر از خورشید ما، در پایان عمر خود روی خود فرو می‌ریزند. آن‌ها مقدار بسیار زیادی ماده را در یک فضای بسیار کوچک متمرکز می‌کنند. گمانه‌زنی‌ها در مورد سیاه‌چاله‌های میکروسکوپی در LHC به ذراتی اشاره دارد که در برخوردهای جفت پروتون‌ها تولید می‌شوند که هر کدام انرژی قابل مقایسه‌ای با انرژی یک پشه در حال پرواز دارند. سیاه‌چاله‌های نجومی بسیار سنگین‌تر از هر چیزی هستند که می‌توان در LHC تولید کرد.

بر اساس خواص شناخته‌شده گرانش که توسط نسبیت اینشتین توصیف شده است، تولید سیاه‌چاله‌های میکروسکوپی در LHC غیرممکن است. با این حال، برخی نظریه‌های فرضی وجود دارند که پیش‌بینی می‌کنند تولید چنین ذراتی در LHC. همه این نظریه‌ها پیش‌بینی می‌کنند که این ذرات بلافاصله متلاشی می‌شوند. بنابراین، سیاه‌چاله‌ها زمان کافی برای شروع جذب ماده و ایجاد اثرات ماکروسکوپی را نخواهند داشت.

اگرچه نظریه پیش‌بینی می‌کند که سیاه‌چاله‌های میکروسکوپی به سرعت از بین می‌روند، حتی سیاه‌چاله‌های پایدار فرضی نیز می‌توانند با مطالعه پیامدهای تولید آن‌ها توسط پرتوهای کیهانی بی‌خطر نشان داده شوند. در حالی که برخوردها در LHC با برخورد پرتوهای کیهانی با اجرام آسمانی مانند زمین متفاوت است، زیرا ذرات جدید تولید شده در برخوردهای LHC تمایل دارند کندتر از ذرات تولید شده توسط پرتوهای کیهانی حرکت کنند، باز هم می‌توان ایمنی آن‌ها را نشان داد. دلایل خاص این امر به این بستگی دارد که آیا سیاه‌چاله‌ها دارای بار الکتریکی هستند یا خنثی. انتظار می‌رود بسیاری از سیاه‌چاله‌های پایدار دارای بار الکتریکی باشند، زیرا توسط ذرات باردار ایجاد می‌شوند. در این صورت، آن‌ها با ماده معمولی تعامل کرده و هنگام عبور از زمین یا خورشید، چه توسط پرتوهای کیهانی تولید شوند و چه توسط LHC، متوقف می‌شوند. وجود زمین و خورشید این امکان را رد می‌کند که پرتوهای کیهانی یا LHC بتوانند سیاه‌چاله‌های میکروسکوپی باردار خطرناکی تولید کنند. اگر سیاه‌چاله‌های میکروسکوپی پایدار بار الکتریکی نداشته باشند، تعامل آن‌ها با زمین بسیار ضعیف خواهد بود. آن‌هایی که توسط پرتوهای کیهانی تولید می‌شوند، بی‌ضرر از زمین عبور کرده و وارد فضا می‌شوند، در حالی که آن‌هایی که توسط LHC تولید می‌شوند، می‌توانند روی زمین بمانند. با این حال، اجرام آسمانی بزرگتر و متراکم‌تری از زمین در جهان وجود دارد. سیاه‌چاله‌های تولید شده در برخوردهای پرتوهای کیهانی با اجرامی مانند ستاره‌های نوترونی و کوتوله‌های سفید متوقف می‌شوند. وجود مداوم چنین اجرام متراکمی، و همچنین زمین، این امکان را رد می‌کند که LHC بتواند سیاه‌چاله‌های خطرناکی تولید کند.

ذرات عجیب
ذره عجیب اصطلاحی است که به توده میکروسکوپی فرضی از "ماده عجیب" گفته می‌شود که تقریباً تعداد مساوی از ذراتی به نام کوارک‌های بالا، پایین و عجیب را در خود جای داده است. طبق بیشتر کارهای نظری، ذرات عجیب باید در عرض یک میلیونیم ثانیه به ماده معمولی تبدیل شوند. اما آیا ذرات عجیب می‌توانند با ماده معمولی ترکیب شده و آن را به ماده عجیب تبدیل کنند؟ این سوال برای اولین بار قبل از شروع برخورد دهنده یون سنگین نسبیتی (RHIC) در سال 2000 در ایالات متحده مطرح شد. مطالعه‌ای در آن زمان نشان داد که هیچ دلیلی برای نگرانی وجود ندارد و RHIC اکنون به مدت هشت سال در حال اجرا بوده و به دنبال ذرات عجیب بدون شناسایی هیچ‌کدام است. LHC گاهی اوقات با پرتوهای هسته‌های سنگین کار می‌کند، درست مانند RHIC. پرتوهای LHC انرژی بیشتری نسبت به RHIC خواهند داشت، اما این امر احتمال تشکیل ذرات عجیب را حتی کمتر می‌کند. چسبیدن ماده عجیب در دماهای بالای تولید شده توسط چنین برخورددهنده‌هایی دشوار است، درست مانند اینکه یخ در آب گرم تشکیل نشود. علاوه بر این، کوارک‌ها در LHC نسبت به RHIC رقیق‌تر خواهند بود و مونتاژ ماده عجیب را دشوارتر می‌کند. بنابراین، تولید ذرات عجیب در LHC کمتر از RHIC است و تجربه در آنجا قبلاً استدلال‌هایی را تأیید کرده است که ذرات عجیب نمی‌توانند تولید شوند.

تحلیل داده‌های اولیه LHC از برخوردهای یون سنگین اکنون مواد کلیدی مورد استفاده در گزارش LSAG را برای ارزیابی حد بالایی تولید ذرات عجیب فرضی تأیید کرده است. برای جزئیات بیشتر، این پیوست به گزارش LSAG را ببینید: پیامدهای داده‌های یون سنگین LHC برای تولید باریون‌های چند عجیب (2011)

حباب‌های خلاء
گمانه‌زنی‌هایی وجود داشته است که جهان در پایدارترین پیکربندی خود نیست و اختلالاتی که توسط LHC ایجاد می‌شود، می‌تواند آن را به یک حالت پایدارتر به نام حباب خلاء سوق دهد که در آن ما نمی‌توانیم وجود داشته باشیم. اگر LHC بتواند این کار را انجام دهد، برخوردهای پرتوهای کیهانی نیز می‌توانند این کار را انجام دهند. از آنجایی که چنین حباب‌های خلاء در هیچ کجای جهان قابل مشاهده تولید نشده‌اند، توسط LHC نیز ساخته نخواهند شد.

قطب‌های مغناطیسی
قطب‌های مغناطیسی ذرات فرضی با یک بار مغناطیسی واحد، یا قطب شمال یا قطب جنوب هستند. برخی نظریه‌های فرضی پیشنهاد می‌کنند که اگر وجود داشته باشند، قطب‌های مغناطیسی می‌توانند باعث واپاشی پروتون‌ها شوند. این نظریه‌ها همچنین می‌گویند که چنین قطب‌هایی برای تولید در LHC سنگین خواهند بود. با این حال، اگر قطب‌های مغناطیسی به اندازه کافی سبک باشند که در LHC ظاهر شوند، پرتوهای کیهانی که به جو زمین برخورد می‌کنند، در حال حاضر آن‌ها را ایجاد می‌کنند و زمین به طور موثر آن‌ها را متوقف و به دام می‌اندازد. وجود مداوم زمین و سایر اجرام آسمانی این امکان را رد می‌کند که قطب‌های مغناطیسی سبک خطرناکی که می‌توانند در LHC تولید شوند، وجود داشته باشند.

سایر جنبه‌های ایمنی LHC:

اینکه برخوردهای ذره‌ای LHC در انرژی‌های بالا می‌توانند منجر به سیاه‌چاله‌های خطرناک شوند، مزخرف است. چنین شایعاتی توسط افراد غیرصلاحیت‌دار برای جلب توجه یا تبلیغات پخش شده است. آکادمیک ویتالی گینزبورگ، برنده جایزه نوبل فیزیک، مؤسسه لابدوف، مسکو و آکادمی علوم روسیه.

عملکرد LHC ایمن است، نه تنها به معنای قدیمی آن کلمه، بلکه به معنای کلی‌تر اینکه واجد شرایط‌ترین دانشمندان ما خطرات مربوط به عملکرد LHC را به طور کامل در نظر گرفته و تجزیه و تحلیل کرده‌اند. [هر گونه نگرانی] صرفاً فرضی و گمانه‌زنانه است و با شواهد و تجزیه و تحلیل علمی بسیاری در تضاد است.
پروفسور شلدون گلاشو، برنده جایزه نوبل فیزیک، دانشگاه بوستون،
پروفسور فرانک ویلچک، برنده جایزه نوبل فیزیک، مؤسسه فناوری ماساچوست،
پروفسور ریچارد ویلسون، استاد فیزیک Mallinckrodt، دانشگاه هاروارد.

وقتی LHC روشن شود، دنیا به پایان نمی‌رسد. LHC کاملاً ایمن است. ... برخوردها با انرژی بیشتر میلیون‌ها بار در روز در جو زمین رخ می‌دهند و هیچ اتفاق وحشتناکی نمی‌افتد.
پروفسور استیون هاوکینگ، استاد ریاضیات لوسیان، دانشگاه کمبریج.

طبیعت قبلاً این آزمایش را انجام داده است. ... پرتوهای کیهانی با انرژی بیشتری به ماه برخورد کرده‌اند و سیاه‌چاله‌ای ایجاد نکرده‌اند که ماه را بلعیده باشد. جهان به طور مداوم سیاه‌چاله‌های بزرگی ایجاد نمی‌کند.
پروفسور ادوارد کولب، اخترفیزیکدان، دانشگاه شیکاگو.

من اصلاً نگران این نیستم که LHC بتواند سیاه‌چاله‌های میکروسکوپی ایجاد کند که بتوانند زمین را بخورند. هیچ مبنای علمی برای چنین گمانه‌زنی‌های وحشیانه‌ای وجود ندارد.
پروفسور سر راجر پنروز، استاد سابق ریاضیات Rouse Ball، دانشگاه آکسفورد.

هیچ خطری [در برخوردهای LHC وجود ندارد] و گزارش LSAG عالی است.
پروفسور لرد مارتین ریس، ستاره‌شناس سلطنتی بریتانیا و رئیس انجمن سلطنتی لندن.

کسانی که در مورد ایمنی LHC شک دارند، باید گزارش LSAG را بخوانند که در آن تمام خطرات احتمالی در نظر گرفته شده است. ما می‌توانیم مطمئن باشیم که برخوردهای ذره‌ای در LHC نمی‌توانند منجر به عواقب فاجعه‌باری شوند.
آکادمیک V.A. روباکوف، مؤسسه تحقیقات هسته‌ای، مسکو و آکادمی علوم روسیه.

ما کاملاً با نتایج گزارش LSAG موافق هستیم: هیچ مبنایی برای نگرانی در مورد پیامدهای ذرات جدید یا اشکال ماده‌ای که ممکن است در LHC تولید شوند وجود ندارد.
R. Aleksan و همکاران، 20 عضو خارجی کمیته سیاست علمی CERN، از جمله پروفسور جرارد هوفت، برنده جایزه نوبل فیزیک.

نگرانی‌هایی ابراز شده است که یک "واکنش همجوشی فراری" ممکن است در تخلیه کربن LHC ایجاد شود. ایمنی تخلیه پرتو LHC قبلاً توسط مقامات نظارتی مربوطه کشورهای میزبان CERN، فرانسه و سوئیس بررسی شده است. نگرانی‌های خاصی که اخیراً ابراز شده‌اند در یک یادداشت فنی توسط Assmann و همکاران مورد بررسی قرار گرفته است. همانطور که آن‌ها اشاره می‌کنند، واکنش‌های همجوشی فقط در موادی که توسط فشار خارجی، مانند گرانش در داخل یک ستاره، انفجار شکافت در یک دستگاه ترمونوکلیری، میدان مغناطیسی در یک توکامک یا پرتوهای لیزری یا ذره‌ای ایزوتروپیک مداوم در مورد همجوشی اینرسی، فشرده می‌شوند، می‌توانند حفظ شوند. در مورد تخلیه پرتو LHC، یک بار توسط پرتو از یک جهت مورد اصابت قرار می‌گیرد. هیچ فشار مقابله‌ای وجود ندارد، بنابراین ماده تخلیه فشرده نمی‌شود و هیچ همجوشی امکان‌پذیر نیست.

نگرانی‌هایی ابراز شده است که یک "واکنش همجوشی فراری" ممکن است در یک مخزن نیتروژن در داخل تونل LHC ایجاد شود. چنین مخازن نیتروژنی وجود ندارند. علاوه بر این، استدلال‌های پاراگراف قبلی ثابت می‌کنند که حتی اگر وجود داشته باشند، هیچ همجوشی امکان‌پذیر نخواهد بود.

در نهایت، نگرانی‌هایی نیز در مورد اینکه پرتو LHC ممکن است به نوعی یک "بوسه-نوا" را در هلیوم مایع مورد استفاده برای خنک کردن آهنرباهای LHC ایجاد کند، ابراز شده است. مطالعه‌ای توسط Fairbairn و McElrath به وضوح نشان داده است که هیچ امکانی برای اینکه پرتو LHC بتواند یک واکنش همجوشی در هلیوم ایجاد کند، وجود ندارد. ما به یاد می‌آوریم که "بوسه-نوا" به واکنش‌های شیمیایی شناخته شده‌ای مربوط می‌شود که مقدار ناچیزی انرژی را از نظر هسته‌ای آزاد می‌کنند. ما همچنین به یاد می‌آوریم که هلیوم یکی از پایدارترین عناصر شناخته شده است و هلیوم مایع در بسیاری از شتاب‌دهنده‌های ذره‌ای قبلی بدون هیچ مشکلی استفاده شده است. این واقعیت که هلیوم از نظر شیمیایی بی‌اثر است و هیچ اسپین هسته‌ای ندارد، نشان می‌دهد که هیچ "بوسه-نوا" نمی‌تواند در هلیوم مایع مورد استفاده در LHC ایجاد شود.

نظرات در مورد مقالات گیدینگز و مانگانو و LSAG
مقالات گیدینگز و مانگانو و LSAG که ایمنی LHC را نشان می‌دهند، توسط کارشناسان برجسته از کشورهای عضو CERN، ژاپن، روسیه و ایالات متحده که در اخترفیزیک، کیهان‌شناسی، نسبیت عام، ریاضیات، فیزیک ذرات و تحلیل خطر کار می‌کنند، از جمله چندین برنده جایزه نوبل فیزیک، مورد مطالعه، بررسی و تأیید قرار گرفته‌اند. آن‌ها همه موافقند که LHC ایمن است.

مقاله گیدینگز و مانگانو توسط کارشناسان ناشناس در اخترفیزیک و فیزیک ذرات بررسی شده و در مجله علمی معتبر Physical Review D منتشر شده است. انجمن فیزیک آمریکا این مقاله را به عنوان یکی از مهم‌ترین مقالاتی که اخیراً منتشر کرده است، برجسته کرده و از پروفسور پسکین از آزمایشگاه شتاب‌دهنده خطی استنفورد خواسته است تا یادداشتی در تأیید نتایج آن منتشر کند. کمیته اجرایی بخش ذرات و میدان‌های انجمن فیزیک آمریکا بیانیه‌ای در تأیید گزارش LSAG صادر کرده است.

گزارش LSAG توسط مؤسسه فیزیک بریتانیا در نشریه Journal of Physics G منتشر شده است. نتایج گزارش LSAG در یک بیانیه مطبوعاتی که این نشریه را اعلام کرد، تأیید شد.

نتایج LSAG همچنین توسط بخش فیزیک ذرات و هسته‌ای (KET) انجمن فیزیک آلمان تأیید شده است. ترجمه‌ای از گزارش کامل LSAG را می‌توان در وب‌سایت KET و در اینجا یافت. (ترجمه‌ای از گزارش کامل LSAG به زبان فرانسه نیز در دسترس است.)

بنابراین، نتیجه‌گیری اینکه برخوردهای LHC کاملاً ایمن هستند، توسط سه انجمن حرفه‌ای معتبر فیزیکدانان که آن را بررسی کرده‌اند، تأیید شده است که در میان معتبرترین انجمن‌های حرفه‌ای جهان قرار دارند.

کارشناسان مشهور جهان در اخترفیزیک، کیهان‌شناسی، نسبیت عام، ریاضیات، فیزیک ذرات و تحلیل خطر، از جمله چندین برنده جایزه نوبل فیزیک، همچنین نظرات فردی روشنی را ابراز کرده‌اند که برخوردهای LHC خطرناک نیستند، همانطور که در سمت راست می‌خوانید.

اکثریت قاطع فیزیکدانان موافقند که سیاه‌چاله‌های میکروسکوپی ناپایدار خواهند بود، همانطور که در اصول اولیه مکانیک کوانتومی بحث شده است. همانطور که در گزارش LSAG بحث شده است، اگر بتوان سیاه‌چاله‌های میکروسکوپی را با برخورد کوارک‌ها و/یا گلوئون‌ها در داخل پروتون‌ها تولید کرد، باید بتوانند به کوارک‌ها و/یا گلوئون‌ها بازگردند. علاوه بر این، مکانیک کوانتومی به طور خاص پیش‌بینی می‌کند که آن‌ها از طریق تابش هاوکینگ از بین می‌روند.

با این حال، چند مقاله پیشنهاد کرده‌اند که سیاه‌چاله‌های میکروسکوپی ممکن است پایدار باشند. مقاله گیدینگز و مانگانو و گزارش LSAG به طور محافظه‌کارانه مورد فرضی پایدار بودن سیاه‌چاله‌های میکروسکوپی را تجزیه و تحلیل کرده و به این نتیجه رسیدند که حتی در این صورت نیز هیچ خطری وجود نخواهد داشت. تجزیه و تحلیل دیگری با نتایج مشابه توسط دکتر کوخ، پروفسور بلیچر و پروفسور استوکر از دانشگاه فرانکفورت و GSI، دارمشتات مستند شده است که به این نتیجه می‌رسند:

"ما مسیرهای تکامل احتمالی سیاه‌چاله را مورد بحث قرار دادیم. سپس هر نتیجه از این مسیرها را مورد بحث قرار دادیم و نشان دادیم که هیچ یک از مسیرهای فیزیکی معقول نمی‌تواند منجر به فاجعه سیاه‌چاله در LHC شود."

پروفسور روسلر (که دارای مدرک پزشکی است و قبلاً یک نظریه‌پرداز آشوب در توبینگن بود) نیز در مورد وجود تابش هاوکینگ تردید ابراز کرد. ایده‌های او توسط پروفسورهای نیکولای (مدیر موسسه فیزیک گرانشی ماکس پلانک - موسسه آلبرت اینشتین - در پوتسدام) و گیولینی رد شده است که گزارش آن‌ها (برای ترجمه انگلیسی اینجا و برای اظهارات بیشتر اینجا را ببینید) به عدم درک او از نسبیت عام و متریک شوارتزشیلد و تکیه او به یک نظریه جایگزین گرانش که در سال 1915 رد شد، اشاره می‌کند. حکم آن‌ها:

"[استدلال روسلر] معتبر نیست؛ استدلال خود ناسازگار است."

مقاله پروفسور روسلر همچنین توسط پروفسور برون از دانشگاه فنی دارمشتات مورد انتقاد قرار گرفته است که به این نتیجه می‌رسد:

"تفسیر نادرست روسلر از متریک شوارتزشیلد [ملاحظات بعدی او را ... بی‌اعتبار می‌کند]. این‌ها مقالاتی نیستند که بتوانند در هنگام بحث در مورد سیاه‌چاله‌ها در نظر گرفته شوند."

سناریوی فرضی برای سیاه‌چاله‌های ناپایدار بالقوه خطرناک اخیراً توسط دکتر پلاگا پیشنهاد شده است. نتایج این کار در یک مقاله دوم توسط گیدینگز و مانگانو نشان داده شده است که با نتایج کار اصلی آن‌ها ناسازگار است و بیان می‌کند که ایمنی این کلاس از سناریوهای سیاه‌چاله ناپایدار قبلاً توسط کار اصلی آن‌ها ایجاد شده است.

دانلود نظرات در مورد خطرات ادعایی از سیاه‌چاله‌های ناپایدار
دانلود بیانیه هیئت اجرایی بخش ذرات و میدان‌های انجمن فیزیک آمریکا (APS)
دانلود این خلاصه از گزارش LSAG. ترجمه‌ها به زبان‌های زیر در دسترس است: fr de el es it jp no pl ru.
دانلود گزارش LSAG (2008) ترجمه‌ای به زبان: fr در دسترس است
دانلود پیوست به گزارش LSAG: پیامدهای داده‌های یون سنگین LHC برای تولید باریون‌های چند عجیب (2011)
دانلود گزارش تخصصی منتشر شده در اروپا (2003)
دانلود گزارش تخصصی منتشر شده در ایالات متحده (1999)
دانلود نظر کارشناس در مورد گمانه‌زنی‌های مطرح شده توسط پروفسور اتو روسلر در مورد تولید سیاه‌چاله‌ها در LHC
دانلود نظر کارشناس بیشتر در مورد گمانه‌زنی‌های مطرح شده توسط پروفسور اتو روسلر در مورد تولید سیاه‌چاله‌ها در LHC. ترجمه‌ها به زبان‌های زیر در دسترس است: fr


عصر جدیدی در ورزش آغاز شده است. ورزشکاران با کمک هوش مصنوعی سخت‌تر تمرین می‌کنند و عملکرد بهتری دارند.

بازیکن تنیسی که برای سرو آماده می‌شود. عکاس: گونزالو فاصلو
وقتی اصطلاحات هوش مصنوعی و ورزش را در کنار هم می‌بینید، ممکن است به NPCای فکر کنید که در آخرین مسابقه فیفا شما را 6-0 شکست داد... اما هوش مصنوعی در صنعت ورزش از آنچه فکر می‌کنید، نقش پررنگ‌تری دارد.
هوش مصنوعی در حال متحول کردن نحوه تمرین و رقابت ورزشکاران است. از بینایی کامپیوتری برای بهبود تکنیک‌های ورزشکاران گرفته تا مدل‌سازی پیش‌بینی‌کننده که مسابقات گذشته را تجزیه و تحلیل می‌کند، هوش مصنوعی می‌تواند به ورزشکاران و مربیان کمک کند تا بازی خود را بهتر درک کنند.
ما به بررسی راه‌هایی که هوش مصنوعی عملکرد و استراتژی ورزشی را متحول می‌کند، می‌پردازیم.

دونده در پیست. عکاس: برادن کلوم
عملکرد بازیکن
عملکرد خوب در روز مسابقه به این بستگی دارد که یک ورزشکار چقدر خوب تمرین کرده و قبلاً آماده شده باشد. پیشرفت در فناوری هوش مصنوعی به ورزشکاران و مربیان این امکان را می‌دهد تا تمرینات خود را بهینه کنند تا در مسابقات بدرخشند.
پوشیدنی‌ها، مانند ساعت‌های هوشمند و ردیاب‌های تناسب اندام، از حسگرها برای اندازه‌گیری داده‌های بیومتریک مانند ضربان قلب، سرعت و مسافت طی شده استفاده می‌کنند. این داده‌ها می‌توانند در زمان واقعی مورد بررسی قرار گیرند تا بینش‌های عملکردی را به ورزشکاران ارائه دهند و برنامه‌های آموزشی شخصی‌سازی شده‌ای را برای بهبود معیارهای کلیدی خاص ارائه دهند.
بینایی کامپیوتری فیلم‌های ویدئویی را تجزیه و تحلیل می‌کند و با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین، حرکات ورزشکاران را ردیابی می‌کند. این فناوری می‌تواند روندها را در تکنیک یک ورزشکار تشخیص دهد و در مورد چگونگی بهبود و تمریناتی که می‌تواند به آنها کمک کند، توصیه‌هایی ارائه دهد. تصور کنید یک فوتبالیست لیگ یک که می‌تواند از مشاوره یک مربی در سطح لیگ برتر بهره‌مند شود.
واقعیت مجازی همراه با هوش مصنوعی می‌تواند مسابقات ضبط شده را در بر بگیرد و یک شبیه‌ساز ایجاد کند که ورزشکاران از آن برای تمرین استفاده می‌کنند و به آنها امکان می‌دهد سناریوها و موانع مختلف را بدون نیاز به فشار فیزیکی تجربه کنند. گلف‌بازان می‌توانند در زمستان به زمین‌های گلف بروند و بازیکنان تنیس می‌توانند بدون شریک تمرین کنند.

مربی و تیم در حال برنامه‌ریزی در طول مسابقه. عکاس: کوین فام
استراتژی بازی
قهرمانی فصل بدون استراتژی ورزشی به دست نمی‌آید. هوش مصنوعی نیز در حال ایجاد تحول در استراتژی ورزشی است. مربیان و ورزشکاران می‌توانند از الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای تجزیه و تحلیل مقادیر زیادی از داده‌ها برای کشف الگوها و روندها استفاده کنند و سپس استراتژی و تاکتیک‌های بازی خود را بهبود بخشند.
هوش مصنوعی می‌تواند به مربیان در توسعه سبک بازی تیمشان کمک کند. با تجزیه و تحلیل داده‌های مربوط به عملکرد بازیکنان، آنها می‌توانند سبکی بسازند که نقاط قوت بازیکنان را بهینه کند و نقاط ضعف آنها را به حداقل برساند. یک مربی بسکتبال ممکن است تصمیم بگیرد استراتژی تهاجمی خود را تغییر دهد اگر داده‌ها نشان دهد که بازیکن شماره 43 بیش از 70 درصد پرتاب‌های سه امتیازی خود را موفق انجام می‌دهد.
درک حریفان به اندازه درک تیم خودتان مهم است. مدل‌سازی پیش‌بینی‌کننده می‌تواند برای پیش‌بینی مانورهای حریفان استفاده شود. مربیان می‌توانند با مطالعه داده‌های مربوط به عملکرد قبلی، برنامه‌ای را طراحی کنند که نقاط قوت و ضعف حریفان خود را در نظر بگیرد و به آنها برتری رقابتی بدهد. به هیچ‌کس اعتماد نکنید که ضربات پنالتی یک قرعه‌کشی است...
آیا هوش مصنوعی منصفانه است؟
در حالی که هوش مصنوعی می‌تواند به کسانی که از آن استفاده می‌کنند مزیت دهد، پیامدها و محدودیت‌های بالقوه هوش مصنوعی در ورزش نیز وجود دارد.
سیستم‌های هوش مصنوعی مقادیر زیادی از داده‌ها را جمع‌آوری می‌کنند. بنابراین، تیم‌ها و سازمان‌هایی که از هوش مصنوعی استفاده می‌کنند باید با مقررات GDPR مانند دریافت رضایت از بازیکنان برای پردازش داده‌های آنها و به‌روزرسانی داده‌ها مطابقت داشته باشند.
از آنجایی که همه سیستم‌های هوش مصنوعی از مجموعه داده‌هایی که توسط انسان‌ها ایجاد شده‌اند یاد می‌گیرند، همیشه این احتمال وجود دارد که تجزیه و تحلیل‌ها دچار سوگیری شوند. داده‌ها باید به اندازه کافی زیاد باشند و سیستم‌ها باید به خوبی آموزش داده شوند و به طور مکرر نظارت شوند تا از تداوم سوگیری‌های موجود جلوگیری شود.
استفاده از هوش مصنوعی همچنین بحثی را در مورد منصفانه بودن هوش مصنوعی برای همه طرف‌ها ایجاد می‌کند. اگر یک تیم بهترین فناوری‌های هوش مصنوعی را برای ارزیابی عملکرد بازیکنان و توسعه استراتژی‌ها داشته باشد و تیم دیگر اینطور نباشد، آیا بازی منصفانه است؟
چالش برای انسان‌هایی که با هوش مصنوعی کار می‌کنند، ایجاد مقررات و دستورالعمل‌های مناسب برای اخلاق در مورد کارهایی است که انجام می‌دهیم.
آینده ورزش و هوش مصنوعی
امکانات و فرصت‌های هیجان‌انگیزی در آینده ورزش وجود دارد، زیرا هوش مصنوعی به پیشرفت خود ادامه می‌دهد و در این صنعت شکل می‌گیرد. ما فقط در حال مشاهده چگونگی کاربرد این فناوری به روش‌های مختلف هستیم.
نظر شما در مورد استفاده از هوش مصنوعی در ورزش چیست؟ امسال ما یک سالن کامل در VivaTech به آینده ورزش اختصاص خواهیم داد. در ماه ژوئن برای بحث در مورد ایده‌های خود در این مورد به ما بپیوندید.
بلیط VivaTech 2023 خود را از اینجا رزرو کنید.


هوش مصنوعی در مربیگری ورزشی: متحول کردن عملکرد ورزشکاران
در سال‌های اخیر، دنیای مربیگری ورزشی شاهد یک تغییر پارادایمی به لطف یکپارچه‌سازی هوش مصنوعی (AI) بوده است. این فناوری پیشگامانه نه تنها نحوه تمرین ورزشکاران را متحول کرده است، بلکه فرآیند مربیگری را نیز دگرگون کرده است. در این مقاله، ما عمیقاً به قلمرو هوش مصنوعی در مربیگری ورزشی می‌پردازیم، کاربردها، مزایا و تأثیر شگفت‌انگیز آن را بر ورزشکاران و مربیان بررسی می‌کنیم.

درک هوش مصنوعی در مربیگری ورزشی
تحلیل عملکرد مبتنی بر هوش مصنوعی
یکی از برجسته‌ترین جنبه‌های هوش مصنوعی در مربیگری ورزشی، توانایی آن در تجزیه و تحلیل و تفسیر حجم وسیعی از داده‌ها با سرعت و دقت فوق‌العاده است. مربیان و ورزشکاران اکنون می‌توانند به الگوریتم‌های هوش مصنوعی تکیه کنند تا هر جنبه‌ای از عملکرد، از بیومکانیک گرفته تا استراتژی بازی را تجزیه و تحلیل کنند. این رویکرد مبتنی بر داده، بینش‌های ارزشمندی در مورد نقاط قوت و ضعف یک ورزشکار ارائه می‌دهد و امکان برنامه‌های آموزشی سفارشی را برای به حداکثر رساندن پتانسیل آنها فراهم می‌کند.

برنامه‌های آموزشی شخصی‌سازی شده
روزهای رژیم‌های آموزشی عمومی به پایان رسیده است. هوش مصنوعی در مربیگری ورزشی به مربیان این امکان را می‌دهد تا برنامه‌های آموزشی شخصی‌سازی شده‌ای را بر اساس ویژگی‌ها و اهداف منحصربه‌فرد یک ورزشکار ایجاد کنند. چه بهینه‌سازی استقامت، سرعت یا تکنیک باشد، الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند روال‌های آموزشی را طراحی کنند که نیازهای خاص را برطرف می‌کنند و بهبود مستمر را تقویت می‌کنند.

توصیه شده توسط LinkedIn
هوش مصنوعی و افزایش عملکرد ورزشکاران
پیشگیری از آسیب دیدگی
آسیب‌دیدگی یک بخش ناخوشایند از سفر هر ورزشکاری است. با این حال، با هوش مصنوعی، مربیان می‌توانند آسیب‌دیدگی‌ها را با دقت قابل توجهی پیش‌بینی و از آنها جلوگیری کنند. با تجزیه و تحلیل الگوهای حرکتی یک ورزشکار، توزیع بار و حتی داده‌های بیومتریک، سیستم‌های هوش مصنوعی می‌توانند خطرات احتمالی آسیب‌دیدگی را شناسایی کرده و تغییراتی در آموزش یا پروتکل‌های ریکاوری توصیه کنند.

بازخورد در لحظه
بازخورد فوری برای ورزشکارانی که به دنبال برتری هستند بسیار مهم است. دستگاه‌های پوشیدنی و حسگرهای مجهز به هوش مصنوعی، داده‌های بلادرنگ در مورد عملکرد یک ورزشکار ارائه می‌دهند و امکان تنظیمات در حین تمرین یا مسابقه را فراهم می‌کنند. این بینش در لحظه به ورزشکاران قدرت می‌دهد تا تصمیماتی در کسری از ثانیه بگیرند که می‌تواند تفاوت بین پیروزی و شکست باشد.

نقش هوش مصنوعی در استراتژی بازی
بینش‌های تاکتیکی
هوش مصنوعی محدود به عملکرد فردی نیست. بلکه به ورزش‌های تیمی نیز گسترش می‌یابد. مربیان می‌توانند از هوش مصنوعی برای تجزیه و تحلیل استراتژی‌های حریفان و شناسایی نقاط ضعف در زمان واقعی استفاده کنند. این مزیت تاکتیکی می‌تواند یک عامل تعیین‌کننده باشد و به تیم‌ها امکان می‌دهد به سرعت سازگار شوند و به یک برتری رقابتی دست یابند.

سناریوهای شبیه‌سازی شده
گنجاندن شبیه‌سازی‌های تولید شده توسط هوش مصنوعی در جلسات تمرینی می‌تواند ورزشکاران را برای انواع سناریوهایی که ممکن است در طول یک بازی با آن مواجه شوند، آماده کند. از شبیه‌سازی شرایط آب و هوایی مختلف گرفته تا تمرین در برابر حریفان مجازی، هوش مصنوعی تضمین می‌کند که ورزشکاران برای هر چالشی آماده هستند.

آینده هوش مصنوعی در مربیگری ورزشی
تکامل مداوم
هوش مصنوعی در مربیگری ورزشی زمینه‌ای است که به سرعت به تکامل خود ادامه می‌دهد. با پیشرفت فناوری، کاربردهای آن در ورزش نیز پیشرفت خواهد کرد. ما می‌توانیم انتظار تحلیل عملکرد دقیق‌تر، برنامه‌های آموزشی فوق‌العاده شخصی‌سازی شده و بینش‌های استراتژی بازی پیشرفته‌تری را در سال‌های آینده داشته باشیم.

ملاحظات اخلاقی
در حالی که مزایای هوش مصنوعی در مربیگری ورزشی غیرقابل انکار است، ملاحظات اخلاقی مربوط به حریم خصوصی داده‌ها و رقابت منصفانه نیز باید مورد توجه قرار گیرد. ایجاد تعادل بین فناوری و یکپارچگی ورزش یک چالش مداوم خواهد بود.

نتیجه‌گیری
در نتیجه، هوش مصنوعی در مربیگری ورزشی یک تحول مهم در دنیای ورزش است. توانایی آن در تجزیه و تحلیل داده‌ها، شخصی‌سازی آموزش، افزایش عملکرد و اصلاح استراتژی بازی، تأثیر عمیقی بر ورزشکاران و مربیان داشته است. با نگاه به آینده، آینده نویدبخش پیشرفت‌های بیشتر در این زمینه است. هم‌افزایی بین تخصص انسانی و قابلیت‌های هوش مصنوعی در حال بازتعریف مرزهای دستاورد ورزشی است.


با پیشرفت و تکامل مداوم فناوری، روش‌های فزاینده‌ای برای استفاده از آن در جنبه‌های مختلف زندگی ما پیدا می‌شود. یکی از جدیدترین حوزه‌هایی که شاهد پیشرفت‌های چشمگیری بوده، حوزه تمرینات ورزشی است.

هوش مصنوعی (AI) اکنون برای ایجاد برنامه‌های تمرینی کارآمدتر و شخصی‌سازی‌شده برای ورزشکاران در تمام سطوح استفاده می‌شود. در این مطلب وبلاگی، به بررسی مزایای بالقوه هوش مصنوعی در تمرینات ورزشی و چگونگی کمک این فناوری به ورزشکاران برای رسیدن به اوج عملکرد خود خواهیم پرداخت.

نقش هوش مصنوعی در تمرینات ورزشی

استفاده از هوش مصنوعی (AI) در تمرینات ورزشی در سال‌های اخیر یک روند رو به رشد سریع بوده است. فناوری مبتنی بر هوش مصنوعی، مربیان را قادر می‌سازد تا عملکرد ورزشکاران خود را به روش‌هایی که قبلاً غیرممکن بود، ردیابی، تجزیه و تحلیل و بهینه کنند.

راهکارهای مبتنی بر هوش مصنوعی در حال متحول کردن نحوه تمرین ورزشکاران هستند و به آن‌ها امکان می‌دهند تا عملکرد خود را به حداکثر برسانند و به موفقیت بیشتری دست یابند.

فناوری مبتنی بر هوش مصنوعی برای افزایش سرعت و دقت تصمیم‌گیری ورزشکاران در زمین مسابقه استفاده می‌شود و به آن‌ها کمک می‌کند تا فرصت‌های پیشرفت را بهتر شناسایی و از آن‌ها بهره‌برداری کنند.

همچنین می‌تواند بینش‌های ارزشمندی در مورد جنبه‌های فیزیکی، ذهنی و عاطفی عملکرد یک ورزشکار ارائه دهد و به مربیان اجازه دهد تا برنامه‌های تمرینی متناسب‌تری را توسعه دهند. هوش مصنوعی همچنین می‌تواند به ورزشکاران کمک کند تا عملکرد خود را در زمان واقعی ردیابی و نظارت کنند و در صورت نیاز در طول بازی‌ها یا تمرینات، استراتژی خود را تنظیم کنند.

هوش مصنوعی در بسیاری از ورزش‌های مختلف، از فوتبال گرفته تا بسکتبال و هاکی استفاده می‌شود. هوش مصنوعی می‌تواند در همه چیز، از استراتژی تیمی گرفته تا عملکرد فردی بازیکنان کمک کند. به عنوان مثال، هوش مصنوعی می‌تواند برای ردیابی حرکات بازیکنان، ارزیابی و بهینه‌سازی تمرینات، تجزیه و تحلیل فیلم‌های بازی و موارد دیگر استفاده شود. با درک نقاط قوت و ضعف منحصر به فرد هر ورزشکار، هوش مصنوعی می‌تواند به مربیان کمک کند تا برنامه‌های تمرینی موثرتری را توسعه دهند و اطمینان حاصل کنند که هر ورزشکار به پتانسیل خود می‌رسد.

هوش مصنوعی همچنین به روش‌های مختلف در تجزیه و تحلیل ورزشی استفاده می‌شود. طبق گفته شرکت توسعه اپلیکیشن‌های هوش مصنوعی، پلتفرم‌های تحلیلی مبتنی بر هوش مصنوعی می‌توانند حجم زیادی از داده‌ها را به سرعت و با دقت پردازش کنند و به مربیان اجازه دهند تا الگوهایی را در عملکرد بازیکنان خود به سرعت شناسایی کرده و برنامه‌های تمرینی سفارشی‌تری ایجاد کنند.

توانایی اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل تمام جنبه‌های عملکرد یک ورزشکار، از ویژگی‌های فیزیکی گرفته تا هوش ذهنی، داده‌های فراوانی را در اختیار مربیان قرار می‌دهد که می‌تواند برای اطلاع‌رسانی تصمیمات آن‌ها در مورد نحوه بهترین آماده‌سازی ورزشکاران برای موفقیت استفاده شود.

مزایای هوش مصنوعی در تمرینات ورزشی

پیاده‌سازی هوش مصنوعی (AI) در تمرینات ورزشی، مزایای متعددی نسبت به روش‌های سنتی ارائه می‌دهد. از تجزیه و تحلیل بهتر عملکرد گرفته تا توسعه استراتژی‌های بهبود یافته، راهکارهای مبتنی بر هوش مصنوعی می‌توانند به ورزشکاران و مربیان کمک کنند تا سریع‌تر به سطوح اوج عملکرد برسند.

یکی از مزایای کلیدی استفاده از هوش مصنوعی در تمرینات ورزشی، توانایی تجزیه و تحلیل داده‌ها با دقت و سرعت بیشتر است. سیستم‌های هوش مصنوعی می‌توانند با تجزیه و تحلیل داده‌های حاصل از مسابقات و تمرینات، به مربیان کمک کنند تا تصمیمات بهتری بگیرند. به عنوان مثال، هوش مصنوعی می‌تواند برای ردیابی معیارهای عملکردی مانند سرعت دویدن، توان خروجی یا تعداد شوت‌های انجام شده استفاده شود. این می‌تواند به مربیان کمک کند تا زمینه‌های بهبود در عملکرد ورزشکاران را شناسایی کرده و یک برنامه تمرینی هدفمند را توسعه دهند.

علاوه بر این، هوش مصنوعی می‌تواند به مربیان در ایجاد برنامه‌های تمرینی شخصی‌سازی‌شده برای ورزشکاران فردی نیز کمک کند. با در نظر گرفتن طیف وسیعی از عوامل مانند ویژگی‌های فیزیکی، سن و سبک بازی یک ورزشکار، سیستم‌های هوش مصنوعی می‌توانند برنامه‌های فردی ایجاد کنند که متناسب با نیازهای خاص هر ورزشکار باشد.

هوش مصنوعی می‌تواند به تیم‌ها در توسعه استراتژی‌های موفق کمک کند. مربیان می‌توانند از هوش مصنوعی برای تجزیه و تحلیل عملکردهای قبلی و ایجاد تغییرات تاکتیکی برای افزایش شانس موفقیت تیم خود استفاده کنند. سیستم‌های هوش مصنوعی می‌توانند به تیم‌ها کمک کنند تا با تعیین موفق‌ترین استراتژی در شرایط مختلف بازی، یک گام از رقبای خود جلوتر باشند.

به طور کلی، هوش مصنوعی طیف وسیعی از مزایا را برای تمرینات ورزشی ارائه می‌دهد. از کمک به مربیان در تجزیه و تحلیل دقیق‌تر داده‌ها گرفته تا ایجاد برنامه‌های تمرینی شخصی‌سازی‌شده، سیستم‌های هوش مصنوعی می‌توانند نحوه آماده‌سازی ورزشکاران و تیم‌ها برای رقابت را متحول کنند.

مثال‌هایی از هوش مصنوعی در تمرینات ورزشی

هوش مصنوعی به طور فزاینده‌ای در حوزه تمرینات ورزشی مورد استفاده قرار می‌گیرد و بسیاری از سازمان‌های بزرگ ورزشی مانند انجمن ملی بسکتبال (NBA) در حال بررسی پتانسیل آن هستند.

NBA با شرکت فناوری Second Spectrum برای استفاده از داده‌ها و تجزیه و تحلیل مبتنی بر هوش مصنوعی برای اتاق ویدیویی مربیان NBA همکاری کرده است.

این سیستم از داده‌های هر بازی برای تجزیه و تحلیل عملکرد بازیکنان و تیم‌ها استفاده می‌کند و به مربیان امکان می‌دهد تا تصمیمات استراتژیک را در زمان واقعی بگیرند.

گلف ورزش دیگری است که هوش مصنوعی در آن تأثیرگذار است. شرکتی به نام The Golf Lab یک سیستم مربیگری گلف مبتنی بر هوش مصنوعی توسعه داده است که می‌تواند حرکت تاب و بدن یک گلف‌باز را ردیابی کند تا بازخورد شخصی‌سازی‌شده‌ای در مورد تکنیک آن‌ها ارائه دهد. علاوه بر این، فناوری هوش مصنوعی می‌تواند برای اندازه‌گیری قدرت و دقت هنگام ضربه زدن به توپ‌های گلف استفاده شود و توصیه‌هایی در مورد اینکه از کدام چوب‌ها در انواع مختلف شوت‌ها استفاده شود، ارائه دهد.

هوش مصنوعی همچنین در فوتبال کاربرد داشته است، با شرکت‌هایی مانند PlayerMaker که از حسگرهای مبتنی بر هوش مصنوعی برای نظارت بر عملکرد بازیکنان در طول بازی‌ها و جلسات تمرینی استفاده می‌کنند. این فناوری طیف وسیعی از معیارها مانند مسافت طی شده، سرعت، شتاب و سطح خستگی را ردیابی می‌کند. این به مربیان اجازه می‌دهد تا عملکرد بازیکنان خود را در زمان واقعی نظارت کنند و تصمیمات آگاهانه‌ای در مورد نحوه استفاده بهینه از بازیکنان خود بگیرند.

در نهایت، فناوری هوش مصنوعی می‌تواند در تجزیه و تحلیل ورزشی استفاده شود. الگوریتم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی می‌توانند برای شناسایی الگوها در داده‌های عملکرد گذشته و پیش‌بینی نتایج آینده استفاده شوند. این می‌تواند به تیم‌ها کمک کند تا تصمیمات آگاهانه‌ای در مورد پرسنل بازیکنان، استراتژی و تاکتیک‌ها بگیرند و به آن‌ها امکان دهد تا از بازیکنان خود نهایت استفاده را ببرند و عملکرد خود را بهینه کنند.

بنابراین، راه‌های متعددی وجود دارد که هوش مصنوعی در حال حاضر در تمرینات ورزشی استفاده می‌شود و احتمالاً با توسعه بیشتر فناوری، این امر در آینده افزایش یابد. با توسعه راهکارهای هوش مصنوعی، تیم‌ها به اطلاعات بیشتری نسبت به همیشه دسترسی دارند و می‌توانند تصمیمات آگاهانه‌ای بر اساس تجزیه و تحلیل دقیق داده‌ها بگیرند. این می‌تواند منجر به بهبود عملکرد و افزایش موفقیت برای تیم‌ها شود.

آینده هوش مصنوعی در تمرینات ورزشی

هوش مصنوعی راه آینده در مورد تمرینات ورزشی است و کاربردهای آن فقط در حال بررسی است. این یک ابزار قدرتمند است که می‌تواند به ورزشکاران کمک کند تا داده‌ها را تجزیه و تحلیل کنند و عملکرد خود را بهتر درک کنند و همچنین به مربیان و مربیان کمک کند تا برنامه‌های تمرینی را بهینه کرده و نتایج را به حداکثر برسانند.

فناوری‌های هوش مصنوعی مانند تجزیه و تحلیل پیش‌بینی‌کننده، یادگیری ماشین و بینایی کامپیوتر می‌توانند برای ردیابی دقیق عملکرد فیزیکی و ذهنی یک ورزشکار استفاده شوند. با ادامه توسعه این فناوری، احتمالاً به بخش مهم‌تری از تمرینات ورزشی و بهینه‌سازی عملکرد تبدیل خواهد شد.

فناوری‌های فعال‌شده با هوش مصنوعی احتمالاً با ارائه داده‌ها و بینش‌های دقیق‌تر در مورد عملکرد ورزشکاران، تشخیص سریع‌تر علائم خستگی، آسیب و بیماری را بهبود می‌بخشند. علاوه بر این، هوش مصنوعی می‌تواند برای ایجاد برنامه‌های تمرینی شخصی‌سازی‌شده‌تر که متناسب با نیازهای فردی ورزشکاران باشد، استفاده شود. با ترکیب این فناوری‌ها با پوشیدنی‌های پیشرفته، هوش مصنوعی همچنین می‌تواند برای نظارت بر علائم حیاتی و حرکت یک ورزشکار در زمان واقعی استفاده شود. شما می‌توانید توسعه‌دهندگان هوش مصنوعی را در هند استخدام کنید تا تجهیزات مبتنی بر هوش مصنوعی را برای اهداف تمرینی ورزشی بسازند. این می‌تواند به مربیان کمک کند تا تصمیمات بهتری بگیرند و از ورزشکاران خود در برابر آسیب محافظت کنند.

امکانات هوش مصنوعی در تمرینات ورزشی به نظر نامحدود است و واضح است که این فناوری تأثیر عمده‌ای بر نحوه بازی، تمرین و مربیگری ورزش در آینده خواهد داشت. ما می‌توانیم منتظر راه‌های جدید و نوآورانه‌ای باشیم که هوش مصنوعی برای بهبود عملکرد ورزشکاران، تیم‌ها و مربیان در سراسر جهان استفاده می‌شود.

چند ایده برای پیاده‌سازی هوش مصنوعی در ورزش

هوش مصنوعی پتانسیل بی‌نظیری برای متحول کردن تمرینات ورزشی دارد. در اینجا چند ایده مبتنی بر هوش مصنوعی وجود دارد که می‌توان در تمرینات ورزشی پیاده‌سازی کرد:

01- تجزیه و تحلیل عملکرد
هوش مصنوعی می‌تواند فیلم‌های بازی‌ها و تمرینات را تجزیه و تحلیل کند تا الگوهایی را در عملکرد بازیکنان و تیم‌ها شناسایی کند. این اطلاعات می‌تواند برای شناسایی نقاط قوت و ضعف و همچنین فرصت‌های بهبود استفاده شود.

02- پیشگیری از آسیب
هوش مصنوعی می‌تواند داده‌های مربوط به حرکات ورزشکاران را تجزیه و تحلیل کند و بینش‌هایی در مورد نحوه کاهش خطر آسیب ارائه دهد. این می‌تواند به مربیان کمک کند تا برنامه‌های تمرینی ایمن‌تر و موثرتری را طراحی کنند.

03- برنامه‌های تمرینی شخصی‌سازی‌شده
هوش مصنوعی می‌تواند داده‌های مربوط به عملکرد یک ورزشکار را تجزیه و تحلیل کند و برنامه‌های تمرینی سفارشی‌سازی‌شده‌ای را متناسب با نیازهای فردی او ارائه دهد. این می‌تواند به ورزشکاران کمک کند تا کارآمدتر و موثرتر تمرین کنند و پتانسیل عملکرد خود را به حداکثر برسانند.

04- استراتژی بازی
هوش مصنوعی می‌تواند داده‌های مربوط به تیم‌ها و بازیکنان حریف را تجزیه و تحلیل کند تا بینش‌هایی در مورد نحوه توسعه استراتژی‌های بازی موثر ارائه دهد. این می‌تواند به مربیان کمک کند تا تصمیمات آگاهانه‌تری در مورد انتخاب بازیکن و تصمیمات تاکتیکی بگیرند.

05- ردیابی عملکرد
هوش مصنوعی می‌تواند داده‌های مربوط به عملکرد ورزشکاران را در طول زمان ردیابی کند و بینش‌هایی در مورد پیشرفت و زمینه‌های بهبود ارائه دهد. این می‌تواند به مربیان کمک کند تا تصمیمات مبتنی بر داده در مورد برنامه‌های تمرینی و اهداف عملکردی بگیرند.

به طور کلی، هوش مصنوعی در حال متحول کردن دنیای تمرینات ورزشی با ارائه بینش‌ها و ابزارهای ارزشمند به مربیان و ورزشکاران برای بهینه‌سازی عملکرد و دستیابی به اهداف خود است.

جمع‌بندی

وقتی صحبت از تمرینات ورزشی می‌شود، هوش مصنوعی (AI) می‌تواند برای بهینه‌سازی عملکرد و افزایش کارایی ورزشکاران و تیم‌ها استفاده شود. فناوری‌های مبتنی بر هوش مصنوعی می‌توانند به مربیان کمک کنند تا پیشرفت ورزشکاران را ردیابی کنند، داده‌ها را تجزیه و تحلیل کنند و بینش‌های عملی ارائه دهند. هوش مصنوعی همچنین می‌تواند برای ایجاد برنامه‌های تمرینی سفارشی‌سازی‌شده و ارائه مربیگری شخصی‌سازی‌شده استفاده شود.

با پیشرفت فناوری، هوش مصنوعی به بخش مهم‌تری از تمرینات ورزشی تبدیل خواهد شد. این می‌تواند به مربیان کمک کند تا سلامت و عملکرد ورزشکاران را نظارت کنند، نتایج مسابقات را پیش‌بینی کنند و استراتژی‌های بهینه را توسعه دهند.

در نهایت، تمرینات ورزشی مبتنی بر هوش مصنوعی می‌تواند کیفیت بازی و عملکرد ورزشکاران و تیم‌ها را بهبود بخشد. علاوه بر این، اگر به دنبال راهکارهای تمرینی ورزشی مبتنی بر هوش مصنوعی هستید، می‌توانید با یک شرکت توسعه اپلیکیشن ورزشی تماس بگیرید و از تخصص آن‌ها استفاده کنید.

مطالعه مرتبط

هوش مصنوعی - هوش مصنوعی در صنعت مالی
مزایا و موارد استفاده برتر هوش مصنوعی در مراقبت‌های بهداشتی
چگونه یک اپلیکیشن مربی شخصی هوش مصنوعی مانند Aaptiv بسازیم؟