ขนาดใหญ่ครั้งต่อไปเกี่ยวข้องกับความร่วมมือของนักฟิสิกส์สามกลุ่มหลัก: ผู้ที่ออกแบบและสร้างเครื่องเร่งความเร็ว ผู้ที่ออกแบบและสร้างการทดลอง และนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่ค้นหาสิ่งที่การทดลองต้องการ ริชเตอร์คิดว่าตอนนี้กำลังไปได้ไม่ดีนัก “ในการสนทนานี้ ฉันเห็นความสิ้นหวังทางทฤษฎีมากเกินไปที่เกิดจากการตามล่าหาสิ่งที่อยู่นอกเหนือแบบจำลองมาตรฐานที่ไม่ประสบความสำเร็จ และการทำงานร่วมกัน
ที่จำเป็น
ของคันเร่ง นักทดลอง และชุมชนทฤษฎีที่จำเป็นสำหรับความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมน้อยเกินไป” เขาคร่ำครวญ ความสิ้นหวังนี้เกิดขึ้นเนื่องจากความล้มเหลวของนักฟิสิกส์ในการมองเห็นนัยของสมมาตรยิ่งยวดหรือฟิสิกส์อื่น ๆ ที่นอกเหนือไปจากแบบจำลองมาตรฐานในการชนกันของโปรตอน
ริกเตอร์ดูเหมือนจะแนะนำว่าการขาดผลลัพธ์นี้กำลังผลักดันให้นักทฤษฎี (และฉันคิดว่านักทดลองบางคนด้วย) เรียกร้องให้มีการชนกันด้วยพลังงานที่สูงกว่ามาก ในที่สุด LHC สามารถวิ่งได้ ซึ่งเป็นสิ่งที่จำเป็นต้องสร้าง ขึ้นมาใหม่ภายในอุโมงค์ 27 กม. ในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม ชี้ให้เห็นว่าตัวเลือกนี้
ได้รับการพูดถึงน้อยกว่าตัวเลือกที่มีราคาแพงกว่าในการสร้าง ขนาดมหึมา 100 กม. ซึ่งจะทำงาน
ที่ 100 TeV ชี้ให้เห็นว่ามีการคิดเพียงเล็กน้อย อย่างน้อยก็จนถึงตอนนี้ ว่าข้อมูลเพียงพอที่จะถูกบีบ ดังกล่าวเพื่อให้คุ้มค่าหรือไม่ ปัญหาคือเมื่อพลังงานการชนเพิ่มขึ้น ความน่าจะเป็นที่การชนจะเกิดขึ้น
จะลดลงเป็นหนึ่งส่วนต่อพลังงานยกกำลังสอง การชนกันน้อยลงหมายความว่าเครื่องตรวจจับจะต้องมีความไวมากขึ้นเพื่อให้สามารถค้นพบได้ทั้งหมด จากข้อมูลของนักฟิสิกส์เชิงทดลองและนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎียังไม่ได้มีการอภิปรายอย่างจริงจังเกี่ยวกับประเด็นเหล่านี้ แม้ว่าเขาจะชี้ให้เห็นว่า
กำลังจัดตั้งกลุ่มเพื่อสำรวจปัญหานี้“มันถึงเวลาแล้วที่ใครสักคนจะทำเช่นนั้น และการอภิปรายอย่างจริงจังเกี่ยวกับการเข้าถึงทางฟิสิกส์ควรเป็นลำดับแรกของธุรกิจ” เขาเขียน และเสริมว่า “การวิจัยและพัฒนาเครื่องตรวจจับจะมีความสำคัญในระยะยาวเท่ากับการวิจัยและพัฒนาเครื่องจักร”
ในเรียงความ
ของเขา ยังอธิบายว่าทำไมการแยกเทคโนโลยีตัวเร่งความเร็วที่ควรใช้สำหรับ ในอนาคตนั้นเป็นเรื่องที่คุ้นเคยกันดีสำหรับผู้ที่ทำงานในโครงการ ที่ล้มเหลว นอกจากนี้เขายังชี้ให้เห็นถึงประโยชน์ของการจัดการกองทุนที่ CERN เมื่อเปรียบเทียบกับโครงการระหว่างประเทศอื่นๆ
หากคุณสนใจเกี่ยวกับอนาคตของฟิสิกส์ของอนุภาค บทความ เป็นบทความที่จำเป็นอย่างยิ่ง ดังนั้น เมื่อ ได้รับโฟตอน บางครั้งเขาจะกำหนดค่าบิตที่ผิดพลาด แม้ว่าเขาและอลิซจะใช้การวัดที่เข้ากันได้ก็ตาม ด้วยการตรวจสอบตัวอย่างเล็กๆ น้อยๆ ของลำดับบิตเพื่อหาข้อผิดพลาด อลิซและบ็อบจึงสามารถระบุได้
ว่ามีผู้แอบฟังอยู่หรือไม่ การเข้ารหัสควอนตัม สถานะควอนตัมของอนุภาคย่อยของอะตอมแต่ละตัวสามารถใช้เพื่อเข้ารหัสข้อมูล เปิดแอปพลิเคชันในการสื่อสารและคอมพิวเตอร์ การประยุกต์ใช้ทฤษฎีควอนตัมอย่างเต็มที่ในการประมวลผลข้อมูลคือการเข้ารหัสแบบควอนตัมซึ่งมีผลิตภัณฑ์อยู่แล้ว
ในตลาดการเข้ารหัสควอนตัมหรือที่เรียกว่าการกระจายคีย์ควอนตัมช่วยให้เราสามารถส่งข้อความที่เข้ารหัสซึ่งรับประกันความลับได้โดยการอนุญาตให้ตรวจจับผู้ดักฟังได้ มีการส่งข้อความที่ปลอดภัยในระยะทางเกินกว่า 100 กม. โดยใช้การเข้ารหัสแบบควอนตัมด้วยโฟตอนที่ส่งผ่านใยแก้วนำแสง
ขั้นตอนต่อไป
คือการสร้าง “เครือข่ายควอนตัม” ที่สามารถให้การเข้ารหัสแบบควอนตัมครอบคลุมเมืองและทั่วโลกในที่สุด แต่สมการจะแก้เป็นตัวเลขบนโครงตาข่าย 3 มิติของจุดกริดที่ครอบคลุมทั่วโลก ระยะห่างระหว่างจุดเหล่านี้เป็นตัวกำหนดความละเอียดของแบบจำลอง ซึ่งปัจจุบันถูกจำกัดด้วยกำลังการประมวลผล
ที่มีอยู่ประมาณ 200 กม. ในแนวนอนและ 1 กม. ในแนวตั้ง โดยมีความละเอียดในแนวตั้งที่ละเอียดกว่าใกล้พื้นผิวโลก จำเป็นต้องมีความละเอียดในแนวตั้งมากกว่าแนวนอน เนื่องจากโครงสร้างในชั้นบรรยากาศและมหาสมุทรส่วนใหญ่ตื้นเมื่อเทียบกับความกว้าง สมการ
ช่วยให้ผู้สร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศสามารถคำนวณพารามิเตอร์ทางกายภาพ เช่น อุณหภูมิ ความชื้น ความเร็วลมและอื่นๆ ที่จุดกริดแต่ละจุด ณ ช่วงเวลาเดียว โดยอิงตามค่าในช่วงเวลาก่อนหน้านี้ ช่วงเวลาหรือ “ขั้นตอนเวลา” ที่ใช้ต้องสั้นพอที่จะให้คำตอบที่ถูกต้องและมีความเสถียรทางตัวเลข
แต่ยิ่งขั้นตอนเวลาสั้นลงเท่าใด ก็ยิ่งต้องใช้เวลาของคอมพิวเตอร์มากขึ้นในการรันโมเดล แบบจำลองสภาพอากาศในปัจจุบันใช้ไทม์สเต็ปประมาณ 30 นาที ในขณะที่แบบจำลองพื้นฐานเดียวกันแต่มีไทม์สเต็ปสั้นกว่าและความละเอียดเชิงพื้นที่สูงกว่าจะใช้สำหรับการพยากรณ์อากาศ
อย่างไรก็ตาม กระบวนการบางอย่างที่มีอิทธิพลต่อสภาพอากาศของเราเกิดขึ้นในมาตราส่วนเชิงพื้นที่ที่เล็กกว่าหรือมาตราส่วนที่สั้นกว่าความละเอียดของแบบจำลองเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น เมฆสามารถทำให้ชั้นบรรยากาศร้อนขึ้นโดยการปล่อยความร้อนแฝง และยังมีปฏิกิริยารุนแรงกับรังสีอินฟราเรด
และรังสีที่มองเห็นได้ แต่เมฆส่วนใหญ่มีขนาดเล็กกว่าความละเอียดของโมเดลคอมพิวเตอร์ทั่วไปหลายร้อยเท่า หากสร้างแบบจำลองเมฆไม่ถูกต้อง การจำลองสภาพอากาศจะผิดพลาดอย่างร้ายแรง ผู้สร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศจัดการกับกระบวนการที่มีความละเอียดย่อยดังกล่าว
โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่าพาราเมทริเซชัน โดยที่กระบวนการขนาดเล็กจะแสดงด้วยค่าเฉลี่ยบนกริดบ็อกซ์หนึ่งกล่องที่ดำเนินการโดยใช้การสังเกต ทฤษฎี และกรณีศึกษาจากแบบจำลองความละเอียดสูง ตัวอย่างของการแปรผันของเมฆ ได้แก่ แบบแผน “การพาความร้อน” ที่อธิบายถึงฝนเขตร้อนที่ตกหนักซึ่งทำให้ชั้นบรรยากาศแห้งผ่านการควบแน่นและทำให้อุ่นขึ้นผ่านการปลดปล่อยความร้อนแฝง
