Новости

21.05.2015 21:50
Рубрика: Общество

Большой адронный коллайдер достиг рекордного уровня мощности

Невзрачный с виду научный городок в пригороде Женевы, именуемый для краткости аббревиатурой ЦЕРН (Европейский центр ядерных исследований, CERN) вновь оказался в центре внимания. И своих ученых поклонников, свято верящих в теорию Большого Взрыва, и не менее активных хулителей, называющих это место на границе Швейцарии и Франции прибежищем демонов.

А поводом стала новость о том, что в ночь на 21 мая в 27-километровом кольце подземного ускорителя (его и называют Большим адронным коллайдером, сокращенно БАК) достигнута рекордная мощность соударений во встречных пучках протонов. Это произошло во время тестового запуска, который был произведен после двух лет передышки на плановый ремонт систем с одновременной их модернизацией. Модернизация отдельных узлов ускорителя потребовалась как раз для того, что вывести установку на параметры, близкие к предельным - а это 14 тераэлектронвольт, или ТэВ.

До этого, в том числе в эксперименте, когда был-таки пойман пресловутый бозон Хиггса (та самая "божественная" частица, которую много лет назад предсказал британский физик-теоретик Питер Хиггс), энергия столкновений в кольце ускорителя составляла 8 ТэВ (по 4 на каждый пучок). Минувшей ночью, во время тестового пуска, протоны во встречных пучках "сталкивались с рекордной мощностью в 13 тераэлектронвольт", говорится в официальном заявлении руководства ЦЕРН.

Тем самым мощность установки как научного инструмента практически удвоена, что открывает совершенно новые возможности для интернациональной команды исследователей, давно и с нетерпением дожидавшейся этого момента.

По мнению российских ученых, непосредственно вовлеченных в работу, это важный и позитивный сигнал. Он подтверждает надежность систем защиты при работе ускорителя на предельных параметрах. Как ожидается, уже в июне на обновленном ускорителе начнутся запланированные научные эксперименты.

Если на первом этапе исследований, в 2011 -2012 годах, ключевой задачей была охота за бозоном Хиггса (и, как результат, Нобелевская премия по физике за 2013 год), то сейчас акценты смещаются на исследования кварк-глюонной плазмы, поиск и разгадку тайн темной материи и антиматерии.

Принципиально то, что новый ускоритель рассчитан на энергии, никогда прежде не подвластные человечеству. С его помощью можно получать частицы, которые сейчас неизвестны, и новые состояния вещества.

Тут важно пояснить, что БАК существует не сам по себе. На этом кольце установлены четыре заглубленные (как и сам ускоритель) детекторные станции - ATLAS, CMS, ALICE и LHCb. Это своего рода ловушки и суперсовременные исследовательские лаборатории одновременно. Они призваны помочь ученым обнаружить и инструментально зарегистрировать ожидаемые (предсказанные) теоретиками эффекты при столкновении частиц сверхвысокой энергии, идентифицировать их. А также, вполне возможно, выявить и попытаться объяснить абсолютно новые явления и состояния.

Каждый такой детектор - высотой с многоэтажный дом и в буквальном смысле напичкан электроникой. Достаточно сказать, что CMS весит 12,5 тысячи тонн, спроектирован и построен при широком мировом сотрудничестве 2250 физиков из 33 стран. Например, по технологии, предложенной учеными из подмосковного Протвино, на Богородицком заводе технохимических изделий освоили производство уникальных кристаллов вольфрамата свинца для электромагнитного калориметра CMS, что позволило получить заказ от ЦЕРН на 12 миллионов долларов.

Ученые из России участвовали и сейчас участвуют, несмотря на санкции, практически во экспериментах ЦЕРН или, как их еще называют, коллаборациях. К примеру, цель эксперимента ALICE - получить и исследовать кварк-глюонную плазму (КГП). В этом состоянии, как полагают ученые, находились на ранней стадии образования Вселенной кварки (фундаментальные частицы) и глюоны (переносчики сильного взаимодействия), которые теперь, в нынешней "холодной" Вселенной, заключены внутри протонов и нейтронов. Чтобы получить КГП, на ускорителе будут разгонять и сталкивать "лоб в лоб" ионы свинца при энергиях в 300 раз выше тех, что достигались в прежних экспериментах.

В коллаборации ALIСE участвуют десять российских институтов. Для них это не только возможность применить уже накопленные знания, но и шанс сохранить коллектив в условиях затянувшего безденежья и перманентного реформирования нашей науки, зажечь молодых исследователей открывающимися перспективами в амбициозном международном проекте.

Кстати

Известный в России и за ее пределами ядерно-оружейный центр РФЯЦ-ВНИИТФ (город Снежинск Челябинской области), который отмечает в эти дни свое 60-летие, наряду со своей основной, профильной деятельностью развивает фундаментальные исследования и активно сотрудничает с международными научными организациями. Ученые и специалисты из уральского Снежинска внесли заметный вклад в создание Большого адронного коллайдера. Их стараниями были разработаны, изготовлены, сданы под монтаж, а затем в эксплуатацию сложнейшие устройства диагностического комплекса БАК. За что коллектив ВНИИТФ абсолютно заслуженно удостоен Золотой медали Европейского центра ядерных исследований.

Общество Наука Большой адронный коллайдер РГ-Видео РГ-Фото