Где в россии находится коллайдер


какие открытия удалось сделать и что будет дальше

Десять лет прошло с момента начала работы Большого адронного коллайдера (LHC), одной из самых сложных машин, когда-либо созданных человечеством. БАК - крупнейший в мире ускоритель частиц, погребенный в 100 метрах под швейцарско-французской границей и разместившийся на 27-километровом радиусе.

К 10-летию Большого адронного коллайдера “КП” вспоминает важнейшие даты в его работе и прикидывает, что с ним будет дальше.

Успешный запуск и первые проблемы

10 сентября 2008 года благодаря усилиям Европейской организации ядерных исследований (CERN) первый пучок протонов успешно отправился в путь вокруг 27-километрового кольца сверхпроводящих магнитов. БАК официально заработал.

В тот период это было знаковым достижением для тысяч ученых, инженеров и техников. Они потратили десятилетия на планирование и строительство колоссальной подземной машины, которая помогла бы ответить на вопросы о вселенной и ее происхождении, воссоздавая условия после Большого взрыва, который произошел 13,7 миллиардов лет назад.

Однако машина стоимостью более 10 миллиардов практически сразу начала давать сбои в работе. 22 сентября 2008 года произошел инцидент, который повредил 50 из более чем 6000 магнитов БАКа - они имеют решающее значение для поддержания протонов, движущихся по его круговой траектории. Ремонт занял больше года, и в марте 2010 года коллайдер вновь начал корректно работать. Стоимость устранения неполадок составила более 40 миллионов долларов.

В гигантском подземном коллайдере высокоэнергетические протоны, движущиеся со скоростью света в двух встречно вращающихся пучках, сталкиваются друг с другомФото: EAST NEWS

Протоны продолжают сталкиваться

В гигантском подземном коллайдере высокоэнергетические протоны, движущиеся со скоростью света в двух встречно вращающихся пучках, сталкиваются друг с другом. Затем обломки отслеживаются на огромных детекторах, и ученые изучают результаты.

В ЦЕРН говорят, что частицы настолько малы, что их столкновение похоже на параллельный выстрел двумя иглами, которые находятся на расстоянии 10 километров друг от друга, которые встречаются на полпути.

Годы прорыва

После запуска коллайдера в 2010 году началось время открытий и успехов. БАК работал гладко, мощность медленно увеличивалась, как и скорость столкновения частиц, предоставляя ученым возможность поиска экзотических частиц с ценными данными.

2012 год стал для ЦЕРН годом безусловного прорыва. 4 июля ученые объявили, что они зафиксировали огромное количество свидетельств об открытии новой частицы - неуловимого бозона Хиггса, стержня Стандартной модели теории физики частиц в рамках исследования Большого взрыва, который, как полагают, дает массу другим объектам и существам во Вселенной.

Открытие бозона Хиггса стало кульминацией десятилетий интеллектуальных усилий многих людей во всем мире. Двое ученых - Питер Хиггс из Великобритании и Франсуа Энглер из Бельгии - получили Нобелевскую премию по физике. Но это не конец истории, и исследователи должны подробно изучить бозон Хиггса, чтобы измерить его свойства.

Будущее с новым коллайдером?

Для решения новых вопросов физики и для получения более четкой картины субатомного мира и новых явлений, таких как темная материя и темная энергия, БАК постоянно модернизировался, постоянно увеличивая энергию и количество столкновений.

В 2018 году, через шесть лет после того, как он подтвердил существование бозона Хиггса, машина ушла на капитальный ремонт. Пучки протонов, которые сталкивались друг с другом, были сфокусированы, чтобы увеличить число столкновений частиц в десять раз, давая больший шанс обнаружить что-то необычное. В ЦЕРН заявили, что после обновления БАК будет производить 15 миллионов бозонов Хиггса в год, а не три миллиона, зарегистрированных в 2017 году.

Планируется, что БАК будет работать до 2040 года. Но в ЦЕРН уже думают о его преемнике. Ученые разрабатывают проекты для более высокопроизводительной машины, известной как циркулярный коллайдер (FCC) для расширения исследований, проводимых в настоящее время с помощью БАКа.

Радиус циркулярного коллайдера может составлять от 80 до 100 километров, что сильно увеличит интенсивность движения частиц частиц при температуре до 100 тераэлектронных вольт (ТэВ). В настоящее время БАК работает при температуре 14 ТэВ. Но он по-прежнему незаменим для будущего физики.

для чего нужен, где находится

Что такое адронный коллайдер
  • Что представляет собой большой адронный коллайдер

  • Где находится адронный коллайдер

  • Для чего нужен адронный коллайдер

  • Как работает адронный коллайдер

  • Опасность адронного коллайдера
  • Наверняка почти каждый человек на Земле, хоть раз, да слышал о большом адронном коллайдере. Вот только, несмотря на то, что многие слышали о нем, мало кто понимает, что такое адронный колладейр, каково его предназначение, в чем суть адронного коллайдера. В нашей сегодняшней статье мы ответим на эти вопросы.

    Что такое адронный коллайдер

    По сути адронный коллайдер представляет собой сложный ускоритель элементарных частиц. С его помощью физикам удается разогнать протоны и тяжелые ионы. Изначально адронный коллайдер создавался для подтверждения существования бозона Хиггса, неуловимой элементарной частицы, которую физики порой в шутку называют «частичкой Бога». И да, существование этой частички было подтверждено экспериментально с помощью коллайдера, а сам ее первооткрыватель Питер Хиггс получил за это нобелевскую премию по физике в 2013 году.

    Разумеется, одним лишь бозоном Хиггса дело не ограничилось, помимо него физиками были найдены и некоторые другие элементарные частицы. Теперь вы знаете ответ на вопрос, зачем нужен адронный коллайдер.

    Что представляет собой большой адронный коллайдер

    Прежде всего, необходимо заметить, что большой адронный колайдер не возник на пустом месте, а появился как эволюция своего предшественника – большого электрон-позитронного коллайдера, представляющего собой 27-ми километровый подземный туннель, строительство которого началось еще в 1983 году. В 1988 году кольцевой тоннель сомкнулся, притом интересно то, что строители подошли к делу очень тщательно, настолько, что расхождение между двумя концами туннеля составляет лишь 1 сантиметр.

    Так выглядит схема адронного коллайдера.

    Электрон-позитронный коллайдер проработал до 2000 года и за время его работы в физике был сделан с его помощью целый ряд открытий, среди которых открытие W и Z бозонов и их дальнейшее исследование.

    С 2001 года на месте электрон-позитронного коллайдера началось уже строительство коллайдера адронного, которое закончилось в 2007 году.

    Где находится адронный коллайдер

    Большой адронный коллайдер находится на границе Швейцарии и Франции, в долине женевского озера, всего лишь в 15 км от самой Женевы. И располагается он на глубине 100 метров.

    Место расположения адронного коллайдера.

    В 2008 году начались его первые испытания под патронатом ЦЕРН – Европейской организации по ядерным исследованиям, которая на данный момент является крупнейшей лабораторией в мире в области физики высоких энергий.

    Для чего нужен адронный коллайдер

    С помощью этого гигантского ускорителя элементарных частиц физики могут проникать так глубоко внутрь материи, как никогда раньше. Все это помогает, как подтверждать старые научные гипотезы, так и создавать новые интересные теории. Детальное изучение физики элементарных частиц помогает нам приблизиться в поисках ответов на вопросы об устройстве Вселенной, о том, как она зародилась.

    Глубокое погружение в микромир позволяет открыть революционно новые пространственно-временные теории, и как знать, может быть, даже удастся проникнуть в тайну времени, этого четвертого измерения нашего мира.

    Как работает адронный коллайдер

    Теперь давайте опишем, как собственно работает большой адронный коллайдер. О принципах его работы говорит название, так как само слово «коллайдер» с английского переводится как «тот, кто сталкивает». Главная его задача – устроить столкновение элементарных частиц. Причем частицы в коллайдере летают (и сталкиваются) на скоростях, близких к скоростям света. Результаты столкновений частиц фиксируют четыре основных больших детектора: ATLAS, CMS, ALICE и LHCb и множество вспомогательных детекторов.

    Более детально принцип работы адронного коллайдера описан в этом интересно видео.

    Опасность адронного коллайдера

    В целом людям свойственно боятся вещей, которые они не понимают. Именно это иллюстрирует отношение к адроному коллайдеру и различные опасения, с ним связанные. Самые радикальные из них, высказывались, что в случае возможного взрыва адронного коллайдера может погибнуть, не много, не мало, а все человечество вместе с планетой Землей, которую поглотит образовавшаяся после взрыва черная дыра. Разумеется, первые же опыты показали, что подобные опасения не более чем детская страшилка.

    А вот некоторые серьезные опасения относительно работы коллайдера были высказаны недавно умершим английским ученым Стивеном Хокингом. Причем опасения Хокинга связаны не столько с самим коллайдером, сколько с полученным с его помощью бозоном Хиггса. По мнению ученого этот бозон является крайне не стабильным материалом и в результате определенного стечения обстоятельств может привести к распаду вакуума и полному исчезновению таких понятий как пространство и время. Но не все так страшно, так согласно Хокингу, для того, чтобы произошло нечто подобное необходим коллайдер величиной с целую планету.

    Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка

    При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту [email protected] или в Фейсбук, с уважением автор.


    Краткая история ускорителей

    Принцип работы всех ускорителей прост — заряженные частицы ускоряются под действием электрического поля.

    Первые эксперименты

    Первые эксперименты по изучению атомных ядер проводились вообще без ускорителей. Альфа-частицы (ядра гелия-4), использовавшиеся в таких опытах, получались из распада нестабильных изотопов (например, радия) и сами собой ускорялись в электрическом поле родительского ядра до энергий в несколько МэВ.

    Эру ускорительной техники отсчитывают от начала 1930-х годов, когда появились сразу две схемы ускорения частиц до энергий около 1 МэВ. В 1932 году англичанин Джон Кокрофт (John Cockcroft) и ирландец Эрнест Уолтон (Ernest Walton) в Кембридже сконструировали каскадный 800-киловольтный генератор постоянного напряжения, который открыл новую эру в экспериментальной ядерной физике. Уже в первом своем эксперименте они направили пучок ускоренных протонов на мишень из лития-7 и наблюдали самую настоящую ядерную реакцию: ядро лития захватывало протон и затем разваливалось на две альфа-частицы.

    Циклотроны

    Создать разность потенциалов в десятки мегавольт очень непросто, но быстро выяснилось, что это и не обязательно. Вместо этого можно свернуть ускоритель в кольцо, поместив его в магнитное поле. В отличие от электрического, магнитное поле не ускоряет частицы, а лишь искривляет их траекторию. В частности, в однородном магнитном поле траектория заряженной частицы замыкается в окружность. Если теперь частицу время от времени подталкивать вперед электрическим полем, она будет набирать энергию, постепенно увеличивая радиус траектории. При этом автоматически решаются две задачи: частицы можно удерживать на орбите столько времени, сколько нужно, а ускоряющее электрическое поле не обязательно должно быть большим (тысяча проходов через разность потенциалов в один киловольт эквивалентна мегавольтному линейному генератору).

    Ускоритель частиц на основе этого принципа — циклотрон — был задуман Эрнестом Лоуренсом (Ernest Lawrence) в 1929 году и сконструирован в 1931 году. Циклотрон состоит из двух полых половинок диска, внутри которых вращаются частицы. На края зазора между половинками подается переменное напряжение, частота которого точно совпадает с частотой обращения частиц. Когда частицы пролетают сквозь зазор в одну сторону, электрическое поле подталкивает их вперед, а через полпериода, когда они вновь пересекают зазор в обратном направлении с другой, диаметрально противоположной стороны диска, поле уже успевает сменить знак и снова их подталкивает, а не тормозит. Так повторяется круг за кругом, пока не будет достигнута максимальная энергия.

    Принципиально важно, что, пока скорость частиц существенно меньше скорости света, частота их обращения остается постоянной: рост скорости в точности компенсируется увеличением радиуса орбиты. Благодаря этому частица всегда подлетает к зазору через одинаковые интервалы времени, и поэтому на края зазора можно подавать переменное напряжение известной и строго фиксированной частоты.

    Первый построенный Лоуренсом циклотрон был чуть больше 10 см в диаметре и разгонял протоны всего до 80 кэВ (килоэлектронвольт). Быстрый прогресс привел к появлению циклотрона на 8 МэВ в 1936 году и к 200-Мэвному многометровому гиганту в 1946 году. Правда, при такой энергии скорость протонов уже близка к скорости света, поэтому нерелятивистская формула для расчета циклотронной частоты уже не работает. Достичь таких энергий физики сумели, лишь научившись подстраивать частоту переменного электрического поля в зазоре в соответствии с частотой обращения частиц.

    Синхрофазотроны

    Дальнейшее увеличение энергий столкнулось с рядом проблем. Среди них были как чисто конструкторские трудности (необходимо обеспечить однородное магнитное поле, глубокий вакуум и механическую прочность, не мешая при этом частицам раскручиваться по спирали), так и принципиальная проблема — частицы разбегались по камере и попадали в ускорительные зазоры в неправильные моменты времени, из-за чего они не ускорялись.

    В 1944 году советский физик Владимир Векслер и независимо от него годом позже американец Эдвин Макмиллан (Edwin McMillan) придумали принцип автофазировки. Их идея состояла в специальной настройке электрического поля в зазоре, которая отстающие частицы подгоняла бы сильнее, а убежавшие вперед — слабее. В результате частицы всегда будут держаться в виде компактного, не расплывающегося сгустка. Наконец, чтобы избавиться от инженерных проблем, частицы стали запускать вместо огромного диска в длинную свернутую в кольцо трубу, а для удержания их на постоянной орбите синхронно с ростом энергии увеличивали магнитное поле. Ускорители такого типа получили название синхрофазотронов. В последующие годы их энергия выросла до нескольких ГэВ и на них были совершены многие открытия в физике элементарных частиц. В основе многих современных ускорителей, в частности LHC, лежит принцип синхрофазотрона.

    Коллайдеры

    Следующим этапом в истории ускорительной техники стало создание коллайдеров — ускорителей со встречными пучками, где два пучка частиц раскручиваются в противоположных направлениях и сталкиваются друг с другом. Изначально эту идею высказал и даже запатентовал в 1943 году норвежский физик Рольф Видероэ (Rolf Wideröe), однако реализована она была лишь в начале 1960-х годов тремя независимыми командами исследователей: итальянской группой под руководством австрийца Бруно Тушека (Bruno Touschek), американцами под руководством Джерарда О’Нейлла (Gerard K. O'Neill) и Вольфганга Пановски (Wolfgang K. H. Panofsky) и новосибирской группой, возглавляемой Г. И. Будкером.

    До того момента все эксперименты проводились с неподвижной мишенью. Когда высокоэнергетическая частица налетает на неподвижную частицу, рожденные продукты столкновения летят вперед с большой скоростью, и именно на их кинетическую энергию тратится основная доля энергии пучков. Если же сталкиваются летящие навстречу друг другу одинаковые частицы, то большая часть их энергии расходуется по прямому назначению: на рождение частиц. По формулам релятивистской механики можно вычислить полную энергию в системе центра масс — именно эту часть энергии исходных частиц можно потратить на рождение новых частиц. В первом случае это примерно , а во втором случае 2E. Если частицы ультрарелятивистские, E >> mc2, то в коллайдерах на встречных пучках могут рождаться гораздо более тяжелые частицы, чем в экспериментах с неподвижной мишенью при той же энергии пучка.

    В 2008 году в строй вступает самый мощный ускоритель, когда-либо построенный человеком, — Большой адронный коллайдер, LHC, с энергией протонов 7 ТэВ (см. раздел об LHC на «Элементах»). Он находится в подземном кольцевом туннеле длиной 27 км на границе Швейцарии и Франции. Физики надеются, что результаты LHC приведут к новому прорыву в понимании глубинного устройства нашего мира.

    Сейчас ускорители подошли к своему конструкционному пределу. Существенное увеличение энергии частиц станет возможным, только если коллайдеры станут линейными и будет реализована более эффективная методика ускорения частиц. Прорыв обещает лазерная или лазерно-плазменная методика ускорения. В ней короткий, но мощный лазерный импульс либо непосредственно разгоняет заряженные частицы, либо создает возмущение в облаке плазмы, которое подхватывает пролетающий сгусток электронов и резко его ускоряет. Для успешного применения этой схемы в ускорителе потребуется преодолеть еще немало трудностей (научиться состыковывать друг с другом несколько ускоряющих элементов, справиться с большим угловым расхождением, а также разбросом по энергии ускоренных частиц), но первые результаты очень обнадеживают.

    Далее: Как работает ускоритель

    Большой адронный коллайдер — Lurkmore

    ACHTUNG! Опасно для моска!
    Министерство здравоохранения Луркмора предупреждает: вдумчивое чтение нижеследующего текста способно нанести непоправимый ущерб рассудку. Вас предупреждали.
    «

    У физиков есть традиция: Каждые 13,7 миллиардов лет они собираются вместе и строят «Большой адронный коллайдер».

    »
    — Анонимус

    Большой адронный коллайдер (поц. «Большой Андроидный коллайдер», англ. LHC, Large Hadron Collider, Last Hadron Collider etc.} Про — Такой большой и такой Адронный, ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для ускорения и разбивания на больших скоростях адронов и прочих высокоэнергетических частиц. Находится в Европейском центре ядерных исследований CERN. БАК собирает информации больше, чем имеется в любой бумажной библиотеке человечества — до 4 петабайт.

    С помощью деликатного инструментария учёные исследуют свойства Вселенной
    «

    Вот например есть у тебя автомобиль, ты его разгоняешь до 240 и въебошиваешься в камаз и по обломкам изучаешь его внутреннее устройство. БАК - нитроускоритель, а бозон - обломок прикуривателя.

    »
    — Анонимус

    Сам БАК представляет собой кольцеобразный тоннель длиной 25536 метров, находящийся на глубине 50—175 метров под территориями Франции и Швейцарии. Кроме него, в структуру также входят ещё несколько тоннелей меньших диаметров для предварительного разгона частиц.

    Официальной целью проекта БАК, прежде всего, является поиск бозона Хиггса[1] и поиск физики вне рамок Стандартной модели. Также большое внимание планируется уделить исследованиям свойств W- и Z-бозонов, ядерным взаимодействиям при сверхвысоких энергиях, процессам рождения и распадов тяжелых кварков (b и t). Ученые, затаив дыхание, следили за поисками этих небольших по размерам хреновин, резонно опасаясь, что если их не отыщут, то придется морщить бестолковки в создании новых стройных теорий еще лишние сто лет, что вовсе не айс. Ведь бозон вот уже сколько десятилетий существовал исключительно на бумаге, и совсем не было исключено, что его на самом-то деле и нет, а ведь предположения о глубинном устройстве нашей с вами материи в таком случае довольно-таки решительно летят к квантовым херам. Так что когда бозончик таки поймали, яйцеголовые бросились откупоривать шампусик, и вообще вели себя как радостные очкастые дети в белых халатах. Как мало человекам надо для счастья! Есть и альтернативное мнение великого российского ученого — бозона не существует, а открытие не совсем соответствует действительности, ибо стандартная модель оказалась неожиданно нестандартной, Нобелевка же Хиггсу — попытка оправдать 100500 нефти, вложенных в коллайдер, плюс мировая коррумпированная наука РЛО.

    Как всегда, находятся те, кто срывает покровы: реальной целью создания Большого Адронного Бублика является острое желание французских властей встряхнуть всю отрасль ядрёной физики. Суть проблемы в следующем: после распада СССР и появления на карте России у французских ядерщиков начался нехилый баттхерт: если до этого ведущими странами в данных исследованиях были СШП и Франция, причем СШП делала хорошо и за дорого (см. Фукусима), а Франция делала подешевле и похуже, то Россия делала и хуже и дешевле французов и полезла на мировой рынок ядрёных услуг, выпихивая французов на обочину. Терпеть такое французы не очень-то хотят, но приходится, а БАК в принципе позволяет привлечь кучу иностранных спецов, в том числе и из России, и отработать множество новых приемов ядрёной технологии. Пока похвастаться особо нечем, ибо денежки французы пиздят осваивают не хуже коллег из этой страны, а привлеченные иностранные ученые — в основном те, кто на родине оказался на фиг не нужен. Но отчеты по проекту пишутся, а это главное.

    Важный момент, позволяющий понять БАК как явление — это его пиар. Не каждая, даже самая навороченная, научная установка проникает в новостные ленты всяких разных государств, в художественную литературу и народные фольклоры. И неебическая стоимость новинки на самом деле не так уж велика в относительных масштабах, поскольку одновременно в мире строятся несколько штуковин значительно дороже, но это никого ниипет. Пример — проект современного токамака ИТЭР в Кадараше — стоит в разы дороже, но на него всем похуй. В общем, денег на пиар не жалели, устраивали конференции с журнализдами, давали пространные платные интервью и так далее. А хуле, если основная цель — привлечь специалистов и попиариться, то так и надо делать.

    Любой может посмотреть текущий статус работы коллайдера по ссылке, но простой смертный при этом увидит столь же простой хуй.

    [править] Обратный отсчет до конца света

    Проектирование БАКа началось еще в седом 1983 году, но в те времена проект мало чем отличался от проектов освоения Луны, начатых примерно тогда же (то есть технически все средства вроде есть, а вот зачем такой проект реализовывать — непонятно). В конце концов, цена примерно половины атомной электростанции слишком высока, чтобы удовлетворить любопытство. Но вот наступил 1998 год, и в этот год началось строительство Тяньваньской АЭС (Китай) и подписано соглашение по Куданкуламской АЭС (Индия). Проникновение на столь крупные рынки как Индия и Китай новых игроков подстегнуло других игроков, и у БАКа появилась цель (проекты РФ на территории бывшего Варшавского договора никого не волновали до последнего времени — гуглим АЭС «Пакш» и «Белене»). Подстегнуло довольно слабенько, ибо эта страна уже вовсю лезет на рынок Мелкобритии [1], что уже откровенно ебаный стыд.

    Согласно некоторым теоретикам большого ума, столкновение частиц на околосветовых скоростях может привести к образованию черной дыры с последующим перемещением в оную всей нашей планеты, а с нею и тебя, анонимус. И хотя серьезные ученые неоднократно заявляли, что все это полная хуйня и бред сивой кобылы, хомячки, как это у них принято, подняли восторженный вой в стиле «Молитесь! Мы все умрем!» Англоязычные любители попугать друг друга этой еболо́й в январе 2008 года запилили сайт lhcountdown.com, нарочито по дизайну напоминающий официальный сайт коллайдера. Основным поводом для радости был находящийся вверху тикающий таймер, отмеряющий дни, часы и минуты до пиздеца планетарных масштабов. Таймер был установлен на полночь 15 мая 2008 года — предполагаемый день запуска коллайдера. Кое-кто действительно поверил, что в этот день Земле суждено погибнуть, и треды типа «Конец света близок! Верующие — каяться! Девственники — ебаться! Алкоголики трезвенники — бухать! Паникеры — вешаться!» на всевозможных форумах по приближении 15 мая посыпались как из ведра. Это даже при том, что создатели сайта вечером 13 мая запостили опровержение:

    The countdown timer was set to the 15th of May because there was no definite time given for the actual activation, recent events show that CERN won’t be dividing by zero until much later on in the year, so now the countdown timer will be reset again and will be continually tweaked to go by the latest info that CERN are releasing.
    So sorry to disappoint you all, but you won’t be dying tomorrow.

    Разумеется, в полночь 15 мая нихуя не случилось, поскольку, во-первых, коллайдеры по ночам никто не запускает (таймер был выставлен, что называется, от балды), во-вторых, ЦЕРН из-за финансовых проблем вообще перенес запуск коллайдера на июль, о чем было известно еще в марте. После этого таймер на lhcountdown.com, как и обещалось, переставили на 8 июля, получив порцию новых лулзов. Очередной датой было назначено 10 августа, а позже — 11 августа 2008 — года по меньшему из колец (трехкилометровому) наконец-то действительно пустили пучок заряженных частиц. Говна взбурлили, но… ничего. Правда, основное 27-километровое кольцо все еще оставалось нетронутым, вызывая ужас хомячков, мало улегшийся даже с пробной инжекцией пучка протонов 24 августа.

    Наконец, 10 сентября 2008 года в 12:28 по московскому времени коллайдер все-таки был наконец окончательно приведен в действие — по нему пустили пробный маломощный пучок. Провозвестники апокалипсиса разочарованно соснули хуйца. Однако уже 19 сентября ВНЕЗАПНО случилась утечка сверхтекучего жидкого гелия, заморозившая работу коллайдера, что оказалось неслабым каламбуром для нердов. С этого момента коллайдер находился в стадии ремонта, который двое дебилов — Уолтер Вагнер и Луис Санчо — всячески оттягивали. Они утверждали, что не дадут пускать коллайдер, пока не будет гарантировано, что не случится упомянутый Большой Пиздец. Впрочем, коллайдер уже запустили, а ученые срать хотели на всяких спасительных долбоебов.

    Так что в рамках коллайдер-фагготрии можно напредсказывать много замечательных дат. В конечном итоге все равно выиграют физики, но тогда проиграют все человеки.

    Алсо, в случае образования чёрной дыры мы таки не умрём. Цимес в том что вблизи дырочки время замедляет свой ход. То есть для нас всё будет канонічно — земля уйдёт со всеми говнами в одну дырку. Однако для внешнего наблюдателя время будет бесконечно замедляться при приближении к её поверхности. Впрочем, чёрных микродыр на БАК так и не нашли. А если найдут, то нам обязательно скажут как дальше жить.

    Запуск на полную мощность проектной энергии (14 ТэВ на пучок) запланирован на декабрь 2014 года.

    17 декабря 2012, те аккурат за 4 дня до БП, ЦЕРН остановил коллайдер официально на ТО до 2015 года (с коротким пуском в 2013), при этом у себя на сайте учёные написали: «До скорого и спасибо за рыбу», что как бы намекает нам и в тоже время усыпляет бдительность, но мы-то знаем.

    [править] Оно-таки случилось!

    Четвертого июля 2012-го года физики Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) официально объявили об открытии новой частицы, похожей на бозон Хиггса в ходе экспериментов на Большом адронном коллайдере, ее свойства в основном соответствуют ожидаемым для бозона Хиггса, но некоторые все же отличаются.14 марта 2013 года физики ЦЕРНа подтвердили, что найденная полугодом ранее частица действительно является бозоном Хиггса.

    Короче говоря: эксперимент в принципе удался, результат в принципе получен тот, какой ожидали, хотя и с некоторыми отличиями от теоретических выкладок. Нытики ноют, что вероятность того, что оная частица была поймана какбе не составляет 100%[2], оптимисты откупоривают шампанское, остальным, разумеется, похуй. Твердившие про конец света плюнули и ушли ждать 21 декабря.

    [править] Божественная частица

    Выдержка из микроблогов


    В далёком 1993 году пара умных дядек написали про бозон Хиггса книжечку, которую хотели назвать «That Goddamn Particle», но цензура ругательное название не пропустила. Пришлось парням идти на компромисс, и именем книги стало «The God Particle».

    Западным христианам такое имечко пришлось зело по нраву, и, не читая дальше обложки, они побежали трубить по всем интернетам: «официальное доказательство существования Бога на Земле! Физики нашли частицу Бога!» Синхронные багеты и последующие фейспалмы физиков и прочих атеистов были слышны по всей Европе[3].

    [править] Пара слов от Grammar nazi

    и снова У граммарнаци уже просто не хватает адронов патронов
    «

    Предотвращая ругательств тонны,
    Если хэдкрабы мозг не сожрали,
    Правильно пиши слово АДРОННЫЙ,
    Пока монтировкой не уебали!

    »
    — почти Маяковский

    [править] Large Hardon Collider

    В результате опечатки слово hadron превращается в hardon, чему посвящен сайт largehardoncollider.com. Такую опечатку допускают и солидные журналисты (см. опечатку в New York Times).

    Гугл про Large Hard-on Collider.

    [править] Правильные слова: адронный и коллайдер

    Топ запросов Яндекса показывает, что многие из тех, кто ищет инфу об адронном коллайдере и бозоне Хиггса, не знают, как пишутся эти слова.

    Периодически[4] встречается написание андронный (андрология — зеркальный близнец гинекологии, то есть медицинская наука о пинусе), английский вариант hardon (англ. hard-on — стояк), а иногда даже андроидный.

    Между прочим, в этом вашем хвалёном стабильном Бульбостане на православной тарашкевице Большой адронный коллайдер звучит «Вялікі гадронны паскаральнік» (Большой гадронный ускоритель). Креативно и самобытно, не то что в этой стране.

    Особенно доставляли потоки умняков про «андронный»(НТВ) и «адроновый»(РТР) коллайдер в новостях по центральному телевидению. Но самый феерический вариант был обнаружен (ещё бы!) в интернетах — Большой Огромный Коллайдер. Также встречался вариант афедронный. Засветился и Первый канал — речь уже не о БАК, но все еще доставляет.

    Алсо сабж и Бозон Хиггса засветились на б-гомерзком Ответы@mail. Лишь один ответ из пяти может претендовать на место худо-бедно правильного. Остальные ответы дают понять, что 95% населения не имеют ни малейшего представления о физике. Последние два ответа изрядно доставляют.

    [править] Коллайдеры в мемологии

    «

    Снова будет ночь бессонной,
    Так подлейте мне винца!
    Эх, коллайдер мой адронный,
    Ускоритель пиздеца!

    »
    — Антинародная песня
    Неотвратимая Коллайдер-сама

    Узнав о мрачной гипотезе Всеобщего Пиздеца, анонимусы люто, бешено возрадовались и впали в мизантропию. Коллайдер стал неким аналогом вселенского Угнетателя — существо, могущее уничтожить весь мир.

    Узнав о радости анонимуса, коллайдер, с целью деградировать возмущенную общественность, внезапно трансмутировал во всепоглощающую и фапабельную Коллайдер-саму. Дива сия, послав лучи всасывания, подавила сознание нестойкой части битардов и тем добилась от правительства Интернетов выделения значительных средств на восстановление своей истинной сущности и на сбор всех злых сил микромира для проведения заключительного сеанса секаса осенью 2010 года.

    Алсо, тема Коллайдера стала предметом неустанного фапа всех Халвафагов и Вальвофилов. Идея возникновения микрочерных микродыр и микро же машин микровремени, с вытекающими отсюда временными парадоксами, порталами в иные миры и прочим насилием над всякими континуумами, как бэ намекает нам на сюжет Half-Life. Поэтому запасайся солью, спичками, монтировками, противогазами и гравитационными пушками, Анонимус!

    Также, в 2008-ом году ВНЕЗАПНО по крайней мере в двух анимэ-сериалах появилось оружие, всеми своими признаками напоминающее тот же самый коллайдер. В Macross Frontier это была страшная хрень под гордым именем «Пожиратель Измерений», которая таки зохавала какую-то отдалённую планету. Во втором сезоне Code Geass это была местная, куда более локальная версия вооружений под названием Fleia (читаясь при этом как Фрэя), которая создавала что-то типа маленькой короткоживущей чёрной дыры… В общем, японцы фтеме. Алсо, тут же можно упомянуть аниме Стальной алхимик: Братство — для осуществления Хитрого Плана: главзлодей вырыл под страной гигантский кольцеобразный тоннель, являющийся преобразовательным кругом, предназначенный для умножения на ноль всего населения Аместриса.

    Утверждается, что в романе Flashforward, который лег в основу одноименного сериала, именно БАК заставил людей видеть будущее. Авторы сериала, впрочем, обещали, что их неведомая хуйня будет даже ещё неведомее, так что это вроде как и не спойлер.

    В последнем сезоне сериала Lexx создатели предугадали будущую истерию по поводу коллайдера… А посему Земля должна была быть выпилена именно в результате нахождения бозона Хиггса. Разумеется, так как на орбите появился Лексс, коллайдер просто не успел выполнить свое предназначение. Примечательно, что сам Стивен Хокинг (видимо после просмотра вышеупомянутого сезона) предупредил о смертельной опасности опытов с бозоном Хиггса.

    В аниме Steins;Gate БАК вообще стал основой сюжета. CERN (в аниме — SERN) является Империей зла и хочет изменить прошлое для достижения мирового господства. Алсо, главные герои успешно использовали его в качестве архиватора данных со степенью сжатия более 9000% (9956688629305%, если быть точным).

    Сериал «Доктор Кто» тоже пару раз проехался по теме БАК: то там НЕХи людей воровали, то ученые рассчитали, что весь наш мир — забагованная симуляция (спойлер: ИЧСХ были правы), после чего радостно самовыпилились.

    В Another World для Амиги главный герой попадает в другой мир в результате мини-пиздеца случившегося во время эксперимента с коллайдером когда в последний ебошит молния.

    В этом вашем Red Alert 3, в дополнении Uprising, в компании за Советы в последней миссии тоже имеется коллайдер, а в оригинале у Альянса есть мощное оружие — протонный коллайдер, сферическое супероружие в вакууме.

    В Rise of Nations Коллайдер является чудом света, позволяющим мгновенно производить исследования.

    В «Принцессе в доспехах» на одном из островов можно встретить гнома, который поведает, если его расспросить о прошлой жизни, что участвовал в некоем секретном проекте по созданию Гудронной Трубы. Сей агрегат предназначался для разгона больших масс нефти до высоких скоростей. Но к власти пришел новый король и приказал проект закрыть. Вполне вероятно, что под Гудронной Трубой подразумевался сами-понимаете-кто.

    В Starcraft II уберъюнит протосов Mothership по форме очень напоминает летающий коллайдер. ЧСХ создает черные дыры.

    В Deus Ex: Human Revolution, на последнем уровне, на Панхее, имеется кольцевой уровень с самим кольцом, неиллюзорно напоминающим сабж.

    В Endless Space игроку даётся возможность построить на каждой планете не-барионный коллайдер (+2 к науке).

    В Айс-Пиковской «Эврике!» Адронный коллайдер позволяет возвернуть улетевшую земную ось на ее исконное место.

    В третьем Mass Effect врагов галактика побеждает врагов с помощью построенного всем миром коллайдера более 9000 километров в окружности. Что именно он делает — зависит от игрока, но в любом случае галактика будет уже не та. Кроме того, в игре можно найти планету под названием Трикалон, где до нападения Жнецов распологался огромный коллайдер, обхватывавший всю планету вдоль её орбиты. ЧСХ, нападавшие машины сочли его большей угрозой для себя, нежели оборонявший систему флот.

    В рашкинской кармагидоноподобной игре Armageddon Riders коллайдер главная причина появления зомбаков, аномалий и прочего творящегося на экранах пиздеца, есть возможность погонять внутри коллайдера.

    В PSI OPS The Mindgate Conspiracy, на одном из уровней, нужно остановить не очень большой адронный коллайдер. Нужно выключить 4 рубильника, в 4х комнатах, попасть в которые можно только проходя внутри коллайдера, в нём носится НЕХ, напоминающая шаровую молнию, поэтому важно проскочить не поджарившись. WIN

    В мире футурамы коллайдеры продаются в магазинах πKEA, но собирать их нужно самим. Если собранный суперколлайдер супервзрывается, магазин обязан вернуть деньги.

    [править] Познавательные картинки


    [править] Бегущие картинки (со звуком)


    1. Бозо́н Хи́ггса, устар. «Хиггсон» или Хи́ггсовский бозо́н (иногда говорят просто Хиггс). Искомая микроскопическая пиздюлинка есть теоретически предсказанная еще в шестидесятых элементарная частица, напоминающая пи-мезон, но подобно глюонам обладающая свойствами саморазмножения и самосклеивания. Эта самая частица, судя по всем расчетам — недостающее звено в лучшей на сегодняшний день теории квантового мироздания, благодаря которой исключительно хорошо сходятся концы с концами в большинстве экспериментов с элементарными частицами, до бозона вызывавших массу довольно безнадежных вопросов. Короче говоря, с ней вытанцовывается вполне себе такая стройная и красивая, а главное — прекрасно обоснованная реальными и чудовищно дорогостоящими экспериментами картина квантового естества Вселенной. А без нее — не очень. Грубо говоря, механизм Хиггса наделяет все частицы массой. Правильнее говорить о «бозонах Хиггса», так как для полноты теории не хватает двух, строго говоря, разных частиц. Впрочем, одна таки найдена в этом вашем БАК, стало быть, и до другой скоро доберутся
    2. ↑ около 99,8% — если уж совсем занудно
    3. ↑ Пост в каком-то новостном бложике
    4. ↑ согласно статистике яндекса за ноябрь 2010 слово «адронный» искало 14 446 человек, а слово «андронный» искало немногим меньше — 10 000 человек
      В Большом адронном коллайдере лишь один сплошной матан.
    Большой адронный коллайдер? Нам пиздец! Мы все умрем!

    Большой адронный коллайдер (БАК) – что это такое?

    Большой адронный коллайдер (сокр. БАК, англ. LHC) – это самый большой и мощный ускоритель частиц в мире, расположенный на франко-швейцарской границе около города Женева. Он предназначен для ускорения и столкновения встречных пучков протонов и тяжелых ионов (ионов свинца). БАК создан при Европейском совете ядерных исследований ЦЕНР. В его строительстве и обслуживании, участвовало более 10 тыс инженеров и ученых из более чем 100 стран мира. Стоимость проекта оценивается в 10 млрд. долларов.

    Коллайдер по сути является замкнутой туннельной системой, расположенной под земной поверхностью на глубине до 180 м. Название «коллайдер» уместно перевести на русский как «устройство для сталкивания». А сталкивает он адроны (класс составных частиц, подверженных сильному взаимодействию). Отсюда и название «адронный коллайдер». Приставку «большой» он получил за свои внушительные размеры, длина основного туннеля БАК составляет 26,7 км.

    По большей части эксперименты проводятся с протонами. Протон – элементарная частица, составляющая часть атома, ее отличительное свойство – наличие положительного заряда. БАК разгоняет потоки протонов внутри подземного туннеля до более 99,9% скорости света, направляя их навстречу друг другу. При столкновении на такой скорости моделируются условия, сходные с состоянием нашей Вселенной на ранних стадиях ее существования.

    Каково происхождение протонов для экспериментов в БАК?
    Их получают методом ионизации атома водорода. Как известно, в его составе имеется 1 протон и 1 электрон. Ионизация помогает избавиться от электрона, и сохранить необходимый для научных опытов протон.

    Предназначение

    Большой адронный коллайдер помогает исследовать сами элементарные частицы и особенности процессов их взаимодействия. БАК уже принес науке немало бесценных сведений в области квантовой физики, и ученым не терпится получить больше информации о том, как устроены наше пространство и время. Процессы, уловленные детекторами БАК во время столкновения протонов, дают исследователям возможность прийти к лучшему пониманию того, что представляла собой Вселенная в продолжение первых мгновений после Большого взрыва.

    Как известно, к началу 1970-х физики разработали так называемую Стандартную модель (СМ), в которой объединились 3 из 4 фундаментальных взаимодействий (кроме гравитационного):

    — сильное;

    — слабое;

    — электромагнитное.

    Однако СМ невозможно принять исчерпывающей теорией элементарных частиц. Предположительно, она – не более чем фрагмент более масштабной теоретической картины устройства микромира. Основополагающая цель создание Большого адронного коллайдера – приблизиться к пониманию сущности новой теории (поиск новой физики).

    В наше время наука применяет различные способы объединения фундаментальных взаимодействий:

    — теория струн;

    — теории супергравитации;

    — петлевая квантовая гравитация и пр.

    Не все они являются совершенными, и ни одна из них не была подтверждена экспериментальным методом. Препятствие заключается в недостатке энергии, доступной ученым на современных устройствах для ускорения частиц.

    БАК — самая большая экспериментальная установка

    Большой адронный коллайдер дал науке возможность реализовать эксперименты с недоступной прежде энергией, и по-видимому, это позволит оценить корректность некоторых из вышеупомянутых теоретических подходов. В частности, имеется большое число теоретических систем, допускающих наличие такого явления, как суперсимметрия – в частности, теория струн (она же теория суперструн), которая в случае доказанного отсутствия суперсимметрии утратит свой логический смысл. Соответственно, если будет получено доказательство существования суперсимметрии, то это станет и косвенным аргументом в подтверждение правоты данных теорий.

    Исследование топ-кварков

    Эти частицы – наиболее тяжелые не только из кварков, но также из всех известных науке элементарных частиц. Их масса слишком велика для того, чтобы топ-кварки можно было изучать на большинстве ускорителей. Помимо прямого научного интереса, данные частицы используются как средство для исследований бозона Хиггса. Бозоны появляются на свет в БАК совместно с парой топ-кварк/антикварк. Поэтому следует лучше представлять свойства кварков, чтобы выделять из их среды бозоны.

    Исследование электрослабой симметрии

    Среди основных задач БАК, помимо подтверждения существования бозона Хиггса, следует отметить то, каким образом данная нестабильная частица оказывает влияние на симметрию электрослабого взаимодействия. Бозон, как известно, — квант такого физического явления, как поле Хиггса. Преодолевающее эту среду элементарные частицы сталкиваются с сопротивлением, что физика осознает как поправки к массе.

    Исследование кварк-глюонной плазмы

    Помимо прочих экспериментов, в БАК проводятся опыты со столкновением ядер атомов свинца. В процессе неупругого контакта пары таких ядер на ультрарелятивистских скоростях на короткий срок появляется и исчезает сгусток ядерного в-ва высокой плотности и температуры. Изучение характерных для этого процессов (преобразование в-ва в кварк-глюонную плазму) необходимо для выстраивания более корректной теоретической модели сильных ядерных взаимодействий, которая позволит добиться существенного прогресса как собственно в физической науке, так и в понимании астрономических процессов.

    Исследование фотонных взаимодействий

    ЭМ взаимодействие понимается как обмен фотонами. Проще говоря, фотоны считаются носителями ЭМ поля. Протоны же обладают электрическим зарядом и электростатическим полем, которое допустимо считать совокупностью виртуальных фотонов.

    Когда протоны приходят в столкновение, окружающие их фотоны вступают во взаимодействие. Тем самым, изучая процесс столкновения протонов, физики занимаются исследованием поведения фотонов высокой энергии.

    Помимо этого, имеет место особая разновидность реакций – прямое взаимодействие пары фотонов.

    Как устроен БАК

    Коллайдер состоит из 3 базовых структур;

    — ускоритель элементарных частиц. Он позволяет разогнать и столкнуть адроны (тяжелые элементарные частицы из кварков), используя электрические магниты огромной мощности, которые распределены параллельно всей протяженности подземного туннеля;

    — детекторы. Процесс, а также итоги взаимодействия ускоренных магнитами протонов невозможно наблюдать непосредственно в туннеле, по этой причине особые устройства-детекторы собирают максимально возможный объем информации с целью дальнейшей ее обработки;

    — грид. Детекторы набирают петабайты экспериментальных данных. Для того, чтобы корректно обработать столь внушительный массив информации, применяют грид-систему – компьютерную сеть, расположенную в 36 государствах, она формирует своего рода единый супер-компьютер. Но даже он способен интерпретировать приблизительно 1% параметров реакции в БАК.

    Вид на CMS — один из детекторов БАК

    Детекторы

    ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS)
    ALICE (A Large Ion Collider Experiment)
    LHCb (The Large Hadron Collider beauty experiment)

    CMS (Compact Muon Solenoid)
    LHCf (The Large Hadron Collider forward)

    TOTEM (TOTal Elastic and diffractive cross section Measurement)
    MoEDAL (Monopole and Exotics Detector At the LHC).

    ATLAS, ALICE, CMS, LHCb — это большие детекторы, расположенные вокруг точек столкновения пучков. Детекторы TOTEM и LHCf являются вспомогательными, находятся в нескольких десятках метров от точек столкновения и используются параллельно с основными.

    ATLAS и CMS участвовали в поиске бозона Хиггса, а также тёмной материи. Детектор ALICE — изучает кварк-глюонную плазму при столкновении тяжёлых ионов свинца. LHCb — исследует физику b-кварков, для лучшего понимания различия между антиматерией и материей. TOTEM — изучает рассеивание частиц на малые углы (а также ведет анализ не столкнувшихся частиц). LHCf — исследует космические лучи, которые моделируются теми же не сталкивающимися частицами. MoEDAL — нацелен на поиск медленно движущихся тяжёлых частиц

    Как работает БАК

    В туннеле коллайдера частицы разгоняют почти до скорости света, при этом увеличивая их массу в несколько тысяч раз. Весь процесс можно разделить на 5 ключевых этапов:

    1. Сначала атомы водорода поступают в начальную камеру линейного ускорителя (Linac 2), где от них отделяют электроны. Это нужно для того, чтобы у них был положительный заряд и их можно было ускорять с помощью электрического поля.
    2. Проходя линейный ускоритель, пучок протонов достигает 1/3 скорости света и попадает в бустер (PS buster) с длинной пути 157 метров. Там он делится на четыре меньших пучка, каждый из которых разгоняется в отдельном кольце бустера (для максимального повышения плотности потока частиц). С помощью пульсирующего электрического поля происходит ускорение частиц, в то время как магнитное поле способствует их движению по кругу. Бустер разгоняет частицы до 91,6% скорости света и делает пучки протонов плотными.
    3. На выходе из бустера частицы собираются воедино и поступают в кольцо протонного синхротрона (PS) с длинной 628 метров. Циркулируя по кругу в течение 1,2 секунды, они достигают более чем 99,9% скорости света. Стоит отметить, что на этом этапе достигается предел скорости, когда пульсирующее электрическое поле больше не может ускорять частицы. Однако вместо этого прикладываемая энергия увеличивает массу протонов. Таким образом, протонный синхротрон увеличивает кинетическую энергию частиц до 28 ГэВ (частицы становятся в 28 раз тяжелее, чем были).
    4. Затем пучок поступает в протонный суперсинхротрон (SPS) — огромное 7-ми километровое кольцо — «разгон» в котором дает частицам энергию порядка 450 ГэВ. Это последняя подготовительная ступень разгона перед перемещением в основное кольцо Большого адронного коллайдера.
    5. Основное кольцо БАК, длинна которого составляет 26659 метров, состоит из двух вакуумных трубок, в которых протонные пучки движутся в противоположных направлениях. Эти трубки пересекаются в четырех точках, где размещены детекторы. Там и происходит столкновение частиц и сбор данных. Однако перед встречным столкновением, основное кольцо БАК увеличивает их кинетическую энергию до 7 ТэВ (делая частицы в 7000 раз тяжелее, чем в состоянии покоя).

    Интересные факты:
    Всего за 1 секунду частицы пролетают всю протяженность основного туннеля более 11000 раз (т.е на 1 цикл уходит не более, чем 0,0001 с). За ту же секунду в БАК происходит около 1 миллиарда столкновений, каждое их которых генерирует 1,5 мегабайта данных.

    Каковы научные достижения БАК

    Поскольку БАК располагает большей энергией в сравнении с коллайдерами ранних версий, он дал ученым возможность исследовать неизведанную до того область энергий и обрести научные данные, которые помогают уточнить некоторые теоретические построения.

    Сегодня к наиболее заметным научным «прорывом», достигнутым при помощи коллайдера, относят открытие бозона Хиггса. Уже сейчас его многие называют одним из наиболее громких открытий XXI столетия, поскольку бозон Хиггса помогает объяснить наличие массы частиц в нашем пространстве. Следовательно, тем самым получено подтверждение Стандартной модели, на основе каковой в наше время физика моделирует поведение и реакции элементарных частиц. И как раз это их взаимодействие является фундаментом, на котором построено все наше мироздание.

    Сущность действия бозона Хиггса заключается в том, что он участвует в формировании массы и обмене ею среди прочих элементарных частиц. Однако это крайне упрощенное изложение функций бозона, и всем заинтересовавшимся этой частицей рекомендуем изучить соответствующие научные публикации.

    Прочие научные результаты БАК:

    — проведены исследования базовых статистических параметров столкновений протонов, оценка числа рожденных адронов, корреляции мезонов;

    — продемонстрировано, что не существует асимметрия протонов и антипротонов;

    — наблюдались необычные корреляции протонов, летящих по весьма различным траекториям;

    — уточнены параметры возможных контактных взаимодействий кварков;

    — зафиксированы существенные признаки образования кварк-глюонной плазмы и т.д.

    Способен ли БАК разрушить планету

    С первых дней своей постройки адронный коллайдер вызывал всевозможные спекулятивные опасения и фантазии. В частности, в интернете прошел слух, что вследствие экспериментальной работы БАК способен создать черную дыру, и та проглотит Землю.

    Те самые две трубки, по которым частицы движутся в противоположных направлениях

    Разумеется, эти опасения имеют под собой определенную основу, однако:

    — в случае, если теоретически БАК сформировал бы черную дыру, то ее размеры оказались бы микроскопическими. И есть предположение, что чем они миниатюрнее, тем быстрее такой объект аннигилируется, превращаясь в энергию, не успев нанести ни малейшего ущерба. Но здесь нельзя утверждать ничего наверняка, потому что все это основано на гипотезах и теориях.

    С другой стороны, возможно, при столкновении в БАК недостаточно кинетической энергии, чтобы выполнилось условие R=2GM/c2 (гравитационный радиус), необходимое для образования черной дыры.

    Планы на будущее

    По мере того, как Большой адронный коллайдер приступит к работе на полной мощности и светимости (2021 — 2023 гг.), его разработчики планируют остановку на 2,5 года для модернизации детекторов и ускорителей (проект HL-LHC). Тем самым будет усилена светимость БАК и обеспечена возможность проведения опытов с еще большей энергией. Ученые также намерены организовать опыты путем столкновения протонов и электронов, что потребует дополнительного оборудования для разгона элементарных частиц.

    Кроме того, в планах ЦЕРНа есть куда более амбициозный международный проект, создание коллайдера с 100 км. кольцом. Текущее название проекта Future Circular Collider (FCC, «Будущий циклический коллайдер»).

    Дорогие друзья, мы все люди и можем ошибаться, а информация имеет тенденцию устаревать. Поэтому, если найдете неверную информацию или грубые смысловые и прочие ошибки, то, пожалуйста, дайте знать об этом в комментариях.

    Общая Информация и Спонсоры Проекта, Основные Задачи и История Деятельности, Большой Адронный Коллайдер, Появление Интернета

    11.05.2019

    Большой адронный коллайдер. Его размеры и сложность конструкции поражают

    Сегодня науку двигают вперед огромные институты и сложнейшие, дорогостоящие лаборатории. Но порой и их оказывается недостаточно. Исследования в области ядерной физики настолько трудоемки и затратны, что для достижения результата требуются объединенные международные усилия. Прекрасным примером подобной синергии является ЦЕРН (CERN) – Европейский центр ядерных исследований.

    Что это за организация такая, ЦЕРН? Сегодня это настоящая Мекка физики: в нем работает около 3 тыс. постоянных сотрудников, еще 6,5 тыс. ученых задействовано в различных проектах. Значит, в одном месте собрали почти половину всех специалистов со всего мира в области элементарных частиц. И эта команда уже сумела добиться блестящих результатов. Прежде чем говорить о достижениях, следует рассказать, что такое ЦЕРН, из чего он состоит и каким научным оборудованием располагает.

    Общая информация о проекте

    ЦЕРН – это совместный проект, который финансируют более двадцати европейских государств, еще десяток стран и международных организаций имеют в нем статус наблюдателя или ассоциированного члена. Россия в 2012 году подала заявку на вступление, но в 2020 году отозвала ее обратно. При этом наша страна активно участвует в исследованиях ЦЕРНа. Сейчас в процессе вступления находятся Украина, Сербия и Турция.

    Эмблема ЦЕРНа. Враги научного прогресса умудрились найти на ней три шестерки — знак Сатаны

    Наиболее важным и известным проектом CERN, безусловно, является Большой адронный коллайдер (БАК) – ускоритель элементарных частиц.

    Где же находится ЦЕРН? Если посмотреть на карту, несложно заметить, что он расположен на самой границе Франции и Швейцарии, неподалеку от Женевы. В этом городе размещена штаб-квартира организации.

    www.home.cern – официальный сайт ЦЕРН, а эмблема организации представляет собой две пересекающиеся белые окружности на синем фоне с надписью CERN в центре.

    И хотя физики, как правило, далеки от религии, сотрудники ЦЕРНа в виде неофициального талисмана выбрали индуистского бога Шиву. Во дворе центра даже установлена статуя Натараджа, одной из ипостасей этого грозного божества. Танец тандава, который он исполняет, считается одним из важнейших символов в индуизме, обозначающий цикличность мироздания, вечную смену разрушения и созидания. Когда танец остановится, Вселенная подойдет к своему концу.

    На территории ЦЕРНа находятся две основные площадки и еще несколько вспомогательных. Здесь расположены офисы и кабинеты, склады, производственные помещения, лаборатории, конференц-залы, столовые, жилые здания. Ускорители частиц находятся как на поверхности, так и спрятаны глубоко под землей.

    ЦЕРН занимает внушительную площадь: общая длина туннелей Большого адронного коллайдера — 27 км

    Первая основная площадка размещена неподалеку от городка Мерен (Швейцария), вторая расположена вблизи французской коммуны Превессен-Моэн. Вокруг основных площадок разбросаны более мелкие объекты и строения. В целом ЦЕРН занимает примерно 100 га швейцарской территории и 450 га французской.

    Финансовые взносы стран-участниц проекта значительно различаются. Так, например, в 2009 году Германия выделила ЦЕРНу 144 млн евро, что составило почти 20% его бюджета, Франция – 111 млн (15,34%), Великобритания – 106,5 млн (14,7%). Пожертвования других государств существенно меньше: Словакия – 3,9 млн евро (0,54%), Болгария – 1,6 млн (0,22%). В 2008 году общие взносы всех членов составили примерно 990 млн долларов.

    Также можно добавить, что за весомый вклад в развитие науки, в 2013 году ЦЕРН был награжден золотой медалью Нильса Бора.

    У истоков ЦЕРНа или с чего все начиналось

    Послевоенные годы – это эпоха появления международных организаций: ООН, ЮНЕСКО, ВОЗ. Европейские физики также решили не отставать от моды и предложили создать наднациональную структуру, которая занималась бы проведением экспериментальных исследований. Кроме очевидной выгоды от кооперации ученых, такой подход позволил разделить финансовые тяготы сразу на несколько государств, а они год от года становились все больше.

    В 1952 году двенадцать европейских стран подписали соглашение о создании Европейского совета по ядерным исследованиям, который стали называть по первым буквам французского названия – CERN. Через два года организация получила официальный статус и постоянную прописку: из четырех возможных вариантов – Копенгаген, Париж, Арнем и Женева – был выбран последний. Еще в 1953 году в кантоне Женева провели референдум, на котором большинство проголосовавших поддержали идею строительства научного центра. Швейцарцы пообещали предоставить для размещения проекта 40 гектаров земли.

    А так выглядит ЦЕРН для туристов. В нем проводят регулярные экскурсии и читают лекции

    Изначально штат ЦЕРНа состоял из 114 сотрудников, директором организации был выбран лауреат Нобелевской премии Феликс Блох.

    В момент создания проекта физика элементарных частиц в основном занималась изучением атомных составляющих, поэтому в аббревиатуре зашифровано понятие «ядерные исследования». Сегодня круг задач, стоящих перед учеными ЦЕРНа, стал гораздо шире. Можно добавить, что, кроме физики, в центре активно занимаются прикладными вопросами других научных дисциплин: медицина, энергетика, фармацевтика, информатика и др.

    Ускорители элементарных частиц: от синхротрона до Большого коллайдера

    Чем же занимается ЦЕРН? Его основной задачей всегда было изучение элементарных частиц, а главным инструментом для этого – различного типа ускорители. Любое подобное устройство – это настоящее чудо инженерной мысли, в котором использованы новейшие технические достижения.

    Конструкционно ускоритель представляет собой обычную вакуумную трубку, где при помощи магнитов и электрических полей частицы разгоняются до огромных скоростей. Все это окружено мириадами датчиков, десятками вспомогательных систем, мощнейшими вычислительными машинами.

    Первый ускоритель – синхроциклотрон SC – был запущен в ЦЕРНе в  1957 году. Он мог разгонять частицы с энергией 600 МэВ и проработал вплоть до 1990 года. В 1959 году началась эксплуатация протонного синхротрона PS с энергией 28 ГэВ.

    В 1971 году было завершено строительство первого в мире ускорителя протонов ISR с пересекающимися накопительными кольцами. Причем его размеры были настолько грандиозны, что часть устройства находилась в Швейцарии, а другая – во Франции.

    Через несколько лет ученым ЦЕРНа удалось экспериментально подтвердить электрослабую теорию. Для этого в центре установили уникальную пузырьковую камеру «Гаргамель», изготовленную во Франции.

    Схема расположения научного оборудования в ЦЕРНе

    Вскоре в эксплуатацию был запущен протонный суперколлайдер SPS с энергией 300 ГэВ, благодаря чему в 1983 году были зарегистрированы W- и Z-бозоны. За это достижение Симон ван дер Меер и Карло Руббиа получили Нобелевскую премию. Необходимо отметить, что в этом эксперименте участвовали все ускорители ЦЕРНа.

    Следующим ускорителем центра стал коллайдер LEP с 27-километровым кольцом и энергией в 45 ГэВ. Он начал работу в 1989 году. В 2000 году его демонтировали, чтобы получить место для Большого адронного коллайдера, работа которого началась в 2008 году.

    Large Hadron Collider и частица Бога

    Большой адронный коллайдер, без сомнения, основной проект исследовательского центра. Это настолько верно, что нередко ЦЕРН и адронный коллайдер воспринимаются как слова-синонимы. Еще можно сказать, что БАК – это самый известный ускоритель частиц в мире. Он уже прочно вошел в массовую культуру и стал «персонажем» книг, фильмов, компьютерных игр и даже песен. После публикации романа Дэна Брауна «Ангелы и демоны», в котором «засветился» коллайдер, ЦЕРН в Швейцарии стал настоящим местом паломничества для туристов.

    БАК предназначен для изучения результатов соударения протонов и других тяжелых частиц, разогнанных до огромных скоростей. Сегодня БАК – крупнейшая установка подобного типа в мире. Длина его кольцевого туннеля 27 км, максимальная проектная энергия – 14 ТэВ, для разгона и удержания частиц используется 1624 сверхпроводящих магнита, работающих при температуре −271 °C. Вес этой конструкции достигает 40 тыс. тонн.

    Результаты экспериментов фиксируются с помощью сложнейшей системы, в состав которой входят тысячи камер и различных счетчиков. В настоящее время на БАКе работают четыре основных и три дополнительных детектора.

    В строительстве коллайдера принимали участие 10 тыс. инженеров и ученых из 100 стран мира. Пробный запуск ускорителя состоялся 10 сентября 2008 года, это событие транслировалось в прямом эфире телеканала Евроньюз. По состоянию на 2009 год, строительство и эксплуатация коллайдера обошлись в 6 млрд долларов.

    На сегодняшний день главным научным результатом работы БАКа является обнаружение Бозона Хиггса, которое произошло в 2012 году. Данное открытие завершило Стандартную модель взаимодействия элементарных частиц.

    Перед запуском коллайдера наблюдалась определенная истерия, связанная с неминуемым концом света, к которому якобы приведет работа установки. О чем только не писала желтая пресса в те дни: и о миниатюрных черных дырах, которые поглотят наш мир, и об открытии портала в ад, и о появлении нового измерения. Не слишком адекватные люди даже обвинили ученых в сатанизме, сумев найти на логотипе ЦЕРНа три шестерки, означающие знак Дьявола.

    Европейский Центр ядерных исследований и Всемирная паутина

    В ЦЕРНе занимаются не только элементарными частицами. Многие годы он был и остается крупнейшим и одним из самых передовых инженерных центров в мире. Особенно весомы достижения ученых ЦЕРНа в области информатики и вычислительной техники.

    Первый компьютер появился здесь  в 1958 году, а уже через четыре года компания IBM специально для ЦЕРНа создала вычислительную машину, способную записывать данные на магнитные ленты и подключаться непосредственно к детекторам.

    Ученые из ЦЕРНа стояли у истоков создания Всемирной паутины

    В конце 80-х годов именно в ЦЕРНе были заложены принципы работы интернета. В то время уже получили широкое распространение персональные компьютеры, и у сотрудника ЦЕРНа Тима Бернерса-Ли появилась идея создания локальной сети для обмена информацией между ними.

    Для этого он предложил использовать систему из трех составляющих:

    • веб-страницы с данными, представленными в виде гипертекста (текста, содержащего ссылки на другие документы;
    • веб-сервер – компьютер, имеющий доступ в Сеть, где находятся веб-страницы;
    • веб-браузер – специальная программа для просмотра гипертекстовых документов на вычислительной машине пользователя.

    Годом позже Тим Бернерс-Ли и Роберт Кайлиау разработали первый рабочий прототип подобной системы, который использовался в ЦЕРНе для доступа к научной документации, справочной службе и местной новостной сети. Первоначально ее предполагалось использовать только для научных исследований, но именно из этого проекта выросла «Всемирная Паутина» (World Wide Web). По-настоящему она стала массовой только после создания Бернесом-Ли спецификации URI, HTTP и HTML.

    Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

    С друзьями поделились:

    В СССР адронный коллайдер начали строить еще в 1960

    9757

    Все слышали про большой адронный коллайдер, который недавно запустили ЦЕРНе. Но вот про его советский аналог мало кто знает.
    Сам ускоритель, точнее то, что от него осталось, находится в Протвино, Московская область. Протвино был основан, как рабочий посёлок одновременно с началом строительства протонного ускорителя в 1960 году. Сейчас там живут около 37 тысяч человек.

    18 августа 2008 г. постановлением Правительства РФ №624 городу Протвино присвоен статус наукограда Российской Федерации.
    Строительство ускорительно–накопительного комплекса с проектной энергией пучка 3000 ГэВ (протон — протонного коллайдера на сверхпроводящих магнитах) началось в 1983 году.

    В течение 11 лет в стабильных и сухих породах на глубине от 20 до 60 метров (в зависимости от рельефа местности) был построен 21–километровый туннель, внутренний диаметр которого равнялся 5 километрам.
    На протяжении всего тоннеля каждые полтора километра были построены подземные залы для размещения крупногабаритного оборудования, которые были связаны с поверхностью вертикальными шахтами.

    Проходка была завершена в декабре 1994 года. В том же году был введен в строй первый участок нового ускорителя — подземный канал длиной 2,7 км, соединяющий У–70 и УНК.

    В канале были смонтированы электромагнитная система, вакуумная система, приборы наблюдения за пучком. После настройки всех элементов канала протоны с энергией 70 ГэВ пролетели по проектной траектории вплоть до будущей точки ввода в подземное кольцо УНК.

    К сожалению лихие 90–е не пощадили и это сооружение: деньги закончились и проект был заморожен. Сейчас там живут бабуля-сторож и несколько дворняжек.

    Протяжённость тоннеля на 2 км больше Кольцевой линии Московского метро. Схожесть так же в том, что на самом деле в Протвино два параллельных тоннеля, один из которых – технический (для кабелей и труб), размерами точь–в–точь что и основной.

    В таких размерах нет необходимости. Причина до боли проста: в хозяйстве имелся всего один проходческий щит, которым и выполнялись все работы, тот самый, что и на объектах метрополитена.

    Что такое большой адронный коллайдер

    Большой адронный коллайдер может изменить наш мир еще сильнее, чем это сделали полупроводники. Что не менее важно, человечество может получить ответы на вопросы о рождении Вселенной и возникновении всего сущего.

    Что такое большой адронный коллайдер, и где он находится

    Большой адронный коллайдер (БАК или, с английского, Large Hadron Collider, LHC) является самым мощным на данный момент ускорителем частиц на Земле. Адронным этот прибор называется из-за того, что работает с элементами атомного ядра, которые относятся к классу адронов. А коллайдером его назвали, потому что основное предназначение прибора — это столкновение частиц.

    Коллайдер расположен на территории сразу двух государств — Франции и Швейцарии. От Женевы, швейцарской столицы, до него всего пять километров. Недалеко от Женевы находится также ЦЕРН — Европейская организация по ядерным исследованиям. Работающие там ученые занимаются проведением экспериментов на адронном коллайдере.

    Сам БАК представляет собой систему закольцованных туннелей, расположенных под землей. Длина его крупнейшего кольца составляет 26 659 метров. Глубина, на которой расположена вся система, составляет 100 метров. Этого достаточно для изоляции проводимых там экспериментов от влияния внешних факторов, например, от воздействия солнечной радиации.

    Строение большого адронного коллайдера

    Как устроен БАК

    Большой адронный коллайдер был построен всего за 6 лет при участии более чем полусотни стран. Отдельные детали поставляли со всех концов Европы, что было настоящим логистическим вызовом из-за их крупных размеров.

    Чтобы лучше понять, что такое коллайдер, его можно условно разделить на две части:

    • Ускоритель. Он представляет собой систему туннелей, по которым протоны разгоняются до необходимой скорости. Эти туннели проложены в виде колец разного диаметра. Каждое кольцо — это труба с двумя каналами. По этим каналам в условиях вакуума проходят пучки протонов (они удерживаются внутри каналов специальными сверхпроводящими магнитами). Чем больше диаметр кольца, через которое проходит пучок, тем выше его скорость.
    • Детекторы. Они служат для снятия данных во время экспериментов — фиксируют столкновения частиц. Они расположены там, где кольца пересекаются, то есть там, где пучки сталкиваются друг с другом. По своим размерам детекторы напоминают трехэтажные дома. Есть четыре самых известных детектора: крупные — CMS и ATLAS, а также средние — LHCb и ALICE. Помимо них есть еще некоторое количество мелких детекторов.

    Адронный коллайдер: принцип работы

    Для исследований протоны необходимо разогнать до максимально возможной в природе скорости, которая равняется приблизительно 300 000 км/с. Происходит это так:

    1. Сначала в канал кольца запускают, например, положительно заряженные частицы — протоны.
    2. После этого к кольцу приближают положительно заряженный электрод. Эффект от этого такой же, как если бы соединили магниты одинаковыми полюсами. То есть протоны отталкиваются от электрода и получают ускорение.
    3. Ускорение частиц возрастает с прохождением колец все большего диаметра.
    4. Если прибор настроен правильно, то пучки достигают скорости света и готовы для участия в очередном эксперименте по столкновению с таким же разогнавшимся встречным пучком (для максимальной энергии столкновения пучки разгоняют навстречу друг другу).

    Практически любой элемент адронного коллайдера можно настроить индивидуально. Для его обслуживания работает специальная группа машинных физиков. Они проводят расчеты и настраивают прибор для каждого эксперимента отдельно, поскольку требования всегда разные. Кроме того, одной из основных задач машинной группы является поиск оптимальных настроек, при которых пучок был бы стабильным.

    Процесс настройки большого адронного коллайдера

    Запись и обработка данных

    Детекторы установлены в местах, где пути разогнавшихся по кольцам частиц пересекаются. Именно там происходит все самое интересное в эксперименте — протоны сталкиваются друг с другом и распадаются на еще более мелкие части.

    У каждого детектора есть своя специализация. Каждый служит для определения частиц определенного вида. В ходе эксперимента детектор запечатлевает траекторию, с которой разлетаются частицы после столкновения, определяет вид частиц и энергию их столкновения (для этого важно знать скорость разгона пучков). Эти данные формируют исчерпывающую картину столкновения.

    Данные экспериментов записываются на магнитные ленты. Это очень большие объемы информации. Чтобы ее обработать, используется специально настроенное вычислительное оборудование ЦЕРН. Эти компьютеры очень мощные, хотя и не самые лучшие из существующих. Кроме того, доступ к записанным данным по сети получают ученые из лабораторий, расположенных по всему миру. Такая система значительно ускоряет обработку результатов.

    Значение БАК для фундаментальной науки

    Адронный коллайдер перевел научные эксперименты на новый уровень. Он позволяет ставить очень глубокие задачи по структуре и свойствам материи. Наблюдение за тем, как ведет себя вещество при распаде, как возникают новые вещества и каким законам они подчиняются, позволяет исследовать мир на, в буквальном смысле слова, фундаментальном уровне. На основе подобных открытий была, например, изобретена лучевая терапия, а также протестирована работа электронного оборудования в условиях космических излучений, после чего оно смогло работать на Марсе и Венере.

    При этом наука развивается не только за счет сделанных открытий, но и за счет создания технологической среды для исследований на совершенно ином уровне. Например, интернет, без которого вряд ли кто-то уже представляет свою жизнь, был побочным продуктом научной работы на ускорителе. Ученым просто необходима была сеть для мгновенного обмена информацией и получения данных. Теперь мгновенно обмениваться информацией и получать данные при помощи такой сети может практически все население Земли.

    Главное открытие

    В качестве примера ярких экспериментов, сделанных на БАК, приведем открытие бозона Хиггса. Несколько десятков лет ученые пытались разрешить вопрос о том, откуда у вещества возникает масса. Один из исследователей, Питер Хиггс, вынес предположение, что все пространство пронизано полем. Когда частицы двигаются сквозь него, то подвергаются силе трения. Одни частицы испытывают меньшее сопротивление и быстро проскакивают. Другие «увязают», набирая массу за счет поля. Таким образом, получается, что масса — это сила трения, которую испытывает частица в поле Хиггса.

    Чтобы найти эту частицу, было необходимо разбить ядро атома, провести множество экспериментов по столкновению частиц друг с другом, изучить последствия таких столкновений, а также собрать множество снимков происходящего. В 2012 году эксперименты увенчались успехом, и существование предполагаемого элемента подтвердилось. Он получил имя бозона Хиггса, в честь ученого, который вынес предположение о его существовании. В 2013 году Хиггсу и Энглеру за это открытие была присуждена Нобелевская премия.

    Кроме того, технология, которую изобрели, чтобы поймать хиггсовский бозон в 2012 году, в 2018 году привела к новому прорыву, но уже в медицине. Ученые из Новой Зеландии сумели сконструировать на ее основе рентгеновское оборудование, которое позволяет делать цветные трехмерные снимки человеческого тела. Новый уровень четкости при сканировании позволит осуществлять более раннюю диагностику болезней и, следовательно, проводить более легкое и эффективное лечение.

    Другие задачи и эксперименты

    Естественно, что открытием бозона Хиггса исследовательские отделы не ограничиваются. Их целью является построение современной теории мира, в том числе на основе изучения свойств хиггсовской частицы. Для приближения к этой цели работы ведутся по следующим направлениям:

    • Исследование фотон-фотонных и фотон-адронных коллизий.
    • Исследование кварк-глюонной плазмы.
    • Исследование свойств самых тяжелых из известных кварков — топ-кварков.
    • Дальнейшей изучение хиггсовского механизма.
    • Поиски суперсимметрии.

    Для решения многих из этих задач, например, поиска суперсимметрии, текущих мощностей прибора не хватает. Поэтому управление ЦЕРН приняло решение приостановить работу ускорителя до 2021 года. За это время прибор обновят, увеличат его фотосилу, за счет чего частицы смогут сталкиваться до семи раз чаще.

    Опасения

    БАК — это уникальнейший прибор, созданный человечеством, именно за счет своей мощности. Только этот ускоритель способен разгонять частицы до 99.99% скорости света. Эта его особенность породила множество страхов как у профессиональных физиков, так и у обывателей. Например, высказывалось опасение, что частицы, разогнавшись до такой большой скорости, настолько уплотнятся, что образуют микроскопическую черную дыру. А эта дыра затем поглотит всю планету.

    Перед запуском машины два физика, Санчо и Вагнер, даже подали иск против организаций, стоящих за БАК. Но ЦЕРН объяснил свои расчеты при помощи теории относительно Эйнштейна, что подтверждало невозможность возникновения черной дыры, и иск отклонили. Но многие люди продолжают выступать против проведения подобных экспериментов, ведь Эйнштейн мог и ошибиться.

    Стивен Хокинг на основе уже собственных теорий также опроверг опасение о том, что ускоритель может привести к поглощению планеты микроскопической черной дырой. Его довод заключался в том, что черные дыры не только поглощают материю, но и излучают ее, тем самым исходя на нет. Излучение тем интенсивнее, чем меньше объем дыры. Таким образом, маленькая черная дыра исчезнет практически мгновенно и не успеет нанести никакого вреда.

    Адронный коллайдер — это не нечто, созданное исключительно человеком. В природе существует множество условий для столкновения частиц на огромнейшей скорости. Чтобы получить черную дыру, необходим прибор в миллион раз мощнее, чем самый мощный на планете ускоритель.

    Есть ли ускорители в России

    Адронный коллайдер — это дорогостоящий, но не такой уж редкий прибор. Строить их начали около семидесяти лет назад. В России есть два действующих андронных коллайдера и один, NICA, в процессе строительства. Закончить его монтаж планируют уже к 2020 году.

    NICA строится в небольшом научном городке под названием Дубна, который стоит на Волге. Прибор будет гораздо менее мощным, чем БАК, но он и направлен на решение совсем другой задачи. NICA будет использоваться для того, чтобы смоделировать состояние вселенной в первую секунду после Большого взрыва. Ученые считают, что в то мгновение вещество находилось в ином агрегатном состоянии. Это не была жидкость, газ или твердое тело, это была кварк-глюонная плазма. Своеобразный суп из кварков.

    В туннелях адронного коллайдера повторят Большой взрыв на микроуровне, чтобы посмотреть на мир в процессе его зарождения: ионы золота превратят в кварковый суп и проведут эксперименты для изучения его свойств — неизведанных свойств четвертого (а точнее первого) агрегатного состояния вещества. В случае успеха этих исследований на фундаментальные вопросы о возникновении мира, сущности пространства и времени будут получены вполне конкретные ответы. И кто знает, как это повлияет на состояние современной науки и какие новые технологии появятся в результате этих открытий.

    Поделиться ссылкой:

    Что сейчас происходит с Большим адронным коллайдером: Наука и техника: Lenta.ru

    Большой адронный коллайдер (БАК) был запущен 10 сентября 2008 года. Через девять дней в крупнейшем на планете ускорителе элементарных частиц произошла авария, и ученые вынуждены были прекратить работу на нем. Непосредственно перед запуском БАК и спустя некоторое время после поломки в СМИ появлялось огромное количество новостей о коллайдере, но постепенно информационный поток иссяк. Что сейчас происходит с БАК и вокруг него?

    Фальстарт

    Запуска БАК с нетерпением ждали не только физики, но и люди, которые последний раз вспоминали об этой науке в школе. Такое нетипичное внимание к исследованиям старательно поддерживалось журналистами, в том числе и далекими от науки. Кроме того, важную роль в "раскрутке" коллайдера сыграли работающие на нем специалисты, что является нетипичным для ученых поведением.

    После проведения столь активной рекламной кампании специалисты БАК не могли обмануть ожидания миллионов жителей Земли и отложить запуск ускорителя. Знаменательное событие было намечено на 10 сентября 2008 года, однако незадолго до этого срока ученые столкнулись с рядом технических проблем. В назначенный день первые пучки протонов прошли по 27-километровому кольцу ускорителя. Исследователи прогнали протоны сначала по часовой стрелке, а потом и против, перевыполнив намеченную ранее программу.

    Следующие несколько дней ученые радовались, что созданная ими колоссальная установка работает как надо (хотя небольшие технические затруднения периодически возникали), а обыватели - что Землю не поглотила черная дыра. Но 19 сентября около полудня ситуация вышла из-под контроля. Около сотни магнитов коллайдера вышли из сверхпроводящего состояния, которое возможно при температуре ниже 1,9 кельвина (-271,3 градуса Цельсия). Магниты начали нагреваться, и когда температура достигла 100 кельвинов, в туннель ускорителя было выброшено около шести тонн жидкого гелия из криогенной системы, поддерживающей магнит в сверхпроводящем состоянии.

    Вышедшие из строя магниты относятся к так называемым поворотным магнитам. Они необходимы для того, чтобы удерживать пучки протонов на правильной траектории. В магнитную систему БАК также входят фокусирующие магниты, которые препятствуют "разбеганию" положительно заряженных протонов из-за электростатического отталкивания. Магниты специального назначения, установленные в двух точках - там, где протоны попадают в ускорительное кольцо и выходят из него, - контролируют пучок только во время его инжекции и сброса.

    Сразу после аварии стало ясно, что коллайдер получил серьезные повреждения, однако точная оценка причиненного ущерба заняла длительное время. Туннель ускорителя находится на глубине 100 метров, и в нем поддерживается стабильно низкая температура. Для того чтобы понять, что и почему произошло 19 сентября, ученым необходимо было прогреть поврежденную секцию до комнатной температуры, а затем частично разобрать конструкции БАК.

    В итоговом заключении технической комиссии CERN (Европейский центр ядерных исследований, международная организация, курирующая проект БАК), выпущенном 5 декабря 2008 года, был сделан вывод, что причиной аварии стал брак при монтаже одного из контактов между магнитами. Размер причиненного ущерба был оценен в 21 миллион долларов. На ремонтные работы планировалось потратить половину этой суммы, а оставшиеся 10 миллионов должны были пойти на покупку новых магнитов.

    Чуть позже генеральный директор CERN Рольф-Дитер Хойер объявил, что починка БАК обойдется почти на треть дороже. Согласно новым подсчетам, ориентировочная стоимость работ составит 26 миллионов долларов. Выросла и предполагаемая длительность ремонта. Изначально представители CERN говорили о двух месяцах, затем срок увеличился до полугода. В настоящее время ученые обещают начать пробные пуски протонов в конце сентября - октябре 2009 года.

    Два наиболее сильно поврежденных участка. Фото с сайта cern.ch

    Lenta.ru

    Помимо собственно замены или ремонта поврежденных магнитов специалисты CERN разработали диагностическую систему, которая способна выявлять повреждения, способные спровоцировать новую аварию. С помощью этой системы уже были обнаружены несколько дефектных соединений в других секторах ускорительного кольца. В начале мая ученые выяснили, что некоторые контакты могут содержать дефекты несколько иного типа. Часть из них было решено заменить на новые.

    Средства на устранение последствий аварии должны были предоставить страны-участники CERN. Дополнительные расходы и сами по себе не являются приятным событием, а тут еще грянул финансовый кризис. Выделение средств не на спасение экономики, а на непонятный прибор со сложным названием показалось разумной идеей не всем государствам.

    В начале мая 2009 года Австрия заявила о своем желании выйти из CERN. По мнению официальных лиц, правительство смогло бы с большей пользой для страны потратить 17 миллионов, которые ежегодно уходят в бюджет CERN. Австрийские ученые восприняли решение правительства крайне негативно, и 18 мая канцлер страны объявил о том, что Австрия останется в составе CERN.

    Не только БАК

    Несмотря на то что на ремонт БАК уходит огромное количество ресурсов, CERN продолжает поддерживать и другие научные проекты. С 10 по 13 мая в Центре прошла конференция, посвященная их обсуждению. Для проведения большей части экспериментов ученые задействуют "разгоночные" ускорительные кольца БАК (перед тем как попасть в 27-километровый туннель, протоны набирают скорость в меньших по размеру кольцах). Программу конференции и ссылки на тексты докладов можно найти здесь.

    Том Хэнкс в роли профессора Лэнгдона. Кадр из фильма "Ангелы и демоны"

    Lenta.ru

    Параллельно с чисто научной деятельностью CERN продолжает активно вести просветительскую работу. Одновременно с премьерой фильма Рона Говарда "Ангелы и демоны" был запущен сайт, на котором разъясняется суть упоминающихся в картине научных явлений. По сюжету главные герои пытаются спасти Ватикан, который злоумышленники хотят разрушить при помощи созданной в CERN антиматерии. Частично на сайте воспроизводится опубликованная ранее научно-популярная статья об антивеществе, но некоторые разделы сайта, посвященные экспериментам на БАК и бозону Хиггса, являются новыми.

    Научную основу картины, снятой по мотивам одноименного романа Дэна Брауна, нельзя назвать безукоризненной. Тем не менее, представители CERN активно сотрудничают со съемочной группой и используют фильм для рекламы коллайдера. Во время визита в CERN в феврале исполнитель главной роли Том Хэнкс дал согласие принять участие в церемонии повторного запуска БАК.

    Еще одной категорией граждан (помимо любителей кино), которых CERN пытается приобщить к экспериментам БАК, стали дети. В конце марта 2009 года в Сети появилась "Цернландия" - сайт, на котором можно совершить путешествие в мультяшный БАК. Выполняя различные квесты, посетители сайта узнают названия и суть проводимых на коллайдере экспериментов и назначение различных установок БАК.

    Что дальше?

    Технические неполадки, возникшие в коллайдере, являются серьезными (учитывая размеры БАК - очень серьезными). Для их устранения специалистам CERN придется приложить огромное количество усилий, и не исключено, что в ходе проверок будут обнаружены новые дефекты. На данный момент трудно сказать, смогут ли ученые получить финансирование в достаточном объеме для того, чтобы вновь попытаться уничтожить Землю и провести грандиозный эксперимент. Тем не менее, исследователи не теряют оптимизма, а научная жизнь в CERN продолжает развиваться. А это самое главное.

    «Доигрались!» Большой адронный коллайдер внезапно включился и начал накапливать энергию – эксперт

    Оборудование фиксирует странное излучение из космоса, направленное прямиком в БАК, сообщил специалист.

    Большой адронный коллайдер или БАК, создан учеными для анализа поведения частиц при столкновении на сверхскоростях. Его периодически включают, получают данные, а затем выключают. Однако последние сообщения экспертов говорят о том, что БАК внезапно включился.

    С их слов, коллайдер начал разгонять частицы на скоростях близких к скорости света, а в периметре началась накапливаться энергия. Эта информация стала поводом для уфологического сообщества направить антенны их «специального» оборудования в сторону Женевы – именно рядом с этим городом находится БАК.

    Эксперты не на шутку перепугались, когда обнаружили странные сигналы из космоса, «бьющие» прямо в адронный коллайдер.

    Опасность кроется в том, что если столкнуть частицы на скорости более субсветовой, то результат будет, мягко говоря, непредсказуем. Сами ученые предполагали, что при неправильной настройке оборудования есть вероятность создания микроскопической черной дыры. Отнюдь размеры этого космического тела не повлияют на разрушения, которые будут причинены планете. Силы гравитации будет достаточно, чтобы поглотить всю планету.

    Также ученые предполагают возможность появления нового вещества, разрыв пространства и прочие фантастические вещи. Иными словами, могут произойти вещи которые невозможно объяснить с точки зрения классической физики.

    Как писалось выше, накопление энергии – первый шаг к переходу на сверхсветовые скорости. Эксперты считают, что «кто-то сверху» решил показать человечеству, чем могут закончиться эксперименты с тем, чего люди не понимают. Один из специалистов даже прокомментировал ситуацию одним словом: «Доигрались!»

    Из-за Глобального потепления Земля может повторить судьбу Марса – эксперт

     Независимые исследователи выявили странную аномалию – ядро планеты начало внезапно увеличиваться и нагреваться.

    Официальной информации тем временем пока не поступало, поэтому вполне вероятно, что вся история не получит подтверждения.

    Дмитрий Приморский

    Поделиться:

    Смотрите также

    Описание: