Когда был запущен адронный коллайдер

Блеск и нищета ускорителя

Что сейчас происходит с Большим адронным коллайдером

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.

Читать еще:  Какие симптомы синусита у взрослых

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

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»

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.

Читать еще:  Как изменить время в Windows 10

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

Чт 10 октября 2019, 07:36:51

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.

Большой адронный коллайдер запущен вновь

Поделиться сообщением в

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

После ремонта, вызванной неполадками в работе электрической сети, Большой адронный коллайдер в воскресенье был запущен вновь — впервые с 2013 года, с удвоенной мощностью.

Читать еще:  Как дешево отопить дом без газа

По мнению ученых, при помощи коллайдера в ближайшем будущем они смогут приблизиться к разгадке существования «темной материи».

Пучки частиц уже совершили несколько кругов по параллельному двойному тоннелю коллайдера, однако первые результаты этой работы нужно ожидать нескоро. Столкновения начнут происходить примерно через месяц, тогда же коллайдер достигнет ожидаемой мощности в 13 триллионов элетронвольт.

Во время запуска с удвоенной энергией ученые надеются заглянуть за пределы Стандартной модели.

Большая неизвестность

Ученые планируют впервые выявить так называемые суперсимметричные частицы, или глюино. Если они появятся в коллайдере, это станет первым непосредственным эмпирическим подтверждением существования «темной материи», которая теоретически предсказана в рамках принятой в настоящее время научным сообществом модели Вселенной.

Стандартная модель физики описывает 17 субатомных частиц, в том числе 12 фермионов и 5 бозонов, последний из которых, бозон Хиггса, был обнаружен во время предыдущего запуска коллайдера в 2012 году.

Профессор Тара Ширс из университета Ливерпуля, работающая на БАК, сказала Би-би-си: «В каждой части любого эксперимента, который мы когда-либо проводили, мы ожидали большого открытия. Но теперь это особенно актуально, потому что с открытием бозона Хиггса во время прошлого запуска, мы обнаружили все то, что наша теория только предсказывала».

Стремясь объяснить некоторые загадочные свойства Вселенной, были предложены теории, лежащие за пределами Стандартной модели. Однако доказательства этих идей пока не найдены.

Это и «темная энергия» — всепроникающая сила, позволяющая Вселенной расширяться; и темная материя – «паутина», удерживающая видимую материю на месте и объясняющая, почему галактики вращаются быстрее чем предполагали ученые.

Если теория суперсимметрии найдет свои доказательства во время запуска БАК, некоторые пробелы в знаниях будут заполнены.

Ожидание

Проводя невиданный ранее эксперимент, когда во время столкновения частиц в БАКе создается температура, невиданная со времен Большого взрыва, физики надеются найти что-то, что даст ответы на их вопросы.

Но самое главное — остаточный продукт, который надеются зафиксировать ученые. Это нейтралино, наиболее легкая и стабильная суперчастица. Согласно теории, именно она является главным компонентом темной материи, она поможет решить проблему скрытой массы, которая необходима для объяснения связи галактик, но не выявляется при помощи телескопов.

Не раньше мая физики получат доступ к новой информации, и только тогда может начаться её анализ.

Стивен Голдфарб, работающий в научной группе Atlas, предостерегает от слишком больших ожиданий. Он работал на предыдущей версии коллайдера, который был запущен в 1989 году и говорит, что и тогда ученые ожидали найти доказательства теории суперсимметрии и бозон Хиггса.

«Многое из того, что мы искали тогда, мы ищем и сейчас, — говорит он. — В конце концов, мы получаем все более и более точные данные о Стандартной модели. Мы смогли выставить границы, благодаря которым был найден бозон Хиггса. Но пока мы не сделали ни одного открытия, которое стало бы прорывом».

«Это станет нашей задачей на несколько ближайших лет», — добавляет он.

По словам ученого, теперь работа будет носить скорее исследовательский характер. «Мы просим вас запастись терпением! Ведь это и есть наша основная работа», — говорит Голдфарб.

Источники:

http://m.lenta.ru/articles/2009/05/20/cern/

http://www.vladtime.ru/nauka/kosmologiya/734028

http://www.bbc.com/russian/science/2015/04/150405_lhc_restart_2015

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector
×
×
×
×