Коллайдер снова запускают

Опубликовано: 21.09.2022

Полным ходом ведётся подготовка к новому запуску Большого адронного коллайдера (БАК), очередной его запуск ожидается во вторник 30 марта.

В этот день учёные Европейского центра ядерных исследований (CERN) впервые попытаются разогнать встречные пучки частиц с мощностью потока в 3,5 тераэлектронвольт (ТэВ), или 7 трлн электронвольт в сумме, сообщает newsru.

На прошлой неделе БАК уже сформировал поток частиц, который смог достичь такого энергетического потенциала. Но успешным результатом эксперимента будет встречное столкновение двух таких потоков, причём оба должны будут стабильно поддерживать столь высокий заряд. Учёные хотят найти загадочную частицу — «бозон Хиггса», или, как её ещё называют, «божественную частицу», поскольку её обнаружение представляет большую важность для изучения физики.

Сгенерировав потоки частиц мощностью по 3,5 ТэВ каждый, учёные наконец окажутся на пороге запуска новой программы физических исследований, пояснил директор по ускорителям и технологии CERN Стив Майерс. Но ещё много работы предстоит выполнить перед столкновением потоков. Точно направить потоки — очень сложная задача. Примерно как запустить две иголки навстречу другу другу через Атлантический океан, причём так, чтобы на полпути они столкнулись, сказал Майерс.

Эксперимент, который проводится в 27-километровом подземном тоннеле, проложенном под приграничными районами Франции и Швейцарии, возобновлён лишь недавно. В сентябре 2008 года из-за протечки в тоннель тонны жидкого гелия работу коллайдера пришлось приостановить на ремонт, и вновь запустили его лишь через 14 месяцев — в ноябре 2009 года.

К 30 марта команда БАК будет заниматься подготовкой систем контроля пучков частиц, а также устройств, защищающих детекторы от вылетевших из потока частиц. Все эти системы к началу работы должны быть полностью готовы.

Запустить потоки частиц по кольцевому тоннелю — это одно дело. Другое дело — заставить их циркулировать там на протяжении разумного периода времени. Важно добиться формирования «золотой орбиты» — когда потоки часами будут делать оборот за оборотом, сказал директор CERN по коммуникациям Джеймс Джиллис. И только убедившись, что потоки частиц — стабильны, имеет смысл включать детекторы.

Разгон и столкновение протонов позволят пролить свет на основы мироздания, надеются физики. Около 1200 сверхпроводящих магнитов изгибают потоки протонов и разгоняют их в противоположных направлениях со скоростью, близкой к скорости света.

В определённых местах туннеля потоки протонов пересекаются, что позволяет частицам сталкиваться друг с другом. Детекторы, расположенные в этих местах, исследуют эффект от столкновений. Изучив результаты столкновения частиц, учёные надеются глубже проникнуть в тайны материи, достичь самых высоких из когда-либо изученных энергий. При самом оптимистичном исходе исследователи смогут воссоздать условия, существовавшие 13 млрд лет назад спустя 1-2 триллионные доли секунды после Большого Взрыва, приведшего, по господствующей в современной науке теории, к возникновению нашей Вселенной.