Ученые готовятся к запуску Большого адронного коллайдера: новых открытий ждут к февралю

Ученые из Европейского центра ядерных исследований (CERN) собираются уже в ближайшее миг заново запустить Большой адронный коллайдер вслед за тем серьезной аварии, произошедшей в сентябре прошлого года.

Как рассказал РИА "Новости" глава международного опыта LHCb (The Large Hadron Collider Beauty experiment) Андрей Голутвин, специалисты, предположительно в пятницу-субботу проведут пучок протонов по всему кольцу ускорителя - поначалу в одну сторону, после этого в другую. Точные сроки начала запуска не сообщаются, так как до конца все системы БАКа пока не проверены.

- По одной из версий, коллайдер сам сооружает помехи на пути запуска

По словам Голутвина, к настоящему моменту агрегатина охлаждена, последние проверки должны быть закончены к вечеру пятницы. Как уточнил физик, понятие "запуск коллайдера" - в значительной степени условность. СМИ называют запуском основополагающий доступ пучка протонов по всему кольцу ускорителя, в то час как служба коллайдера содержится в столкновениях частиц. Новых открытий от БАКа ожидают только к февралю 2010 года.

Как говорят специалисты, на тот самый раз подготовка ведется больше тщательно, чем в 2008 году. Нет уже таковый спешки, как было прошлой осенью. По словам сотрудницы технологического подразделения CERN Елены Шарифуллиной, в прошлом году запуск приурочивали к назначенной дате, и потому мало скрупулезно проверили все системы.

Как фиксируют физики, первые столкновения частиц в БАКе не будут достижением, так как прецеденты были и ранее. Но сотрудники CERN все же считают это важным этапом. Предполагается, что первые столкновения пучков протонов в БАКе произойдут уже посредством полторы-две недели, столкновений же на половинной энергии (3,5 тераэлектронвольт вместо 7) ждут после этого Нового года. Напомним, что во пора первого запуска коллайдера физики не успели осуществить столкновения частиц.

Каких открытий ждут от БАКа

Как предполагают ученые, принципиально новые научные результаты Большой адронный коллайдер может принести уже в начале февраля 2010 года, когда энергия столкновений будет доведена до запланированных 7 тераэлектронвольт. Как считают физики, БАК должен внести свой вклад в представления о Вселенной. Пока в числе нерешенных вопросов в этой области - проблема происхождения массы в рамках Стандартной модели.

Ответом на вопросительный мотив может сделаться так называемый агрегат Хиггса, названный по имени британского физика Питера Хиггса. Согласно этой теории, пространство заполнено полем Хиггса, и взаимодействуя с ним, частицы приобретают массу. Поле Хиггса имеют как самое меньшее одну частицу, связанную с ним - бозон Хиггса. Если она существует, то Большой адронный коллайдер сможет ее обнаружить.

Также машина поможет ответствовать на вопрос о судьбе антиматерии - объяснить, почему, если в миг Большого взрыва возникло равное численность материи и антиматерии, антиматерии во Вселенной нет.

Кроме того, в рамках одного из опытов на коллайдере, на детекторе ALICE будет исследоваться кварк-глюонная плазма, которая должна возникать при столкновении разогнанных в ускорителе ионов свинца. Как полагают ученые, это состояние материи - "комок" кварков и глюонов, которые ещё не собрались в элементарные частицы, наблюдалось в первые мгновения потом Большого взрыва.

Технические характеристики БАКа

Большой адронный коллайдер станет самым крупным ускорителем в мире. Он расположен в туннеле длиной 27 километров на глубине 100 метров под землей. Туннель БАК получил от предыдущего ускорителя CERN - Большого электрон-позитронного коллайдера LEP, и все-таки четыре гигантские подземные полости для детекторов ATLAS, CMS, ALICE и LHCb были созданы нарочно для него.

Для того, чтобы магниты ускорителя могли удержать протоны в кольце, на них подается до того мощный ток, что снести его проводники могут только в сверхпроводящем состоянии. Поэтому магниты коллайдера охлаждены до 1,9 градусов Кельвина - примерно 271 градусов Цельсия ниже нуля.

Как считают ученые, протоны в коллайдере поставят кроме того и рекорд скорости - они будут разгоняться до 99,9999991% от скорости света. Энергия столкновений составит 14 тераэлектронвольт, что позволит принять новые открытия.

История создания БАКа и аварии

Напомним, что вывод о строительстве БАКа было принято в декабре 1994 года. В июне 1996 года к участию в проекте официально присоединилась Россия, в декабре 1997 года - США. В марте 2003 года закончились земляные работы. В 2005 году началась установка сверхпроводящих дипольных магнитов главного кольца ускорителя. Весной 2008 года стройка завершилась. В августе прошлого года коллайдер был готов к запуску.

Стоимость создания БАК составила эдак 3 млрд евро, весь план оценивается в сумму, превышающую 6 млрд евро.

В сентябре 2008 года произошел первостепеннный запуск коллайдера. 19 сентября ученые зафиксировали утечку жидкого гелия и расплавление одного из контактов сверхмощных вакуумных магнитов. Прибор остановили, на его ремонтик были потрачены десятки миллионов долларов. В феврале 2009 года речь шла о повторном запуске в сентябре, при всем при том к установленному сроку ученые не успели до конца воссоздать прибор.

В конце октября сообщалось, что запуск коллайдера намечен на ноябрь. Из-за непонятных многочисленных препятствий к запуску БАК некоторые физики заговорили о том, что, возможно, коллайдер сам строит помехи, так как противится открытию "несовместимого с природой" бозона Хиггса и темной материи.

Помимо ремонтных работ специалисты CERN спроектировали и установили на ускорителе систему предотвращения подобных аварий, которая в настоящий момент будет отслеживать увеличение электрического сопротивления.

Keywords: