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

[Admin]

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

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

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

Как говорят специалисты, на этот раз подготовка ведется более тщательно, чем в 2008 году. Нет уже такой спешки, как было прошлой осенью. По словам сотрудницы технологического подразделения CERN Елены Шарифуллиной, в прошлом году запуск приурочивали к назначенной дате, и поэтому недостаточно тщательно проверили все системы.

Как отмечают 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 через полторы-две недели, столкновений же на половинной энергии (3,5 тераэлектронвольт вместо 7) ждут после Нового года. Напомним, что во время 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 вопрос может стать так называемый механизм 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 минимум одну частицу, связанную с ним - бозон Хиггса. Если она существует, то Большой адронный коллайдер сможет ее обнаружить.

Также машина поможет ответить на вопрос о судьбе антиматерии – объяснить, почему, если в момент Большого взрыва возникло равное количество материи и антиматерии, антиматерии во Вселенной нет.

Кроме того, в рамках одного из экспериментов 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 еще не собрались в элементарные частицы, наблюдалось в первые мгновения после 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, однако четыре гигантские подземные полости для детекторов ATLAS, CMS, ALICE и LHCb были созданы специально для него.

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

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

История создания БАКа и аварии
Напомним, что решение 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 примерно 3 млрд евро, весь проект оценивается в сумму, превышающую 6 млрд евро.
В сентябре 2008 года произошел первый запуск коллайдера. 19 сентября ученые зафиксировали утечку жидкого гелия и расплавление одного из контактов сверхмощных вакуумных магнитов. Прибор остановили, на его ремонт были потрачены десятки миллионов долларов. В феврале 2009 года речь шла о повторном запуске в сентябре, однако к установленному сроку ученые не успели до конца восстановить 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 разработали и установили на ускорителе систему предотвращения подобных аварий, которая теперь будет отслеживать рост электрического сопротивления.

Источник: newsru.com