Большой адронный коллайдер достигает максимальной рабочей мощности | «Будущее сейчас»
25  Просмотров

Большой адронный коллайдер (БАК) является крупнейшим в мире ускорителем частиц с самой высокой энергией. Объединяя субатомные частицы со скоростью, близкой к скорости света, он стремится воссоздать условия, которые существовали всего через долю секунды после рождения Вселенной. При этом ожидается, что в нем будут рассмотрены некоторые из наиболее фундаментальных вопросов физики.

БАК расположен в туннеле-круге длиной 27 километров, в 175 метрах под землёй, проходя через франко-швейцарскую границу недалеко от Женевы, Швейцария. Этот синхротрон предназначен для столкновения противоположных пучков частиц либо протонов с энергией 7 тераэлектронвольт (7 ТэВ) на частицу, либо ядер свинца с энергией 574 ТэВ на ядро. Термин “адрон” относится к частицам, состоящим из кварков.

Структура была построена Европейской организацией ядерных исследований (ЦЕРН) с целью проверки различных предсказаний физики высоких энергий, включая существование гипотетического бозона Хиггса и большого семейства новых частиц, предсказанных суперсимметрией. Он был построен в сотрудничестве с более чем 10 000 учеными и инженерами из более чем 100 стран, а также сотнями университетов и лабораторий.

В сентябре 2008 года пучки протонов впервые успешно циркулировали в главном кольце БАК, но девять дней спустя его работа была остановлена из-за серьезной неисправности. В ноябре 2009 года они были успешно распространены снова, первые зарегистрированные протон-протонные столкновения произошли три дня спустя при энергии инжекции 0,45 ТэВ на пучок. После зимнего отключения 2009 года БАК был перезапущен, и луч был увеличен до половины мощности, 3,5 ТэВ на луч (т.е. половина его расчетной энергии). В марте 2010 года произошло первое запланированное столкновение двух пучков с энергией 3,5 ТэВ – новый мировой рекорд по столкновениям частиц с самой высокой энергией.

Первоначально эксперимент вызывал у общественности опасения, что столкновения могут привести к сценарию конца света с участием микроскопических черных дыр или гипотетических частиц, известных как странные частицы. В двух обзорах безопасности, проведенных по заказу ЦЕРНА, были рассмотрены эти проблемы и сделан вывод о том, что эксперименты на БАК не представляют опасности и что нет причин для беспокойства, и этот вывод был одобрен Американским физическим обществом.

В 2015 году протоны были разогнаны до 6,5 ТэВ и начался сбор научных данных на полной энергии столкновений 13 ТэВ. С ежегодными перерывами на зиму, собирается статистика протон-протонных столкновений. В ноябре и начале декабря 2016 г. около месяца проводились столкновения протонов с ядрами свинца. Осенью 2017 года прошёл пробный сеанс столкновений ядер ксенона, а в конце 2018 года в течение месяца проводились столкновения ядер свинца.

Благодаря большей энергии по сравнению с предшествовавшими коллайдерами, БАК позволил «заглянуть» в недоступную ранее область энергий и получить научные результаты, накладывающие ограничения на ряд теоретических моделей.

За БАК последуют ещё более крупные ускорители частиц в 2028 и 2035 годах.

Поделиться:


2015

Нет комментариев