Адронный коллайдер и всё о нём

Тогда неполадки в электрической цепи привели к пробою резервуара с жидким гелием. В результате в тоннель ускорителя попало несколько тонн этого газа, а некоторые детали ускорителя нагрелись до высоких температур, что вызвало их деформацию.

Большой адронный коллайдер является самым большим ускорителем элементарных частиц: длина кольца ускорителя составляет 27 километров. При помощи этого инструмента ученые надеются прояснить фундаментальные вопросы физики, а также воссоздать условия, которые были в первые секунды после Большого Взрыва. В частности, БАК будет использоваться для поиска бозона Хиггса - частицы, которая ответственна за наличие массы у остальных элементарных частиц.

Чтобы предотвратить повторные сбои, инженеры, ремонтирующие БАК, должны проверить все подобные контакты. В тоннеле длиной 27 километров их насчитывается около 10 тысяч. Рабочая температура тоннеля составляет 1,9 градуса Кельвина (-271 градус Цельсия). В настоящее время план работ предусматривает нагревание каждого из восьми секторов тоннеля до комнатной температуры (и даже чуть выше). Процедуры постепенного нагрева, проверки и последующего охлаждения требуют очень большого количества времени. Сектор 3-4, в котором произошла поломка, уже разморожен (ремонтные работы в нем были закончены 23 июня 2009 года), однако часть остальных пока держатся охлажденными.

Чтобы сократить временные затраты, инженеры разрабатывают технологию проверки контактов при относительно низких температурах - около 80 градусов Кельвина (-193 градуса Цельсия). По словам Стива Майерса (Steve Myers), отвечающего за работы по ремонту БАК, об успехе или неуспехе нового метода можно будет судить в начале следующей недели.

Сроки ремонта Большого адронного коллайдера постоянно продлеваются. Через несколько дней после аварии инженеры говорили о двух месяцах, позже речь шла о полугоде, затем датой повторного запуска был назначен сентябрь 2009 года. Согласно последним данным, первые пучки протонов запустят не раньше октября, а столкновения пройдут еще позже.

Ремонтные работы в пострадавшем секторе 3-4 были закончены 23 июня 2009 года.

Система обработки данных, поступающих от БАК, получила название WLCG (Worldwide LHC Computing Grid - вычислительная сеть БАК мирового масштаба). Она включает более 140 компьютерных центров в 34 странах мира, а также тысячи отдельных компьютеров. Ежегодно с детекторов БАК будет поступать около 15 петабайт (15 миллионов гигабайт) информации. С таким количеством данных не сможет справиться ни один суперкомпьютер, поэтому ученые и решили использовать систему распределенных вычислений.

"Сырые" данные, поступающие от детекторов коллайдера, попадают на сервера CERN, откуда рассылаются на 11 компьютерных центров первого уровня (Tier-1), которые находятся в США, Европе и Азии. От этих центров данные распределяются на центры второго (Tier-2) и третьего (Tier-3) уровня, где начинается решение конкретных аналитических задач. Ученые, участвующие в экспериментах БАК, будут иметь доступ к Tier-2 и Tier-3 со своих компьютеров.

Первые данные начнут поступать в систему WLCG не раньше октября 2009 года. Из-за поломки, случившейся 19 сентября, работа БАК была приостановлена. Ремонт требует разморозки секторов коллайдера до комнатной температуры (рабочая температура в тоннеле составляет 1,9 кельвина, или минус 271 градус Цельсия). Этот процесс занимает длительное время. Недавно ученые предложили новую технологию починки, которая позволяет не размораживать коллайдер полностью.

Первый пуск Большого адронного коллайдера состоялся в сентябре 2008 года. Спустя 9 дней работа самого большого в мире ускорителя элементарных частиц была приостановлена из-за неполадок. В результате возникшей в электрической системе ускорителя искры был пробит бак с жидким гелием, что привело к выбросу нескольких тонн этого газа в туннели коллайдера. В результате некоторые детали ускорителя нагрелись до высоких температур, что привело к их деформации.

В настоящее время специалисты CERN занимаются устранением последствий сентябрьской аварии. Так, 23 июня официально завершились восстановительные работы в поврежденном секторе коллайдера, и специалисты приступили к откачке воздуха для дальнейшего охлаждения рукава ускорителя. Кроме этого инженеры устанавливают систему, которая позволит предотвратить похожие аварии в будущем.

Большой адронный коллайдер является самым крупным в мире ускорителем элементарных частиц. Длина его кольца составляет около 27 километров. С помощью данного ускорителя ученые планируют воссоздать условия, которые были во Вселенной через некоторое время после Большого Взрыва. Кроме этого ускоритель будет использоваться для поиска так называемого бозона Хиггса - элементарной частицы, которая ответственна за наличие массы у остальных частиц.

"Те работы, что мы делаем сейчас, нам приходится делать медленно и с большой осторожностью. Мы должны быть полностью уверены в том, что когда мы включим коллайдер, он включится и все произойдет по плану", - говорит он.

В CERN рассказывают, что всего коллайдер опоясывают более 10 000 электрических целей, лишь одна из которых в прошлом году вышла из строя.

Напомним, что изначально запустить коллайдер планировалось еще в апреле этого года, затем старт был отложен на август, а позже на октябрь. Если и в ноябре запустить установку не получится, что тогда старт перенесут либо на конец декабря, либо уже на 2010 год.

Сейчас на право построить новый ускоритель претендует несколько лабораторий по всему миру, включая Фермилаб в США и даже Объединенный институт ядерных исследований в Дубне, однако Хойер надеется, что КЛИК появится именно в CERN. Для этого он планирует привлечь в организацию страны вне Европы, в частности, некоторые азиатские государства и США.

Кроме этого в интервью Хойер подтвердил, что восстановление Большого адронного коллайдера идет по плану и его запуск состоится в середине ноября 2009 года. Ускоритель вышел из строя 19 сентября 2008 года (всего через несколько дней после запуска) в результате того, что в месте дефектной спайки возник дуговой разряд, который пробил стенку системы охлаждения. В результате несколько тонн гелия попало в тоннели ускорителя.

Большой адронный коллайдер является крупнейшим в мире ускорителем элементарных частиц. Его планируется использовать для воссоздания условий, которые существовали во Вселенной сразу после Большого Взрыва. Кроме этого с помощью коллайдера ученые планируют искать бозон Хиггса - частицу, которая несет ответственность за массу элементарных частиц.

Если все мероприятия будут проходить в штатном режиме, ускоритель будет готов к работе в ноябре 2009 года. В середине декабря пройдут столкновения с энергиями пучков 3,5 тераэлектронвольта. Максимальная энергия каждого из пучков может составлять 7 тераэлектронвольт. Во время рождественских каникул никаких работ на БАК проводиться не будет (ранее планировалось, что после повторного запуска БАК будет работать безостановочно). Ученые возобновят столкновения в январе или феврале 2010 года.

Большой адронный коллайдер является крупнейшим в мире ускорителем элементарных частиц. В экспериментах на БАК физики рассчитывают воссоздать условия, которые были во Вселенной через несколько мгновений после Большого Взрыва. Кроме того, при помощи ускорителя ученые надеются подтвердить или опровергнуть так называемую Стандартную модель.

Недавно руководитель CERN Рольф-Дитер Хойер заявил, что в будущем вероятно создание гигантского линейного коллайдера. Его экспериментальная ценность будет сравнима с ценностью БАК.

Ожидается, что запуск БАК произойдет в ноябре 2009 года. До этого времени инженеры должны закончить проверку работы систем во всех секторах коллайдера. Особое внимание специалисты намерены уделить тестированию электрических контактов, которые стали причиной аварии на БАК, произошедшей в сентябре 2008 года.

Энергии пучков сталкивающихся протонов будут составлять 3,5 тераэлектронвольт. Это вполовину меньше, чем максимально возможное для БАК значение. Несмотря на озвученное ранее намерение не останавливать работу БАК на зиму, в период рождественских праздников эксперименты на ускорителе проводится не будут. Столкновения пучков будут возобновлены в январе или феврале 2010 года.

С помощью БАК ученые, в числе прочего, рассчитывают подтвердить Стандартную Модель - одну из основных теорий, объясняющих устройство окружающего мира. Правомерность этой теории будет доказана, если специалистам удастся обнаружить так называемый бозон Хиггса. В феврале физики, работающие на другом ускорителе элементарных частиц - американском Тэватроне - заявили, что рассчитывают опередить коллег с БАК в поисках загадочной частицы.

Хойер заявил, что работа зимой в итоге обойдется дороже приблизительно на 15 миллионов долларов, однако, по его словам, интересы науки в данном случае оказались важнее экономии.

Коллайдер впервые запустили в сентябре 2008 года, однако из-за аварии, произошедшей вскоре после запуска, его работу пришлось остановить. Из-за этих чрезвычайных обстоятельств новый запуск коллайдера пройдет "не в сезон", в ноябре 2009 года, в преддверии зимы.

Большой адронный коллайдер является крупнейшим в мире ускорителем элементарных частиц. В экспериментах на нем физики рассчитывают воссоздать условия, которые были во Вселенной через несколько мгновений после Большого Взрыва.

8 октября стало известно, что одного из ученых, работающих на коллайдере, арестовали по подозрению в связях с террористами.

Более года прошло с аварии на Большом Адронном Коллайдере, которая привела к переносу сроков проведения самых дорогих научных экспериментов в истории человечества. Впрочем, все основные проблемы решены, и на декабрь 2009 года запланировано столкновение первых пучков протонов и поступление первых данных для их последующей расшифровки и анализа. Начало экспериментов на Большом Адронном Коллайдере позволит приоткрыть завесу тайны над такими загадочными феноменами, как темная материя, дополнительные измерения пространства-времени, подтвердить наличие неуловимого бозона Хиггса. Но одновременно с этими основными вопросами современной физики и астрофизики может найти ответ на куда более экзотический вопрос, поставленный недавно физиками из Института Нильса Бора в Копенгагене и Института Теоретической физики в Киото, Япония.

Основная соль новой теории заключается в следующем. Одной из главных задач, которые должен решить запуск и проведение экспериментов на уникальном и дорогостоящем оборудовании, является поиск бозона Хиггса. Подтвердив существование этой гипотетической элементарной частицы Большой Адронный Коллайдер подтвердит справедливость Стандартной модели, описывающей все взаимодействия элементарных частиц. Но по мнению двух ученых, создание бозона Хиггса приведет к катастрофическим последствиям, а потому попросту невозможна. Именно поэтому все попытки построить и запустить ускорители элементарных частиц терпели и будут терпеть неудачу. По их мнению, невозможность получения бозона Хиггса обусловлена свойствами самой Вселенной.

В качестве одного из подтверждений этой гипотезы выдвигается идея, что предшественник Большого Адронного Коллайдера, Суперпроводящий Суперколлайдер США также не был построен и введен в строй. Правда, в том случае на первый план вышли не технические проблемы, а банальная нехватка средства на его строительство. Проект был полностью заморожен еще в 1993 году.

Впрочем, ученые допускают и второй вариант развития событий, про котором мощности Большого Адронного Коллайдера попросту недостаточно для получения бозона Хиггса. А потому БАК вполне может заработать, но ни к каким далеко идущим последствиям для физики это не приведет. Теоретиками даже были опубликованы статьи “Test of Effect From Future in Large Hadron Collider: a Proposal” и “Search for Future Influence From LHC”, в которых раскрыты их предположения о невозможности получения бозона Хиггса.

Однако исследователи так и не смогли привести более серьезные доводы в пользу своей гипотезы. До сих пор множество крупных научных проектов, в том числе закончившихся полным успехом (например, запуск на орбиту Земли космического телескопа Хаббла), воспринимались многими простыми обывателями и представителями научного сообщества в штыки. Точно такой же сценарий справедлив в случае строительства Большого Адронного Коллайдера. Что же касается пресловутого бозона Хиггса, то никаких доводов, объясняющих его опасность для Вселенной, приведено не было. Вряд ли такие доводы вообще можно привести. Единственное, что может помещать его отысканию - недостаточно высокая энергия столкновения элементарных частиц, которая может быть достигнута на БАКе, либо ошибочность самой Стандартной модели.