Адронный коллайдер и всё о нём

Игры в "Бога", как бы не привели к нехорошим последствиям, по сути 10 миллиардов потратили в лучшем случае в некуда (в мире сколько голодающих и стран которым нужны средства), в худшем может произойти глобальная катастрофа!

по сути 10 миллиардов потратили в лучшем случае в некуда (в мире сколько голодающих и стран которым нужны средства)

время точное известно???

при малейшей ошибке возможно уничтожение Земли и еще нескольких планет (а может и всей СС)

огласно наследию майа и расшифровке сальского феномена - конец света наступит в 2012 году

Да ладно! Любой просвещённый человек знает, что - согласно наследию майа и расшифровке сальского феномена - конец света наступит в 2012 году Так что ещё рано волноваться

скажите непросвещённым где это можно прочитать ? откуда инфа?

Человеческий разум искусственно ограничен, попробуйте представить себе бесконечность...

попробуйте представить себе бесконечность...

Сообщения о запуске БАК появляются не в первый раз. В начале июля во многих СМИ появилась информация, что старт коллайдера назначен на восьмое июля 2008 года. Журналисты ориентировались на показания размещенного в интернете счетчика. Позднее выяснилось, что он не имеет отношения к коллайдеру. В день несостоявшегося запуска БАК некоторые агентства, в том числе, РИА Новости, со ссылкой на информированные источники объявили, что коллайдер начнет работу не раньше сентября.

БАК является самым большим ускорителем элементарных частиц. С помощью коллайдера физики намерены провести ряд фундаментальных экспериментов, в частности, "увидеть", как выглядела Вселенная в первые мгновения после Большого взрыва. Строительство БАК началось в 2001 году. Элементарные частицы будут разгонять в туннеле длиной 27 километров. Для удержания и коррекции пучков частиц, в коллайдере будут использоваться более полутора тысяч сверхпроводящих магнитов, рабочая температура которых близка к температуре абсолютного нуля.

В связи с запуском БАК высказывались опасения, что его работа может приобрести к необратимым последствиям. Экспертные комиссии, в состав которых входили ученые-физики, проводили специальные исследования и пришли к выводу, что функционирование коллайдера безопасно для Земли и человечества. Более подробно опасения противников проекта БАК и доводы физиков изложены здесь. (_lenta.ru/articles/2007/11/14/collider/)

И никогда нельзя давать голодному рыбу - ему надо давать сеть.
Да и как насчёт естественного отбора среди этносов?

Европейский Центр ядерных исследований объявил дату запуска Большого адронного коллайдера. Согласно пресс-релизу(http://info.web.cern..../PR06.08E.html), это событие состоится 10 сентября и будет транслироваться в прямом эфире по Интернету на специально созданном для этой цели сайте webcast.cern.ch.

Одной из основных задач проекта Большого адронного коллайдера (БАК) является экспериментальное доказательство существования бозона Хиггса — частицы из Стандартной Модели (СМ), — а также обнаружение физических явлений вне рамок СМ. Для этой цели на БАК предполагается сталкивать протоны с суммарной энергией 14 ТэВ в системе центра масс налетающих частиц, а также ядра свинца с энергией 5,5 ГэВ на каждую пару сталкивающихся нуклонов.

Таким образом, БАК станет самым высокоэнергичным ускорителем частиц в мире, почти на порядок превосходя по энергии своих ближайших конкурентов — протон-антипротонный коллайдер Tevatron, в настоящее время работающий в Национальной ускорительной лаборатории им. Ферми, и релятивистский коллайдер тяжелых ионов RHIC, работающий в Брукхейвенской лаборатории.

В связи с предстоящим запуском БАК некоторые специалисты высказывают опасения, что имеется вероятность выхода проводимых в коллайдере экспериментов из-под контроля и развития цепной реакции, которая при определенных условиях теоретически может уничтожить всю планету.

В этой связи наиболее часто упоминается теоретическая возможность появления в коллайдере микроскопических черных дыр, а также возможность образования сгустков антиматерии и магнитных монополей с последующей цепной реакцией захвата окружающей материи.

Следующие тесты запланированы на 22 августа. Предполагается провести второй синхронизационный тест. Проверку будет проходить система левой доставки луча, которая запускает пучок против часовой стрелки по кольцу БАКа.

Большой адронный коллайдер представляет собой самый большой ускоритель элементарных частиц, с помощью которого физики надеются ответить на фундаментальные вопросы теории элементарных частиц. Его строительство началось в 2001 году. Первые заряженные частицы пройдут по кольцам коллайдера 10 сентября. На сайте ЦЕРНа доступен счетчик, отсчитывающий время, оставшееся до пуска.

В связи с вводом коллайдера в эксплуатацию высказывались опасения о том, что его работа может привести к разрушению всей планеты, однако физики провели подробное исследование этого вопроса и пришли к выводу, что такой опасности нет.

Испытания системы правой доставки луча прошли 11 августа.

Во время первой попытки запустить пучок протонов по кольцу ускорителя диаметром 27 километров энергия пучка составит 450 гигаэлектронвольт (0,45 тераэлектронвольт). Если первый запуск пройдет успешно, то в конце 2008 года специалисты CERN планируют столкнуть два пучка протонов с энергией около пяти тераэлектронвольт. Максимально возможная энергия, которую БАК может придать частицам, составляет около 14 тераэлектронвольт.

До сих пор ни один ускоритель элементарных частиц не мог обеспечить таких значений. Запуск коллайдера спровоцировал большое числе споров относительно безопасности этого мероприятия. Физики провели ряд исследований, по результатам которых заключили, что запуск коллайдера не приведет к катастрофе. Однако в прессе продолжают вестись дискуссии по этому поводу.

- Официальный сайт CERN
(_//public.web.cern.ch/Public/Welcome.html)

В пятницу, пятого сентября, группа специалистов из отдела по оценке безопасности БАК выпустила новый отчет, в котором сообщается, что запуск коллайдера не приведет к катастрофическим последствиям. Земля регулярно вступает во взаимодействие с космическими лучами, и энергия столкновений частиц при этом сравнима с энергиями, которые будут использоваться в БАК. С основными положениями отчета можно ознакомиться здесь. _www.iop.org/News/news_31274.html

Старт БАК назначен на 10 сентября. В этот день по кольцу ускорителя длиной 27 километров пустят пучок протонов низкой интенсивности. Энергия инжекции составит 450 гигаэлектронвольт (0,45 тераэлектронвольт). Этот эксперимент не должен уничтожить Землю, так как пучки такой интенсивности ранее запускались на других ускорителях. Эксперименты с большими энергиями начнутся не раньше декабря 2008 года.

Сегодня ученые при помощи магнитов запускают в разных направлениях два пучка электронов, которые будут разгоняться сильным магнитным полем до скорости, близкой к скорости света. Частицы будут набирать скорость и двигаться навстречу друг другу. В итоге на определенной точке электроны начнут врезаться друг в друга и будет создано нечто вроде настоящего Большого взрыва, только в миниатюре. Сразу же после столкновения физики будут наблюдать за электронами и, как ожидается, в месте столкновения электронов должны возникнуть новые субатомные частицы - бозоны Хиггса.

Сейчас элементарный частицы разогнаны до скорости, близкой к скорости света - за секунду они огибают 27-километровый тоннель 11 000 раз.

За месяц до введения в строй коллайдер был охлажден до температуры 1,9 градусов по шкале Кельвина или минус 271 градуса по Цельсию. Данная температура практически равна температуре замерзания водорода и заморозить какой-либо объект ниже этого значения невозможно физически.

В институте CERN рассказывают, что около тысячи магнитов, установленных в самом коллайдере и в кольцевом туннеле будут поддерживаться в холодном состоянии при помощи жидких гелия и водорода. Когда же коллайдер будет введен в строй, он будет работать с мощностью до 5 триллионов электрон-вольт, затем на зиму он будет выключен, а в 2009 году мощность достигнет 7 триллионов электрон-вольт.

Большой адронный коллайдер – огромное сооружение на границе Швейцарии и Франции, предназначенное для разгона и столкновения элементарных частиц. Огромные магниты БАК, охлажденные почти до температуры абсолютного нуля, будут удерживать пучок элементарных частиц на постоянной орбите и с каждым витком разгонять его. Максимальная скорость, с которой протоны будут облетать кольцо ускорителя длиной 27 километров, составляет 99,9999991 процента от скорости света. Двигающиеся с такой немыслимой скоростью частицы будут сталкиваться друг с другом, и эти столкновения должны породить что-то страшное.

Маленькая, но очень черная

Одним из самых страшных последствий работы коллайдера большинство однозначно признало образование микроскопических черных дыр. Черные дыры – это области пространства, гравитационное притяжение которых столь велико, что не отпускает от себя даже свет, не говоря уже о веществе. Черные дыры хорошо известны астрономам – они обнаружены в центре многих Галактик, в том числе, и нашего Млечного Пути. В наиболее "типичном" случае черные дыры образуются при коллапсе звезд, которые исчерпали все свое ядерное топливо.

В мире, который живет по законам так называемой Стандартной модели, - наиболее общепринятой физической теории, объясняющей взаимодействие частиц, - черные дыры должны быть большими. Диаметр самой маленькой из известных черных дыр составляет около 24 километров. Однако в рамках конкурирующей теории мироздания – теории струн – возможно образование микроскопических черных дыр. Причем (внимание!) возможно именно при соударении быстрых элементарных частиц.

Однако крошечная черная дыра, образовавшаяся в рамках теории струн, которая, в частности, предполагает, что окружающий нас мир многомерен, должна немедленно рассеяться, выпустив множество элементарных частиц (так называемое излучение Хокинга). Так что, даже если мир работает в согласии с теорией струн (что пока не доказано), о том, что в туннеле коллайдера образовались черные дыры, ученые узнают только после анализа данных с детекторов.

Однако скептики уверяют, что микроскопическая черная дыра может не рассеяться. Это произойдет в том случае, если хокинговского испарения не произойдет. Почему? Ну просто потому, что мы еще очень мало знаем об окружающем мире и, может быть, существует закон, заставляющий микроскопические черные дыры образовавшиеся в коллайдере оставаться стабильными. Маленькая черная дыра вырастет, поглотит сначала коллайдер, потом Женеву, потом Европу, а потом и всю Землю. Энтузиасты уже смоделировали, как будут развиваться события.

В редакции Ленты.Ру вопрос об образовании черной дыры в коллайдере также обсуждался. В основном всех интересовали два аспекта. Первый: так как для находящихся в черной дыре время тянется бесконечно, в каком состоянии лучше всего быть поглощенным. Второй: когда материя засасывается в черную дыру, она разогревается до температуры в несколько миллионов градусов. Редакторы (особенно те, кто сидит под кондиционером) обсуждали, поставить его утром 10 сентября на 18 градусов или все же оставить на 23.

Тоже материя, но другая

Противники БАК требовали (и требуют) остановить его не только из-за черных дыр. Его один пугающий продукт столкновения элементарных частиц в ускорителе – это антиматерия. Частицы антиматерии являются двойниками "нормальных" частиц, с той разницей, что они несут противоположный заряд. То есть, антиэлектрон, например, заряжен положительно, а антипротон – отрицательно. Нейтральные частицы и античастицы отличить друг от друга очень сложно. Но существует один проверенный способ. Частицы вещества и антивещества при контакте друг с другом аннигилируют – взаимоуничтожаются. При этом выделяется немалое (в строгом соответствии с формулой E=mc2) количество энергии.

Это свойство антиматерии давно пугает человечество. Писатель Дэн Браун даже написал книгу, в которой злоумышленники похищают из CERN антиматерию, чтобы с ее помощью взорвать Ватикан. Сотрудники CERN опубликовали статью, в которой подробно объясняли, почему в действительности подобный заговор бы провалился. Коллайдер вновь спровоцировал споры об антивеществе.

Не все смогли справиться с массовой истерией, возникшей вокруг Большого адронного коллайдера. Газета The Times сообщила, что утром 10 сентября индийская девушка Чайя (Chayya) покончила с собой, опасаясь предстоящего конца света.

Доводы тех, кто опасается страшного двойника привычной материи, примерно следующие: если при работе коллайдера будет образовываться антивещество, то оно постепенно будет уничтожать вещество "обычное". Сначала исчезнет коллайдер, потом Женева, потом Европа, а потом и вся Земля. Пытливый читатель легко сможет заметить логическую неувязку в этом рассуждении. Если предположить, что образовавшаяся при работе коллайдера антиматерия будет скапливаться где-то в одном месте и оставаться стабильной (в действительности для этого используются мощные магнитные ловушки), то для получения достаточного для уничтожения Земли количества антивещества потребуется примерно вечность. Ну, или по крайней мере, срок, за который наша Солнце успеет пару раз погаснуть.

В редакции Ленты.Ру на вопрос об антиматерии были получены следующие ответы: "Антиматерия - очень важная штука. Но я стараюсь о ней не думать, а то можно не увидеть горизонта событий" (раздел "Выборы в США"), "Я не хочу с ней познакомиться при жизни. Я ее бАюсь" (раздел "О высоком"), "Я мечтаю ею стать" (выпускающий редактор).

Очень странно

Кроме антиматерии жителям Земли внушает страх еще одна материя. Странная. Капельки странной материи превращают в странную материю все вокруг. Когда самое ничтожное количество странной материи образуется в ускорителе, то в странную материю сначала превратится коллайдер, потом Женева, потом Европа, а потом и вся Земля. Почему этот ужасный сценарий, скорее всего, не реализуется, было написано уже немало. Если выбирать между уничтожением планеты с помощью антиматерии или страпелек, то лучше остановиться на антиматерии.

В редакции Ленты.Ру страпельки уже давно стали всеобщими любимицами. Так что их никто не боится, а, напротив, все очень любят.

Совсем один

Магнитный монополь – нечто вроде отдельно существующего полюса магнита – был теоретически предсказан довольно давно. Его пытались обнаружить различными способами, но пока он успешно скрывается от ученых. Большинство физиков считают, что в коллайдере магнитный монополь возникнуть не должен (но, опять же, если принять во внимание различные "но", его можно там представить). Гипотетический монополь обладает способностью ускорять распад протонов. Но даже если он просуществует в БАК достаточно долго (что еще менее вероятно, чем возникновение монополя), то чтобы найти "погибшие" протоны, придется долго анализировать показания детекторов.

В последние дни перед запуском Большого адронного коллайдера многие решили узнать, что же это такое. В эти дни среди поисковых запросов Яндекса встречались: "андронный коллайдер", "андронный колаидр", "андрогинный коллайдер", "колаэдр", "большой огромный коллайдер", "гудронный коллайдер", а также "базон хикс".

Разное

По Сети бродит еще некоторое количество версий, самой разумной из которых является версия о появлении в результате столкновений элементарных частиц ходов в иные миры (то, что они существуют, принимается как данность). Большинство довольствуется самыми растиражированными версиями. Хотя "большинство" в данном случае – не самый корректный термин. Проведенный опрос показал, что 45 процентов россиян не знают, что такое Большой адронный коллайдер. Но многие при этом доверяют ученым и считают, что "Если эта штука запускается, значит надо запускать. Конечно, если это не какой-нибудь ужасный микроб или оружие массового поражения".

Некоторые все же склонны не ждать от ученых ничего хорошего. Позицию таких людей можно пояснить на примере Сергея Стиллавина, который в своем ЖЖ заявил, что коллайдер опасен, потому что при проведении эксперимента никогда нельзя предсказать результат. Радиоведущий забанил всех, кто в комментах высказывал иную точку зрения ("не обладая ни реальным пониманием сути, ни культурой поведения, ринулись защищать аццкий коллайдер от совершенно справедливых моих опасений"). Некоторые блогеры увидели в дате запуска БАК предзнаменование грядущего конца света. Коллайдер был запущен 10.09.08. Не правда ли, это напоминает обратный отсчет?

Категорически против запуска БАК высказались 14 процентов жителей России. Они аргументировали свою позицию тем, что не стоит подвергать землян опасности ради сомнительных научных достижений. По мнению противников запуска, вложенные в проект БАК огромные деньги лучше было бы потратить на что-нибудь более полезное. Например, на строительство больниц или на борьбу с голодом в Африке. Такого же мнения придерживаются жители других стран, протестующих против опасного эксперимента. Так, завершающая фраза ролика, выложенного на сайте LHCDefence.org (защита от БАК), звучит так: "И все это во имя науки, которая разрабатывает теории, не несущие никакой практической пользы".

Тут они не совсем правы. Журнал Scientific American подсчитал, что с помощью Большого адронного коллайдера можно разморозить пиццу всего за 30 наносекунд.

На сайте cmsmon.cern.ch хакерами была размещен текст на греческом языке, озаглавленный "GST: Greek Security Team". Кроме того, хакеры повредили один из файлов CERN. Сейчас сайт cmsmon.cern.ch недоступен.

Система CMSMON, доступ к которой пытались получить хакеры, контролирует работу компактного мюонного соленоида (Compact Muon Solenoid, CMS), созданного, чтобы отслеживать данные в ходе столкновения элементарных частиц в ускорителе БАК.

Газета отмечает, что ученые в CERN были обеспокоены атакой хакеров, поскольку те были в "одном шаге" от компьютерной системы, которая контролирует CMS. Источники издания сообщили, что если бы хакеры взломали компьютерную сеть второго уровня, то смогли бы частично отключить CMS.

Впрочем, источники The Times в CERN утверждают, что хакеры могли добраться до CMSMON из-за многоступенчатой системы безопасности сети организации.

В CERN полагают, что хакеры лишь хотели показать уязвимость компьютерных систем лаборатории.

Стоит отметить, что взлом сети CERN произошел в среду, 10 сентября, когда первый пучок протонов был запущен по туннелю ускорителя БАК длиной 27 километров.

БАК, построенный на границе между Швейцарией и Францией, является самым большим на Земле ускорителем элементарных частиц. С его помощью ученые надеются понять природу массы и подтвердить или опровергнуть несколько теорий, объясняющих, как устроена Вселенная.

Ученый также добавил, что предложение было встречено международным комитетом очень серьезно. Представители комитета, по словам академика, "прислали очень влиятельную делегацию в Дубну, которая детально изучила предложение, обследовала предлагаемые места, и считает, что это одно из наилучших мест в мире для такого рода сооружения".

По мнению Матвеева, участие в таком масштабном проекте даст России возможность крупного скачка как в области фундаментальных исследований, так и в сфере технологий. Проект такой величины позволит подключить к работе молодых российских специалистов, что, как добавляет академик, очень необходимо, так как "Россия сейчас крайне нуждается в обновлении кадров".

Интересно отметить, что именно в России была впервые озвучена идея создания коллайдера. Так, Матвеев отметил: "Самая первая идея использования методики столкновения пучков, создания встречных ускоренных пучков заряженных частиц при проведении экспериментов в области физики высоких энергий - это идея, которая пришла из России. Она родилась в Институте ядерной физики имени Будкера Сибирского отделения академии". По словам ученого, "Будкер в своем институте доказал миру, что это не просто фантастика, а гениальная идея, которая позволяет, используя законы релятивистской физики, чрезвычайно повысить энергию, которая получается при столкновении частиц".

Матвеев подчеркнул, что именно в Новосибирске был создан первый коллайдер, мощность которого составляла десятки гигаэлектронвольт. По словам академика, этот ускоритель до сих пор используют ученые.

Участник пресс-конференции Эдуард Боос также напомнил, что в Советском Союзе существовал план постройки крупного коллайдера в подмосковном Протвине. Для него был даже создан тоннель длиной 21 км, однако в 1990-е гг. стройка была заморожена.

На сегодняшний день БАК является самым мощным в истории ускорителем элементарных частиц. В его разработке участвовали несколько тысяч физиков из 85 стран, в том числе около 700 российских ученых. Объем данных, генерируемых информационной системой БАК, настолько велик, что если бы его переносили на компакт-диски, каждую секунду заполнялась бы стопка дисков высотой 137 метров.

В CERN отмечают, что проблема затронула систему охлаждения высокоэнергетических магнитов, предназначенных для разгона элементарных частиц до скоростей, близких к скорости света. Сообщается, что сейчас весь 27-километровый туннель коллайдера временно остановлен.

"Большой адронный коллайдер все еще находится в стадии запуска, поэтому некоторые сбои вполне возможны, так как это очень масштабный и сложный механизм", - говорит представитель CERN.

В институте говорят, что если неполадка будет максимально быстро устранена, то магниты доведут до необходимой температуры, после чего коллайдер будет вновь запущен. Для того, чтобы коллайдер отмечал всем заданным параметрам, его огромные стержневые магниты следует охладить до температуры минус 271 градус по Цельсию.

По словам Коржавина, подобные сбои являются нормой на начальных этапах работы коллайдера. Старт самого большого ускорителя частиц на Земле (длина окружности туннеля ускорителя составляет 27 километров) состоялся 10 сентября 2008 года. Пучки протонов прошли полный круг по кольцу ускорителя в направлении по часовой стрелке и против. Энергия инжекции (запуска частиц) пучков составила 450 гигаэлектронвольт. Максимальная энергия, которую возможно получить в БАК, составляет 7 тераэлектронвольт. Соответственно, энергия столкновения пучков будет равна 14 тераэлектронвольтам.

Первый эксперимент, во время которого протоны противоположно направленных пучков столкнутся, назначен на 21 октября. Выйти на максимальную энергию столкновений ученые планируют не раньше 2009 года.

Большой адронный коллайдер предназначен для моделирования условий, существовавших сразу после Большого Взрыва и экспериментального доказательства наиболее общепринятой на сегодняшний день теории взаимодействий элементарных частиц - Стандартной модели. Если ученым удастся обнаружить так называемый бозон Хиггса, то с большой долей вероятности можно будет утверждать, что Стандартная модель правомерна.

"Внутри коллаборации (коллектива ученых – примечание Лента.Ру) создан целый комитет, который исследует выводы, которые сделает определенная группа. И только после того, как все внутри этого сообщества согласятся, что результаты правильны, будет сделана научная публикация и все эти данные станут общедоступными", - сказал Бондарь. По его словам, такая процедура необходимо для того, чтобы исключить появление неправильных выводов.

Большой адронный коллайдер является крупнейшим ускорителем элементарных частиц и расположен на границе Франции и Швейцарии. Первые тестовые пуски коллайдера состоялись 10 сентября. Первое полноценное встречное столкновения пучков намечено на 21 октября. Целью экспериментов коллайдера является уточнение так называемой Стандартной модели (теории элементарных частиц), поиск бозона Хиггса, а также моделирование условий, который возникли сразу после Большого Взрыва.

Еще на стадии разработки высказывались опасения, что эксперименты, проводимые на коллайдере, могут вызвать масштабную катастрофу и привести к разрушению Земли. Среди возможных сценариев назывались образование страпелек (частиц странной материи), черных дыр и монополей Дирака. Однако все эти домыслы неоднократно опровергались. Не смотря на это, судя по всему, руководство CERN решило обезопасить себя от нездоровых спекуляций, которые могли бы возникнуть на основе экспериментальных данных.

Причиной аварии стало так называемое "гашение тока" (quench), в результате которого магниты перешли из сверхпроводящего состояния в обычное и начали нагреваться.

По словам представителя CERN (Европейский центр ядерных исследований), ученые были готовы к такого рода проблемам при запуске коллайдера. Он, однако, затруднился назвать даже приблизительный ущерб от аварии, заявив, что коллайдер будет остановлен как минимум до понедельника.

Он также сообщил, что в связи с инцидентом первые пробные столкновения частиц в коллайдере, запланированные на следующую неделю, очевидно, будут отложены на неопределенный срок. По словам другого представителя CERN, устранение поломки может занять от нескольких дней до нескольких недель.

Как отмечает The Times, для того чтобы вновь охладить магниты с -171,3 градусов по Цельсию до рабочей температуры (-271,3 градуса), как правило, требуется около двух недель.

Напомним, первый раз БАК был остановлен в среду из-за проблем с электроснабжением. Через несколько часов, когда был заменен неисправный трансформатор, коллайдер был вновь запущен.

Свободу!

Сообщение о закрытии свободного доступа к результатам самого грандиозного на Земле эксперимента и правда выглядит несколько странным. В последние годы в научном сообществе наметилась тенденция облегчать потенциальным читателям доступ к информации. Многие авторы до того, как их статьи будут опубликованы в рецензируемых журналах, выкладывают их препринты на специальные сервера (например, arXiv.org) или публикуют в журналах открытого доступа (наподобие PLoS ONE). Кроме того, крупнейший научно-исследовательский центр США - Национальный институт здоровья (NIH) – обязывает исследователей, получивших грант NIH, помещать статьи с результатами в бесплатную базу (но как раз эта инициатива подвергается активной критике).

Сами участники различных экспериментов БАК заявляли, что поддерживают принцип свободного доступа и предпочли бы, чтобы все работы, в которых используются данные, полученные в коллайдере, были бы доступны любому желающему. На сайта проекта SCOAP3 (Sponsoring Consortium for Open Access Publishing in Particle Physics – Комитет поддержки свободного доступа к публикациям в области физики элементарных частиц) ученые, принимающие участие в обработке данных, поступающих с детекторов БАК, вывесили соответствующее обращение к научному сообществу. Чуть позже Эльзевир (Elsevier) - крупнейшее в мире издательство научной, технической и медицинской литературы - заявило, что откроет свободный доступ к статьям, содержащим экспериментальные данные, полученные в БАК, и опубликованным в журналах этого издательства Nuclear Physics B и Physics Letters B. Более того, публикация статей будет бесплатной для их авторов (обычно желающие опубликовать свои работы в рецензируемых журналах должны заплатить определенную сумму, которая зависит от объема статьи, количества иллюстраций и журнала).

Откуда же появилась информация о том, что данные экспериментов БАК засекретят? Источником для русскоязычной прессы сталосообщение, опубликованное РИА Новости. В заметке цитировалось высказывание члена ученого совета CERN, сотрудника новосибирского Института ядерной физики, члена-корреспондента Российской академии наук Александра Бондаря, выступавшего на пресс-конференции в Новосибирске. Новость была озаглавлена "Первичная информация об экспериментах на коллайдере будет закрытой". Новостные издания, использовавшие эту заметку, несколько сгустили краски. Чтобы разобраться, в чем же дело, приведем слова Александра Бондаря:

* "Только участники эксперимента будут иметь доступ к первичной информации. Внутри коллаборации создан целый комитет, который исследует выводы, которые сделает определенная группа. И только после того, как все внутри этого сообщества согласятся, что результаты правильны, будет сделана научная публикация и все эти данные станут общедоступными".

Итак, речь идет не об экспериментальной информации вообще, а только о первичной информации, поступающей с детекторов коллайдера на компьютеры GRID (о системе обработки данных, которая используется для анализа данных БАК, мы уже писали). Как разъясняет портал elementy.ru, многократная перепроверка данных является нормальной практикой для специалистов, работающих в сфере физики элементарных частиц. После того как ученые убедятся в том, что с первичными данными (так называемые raw data) "все ок", они будут опубликованы.

Итак, данные экспериментов БАК никто скрывать не будет, и большая их часть (скорее всего, не все ученые будут публиковать статьи в журналах Elsevier или выкладывать в свободный доступ) окажется сразу доступной всем, кто интересуется поисками "частицы бога" или появлением черных дыр. И тем не менее, ознакомиться с этой информацией вряд ли получится раньше, чем через два месяца. Именно за это время специалисты Большого адронного коллайдера надеются починить его.

Горячо

В пятницу, 19 сентября, около полудня один из магнитов, расположенных в секторе 3-4 (между детекторами Alice и CMS), перешел из сверхпроводящего состояния в обычное (то есть, его температура поднялась выше 1,9 градуса по Кельвину). При этом движение тока в системе мгновенно прекратилось. Возможность такого развития событий была изначально предусмотрена создателями БАК, поэтому поломку можно было бы назвать "штатной". Однако температура магнита и всего сектора 3-4 продолжала расти и через несколько минут достигла 100 градусов по Кельвину (-173 градуса по Цельсию). Вскоре после этого в туннель ускорителя БАК было выброшено около тонны жидкого гелия.

С момента поломки и до середины субботы специалисты пытались устранить последствия и оценивали нанесенный ущерб. Затем представитель CERN рассказал, что ремонт коллайдера займет около двух месяцев. Для того чтобы заменить вышедший из строя элемент охладительной системы (а скорее всего, причина поломки именно там, так как после потери сверхпроводящего состояния магнит не должен был нагреваться дальше), инженерам необходимо будет нагреть сектор 3-4, а после проведения ремонтных работ вновь охладить его до 1,9 градуса по Кельвину. Столкновения пучков протонов, которых так ждут (и боятся), откладываются на неопределенный срок.

Это уже не первая поломка коллайдера с момента его запуска 10 сентября, который прошел "без сучка без задоринки" и даже с превышением плана. В этот день специалисты "заставили" пучок протонов пройти полный круг сначала по часовой стрелке, а потом против. Во время запусков специалисты отлаживали работу системы магнитов, которая удерживает протоны на постоянной орбите. Вечером следующего дня ученые вновь запустили протоны по 27-километровому кольцу, причем на этот раз пучок циркулировал около 10 минут. Еще позже движение протонов по кольцо возобновилось: исследователи запускали и останавливали пучок несколько раз.

Ночью 13 сентября в секторе 8 произошло нарушение работы системы охлаждения (она беспокоила ученых еще во время предстартовых тестов). Из строя вышел один из трансформаторов, что привело к нарушению электроснабжения системы. В результате в двух секторах ускорительного кольца температура поднялась до 4 градусов по Кельвину. Весь следующий день (суббота) и половину воскресенья специалисты меняли трансформатор. Через несколько часов начались сбои в другом месте охладительной системы, и перегрелась уже половина кольца (четыре сектора из восьми). Починить сломанные элементы и охладить ускорительное кольцо до 1,9 градуса Кельвина удалось только к утру 18 сентября (четверг).

В четверг вечером ученые запустили пучок протонов по часовой стрелке. В течение полутора суток элементарные частицы циркулировали по кольцу ускорителя. Что случилось потом, вы уже знаете.

В течение (как минимум) ближайших двух месяцев те, кто опасается, что коллайдер станет причиной уничтожения нашей планеты, могут спать спокойно. Остальные вряд ли сочтут остановку БАК приятным событием. Один из самых масштабных научных проектов, на строительство которого ушло 14 лет и который был с такой помпой запущен, требует еще очень большой работы. Кажется, 10 сентября - это не торжественная дата и можно было не приурочивать старт коллайдера именно к ней.

Ирина Якутенко

На прошлой неделе в CERN сообщили о 2-месячной приостановке работы Большого адронного коллайдера. Причиной незапланированной остановки стала проблема в цепи электроснабжения грандиозной физической конструкции. По словам представителя CERN Джеймса Жилля поломка оказалась более серьезной, чем предполагали ранее.

Жилль говорит, что теперь предстоит долгий процесс разогрева магнитов. Для того, чтобы начать ремонт температуру магнитов предстоит поднять как минимум на 100 градусов. "Прежде чем мы приступим к починке будет необходимо разогреть целый сектор 27-километрового тоннеля", - сказал он.

По предварительным данным, причиной аварии стали поврежденные электрические контакты, соединявшие два магнита. Для того, чтобы полностью выяснить причины случившегося, необходимо довести сектор до комнатной температуры, вскрыть и обследовать магниты. Это займет от трех до четырех недель. Результаты расследования будут обнародованы сразу после его завершения.

Расследование и ремонт займет достаточно много времени, что не позволит запустить коллайдер "до остановки на зиму". Ускоритель вновь будет запущен к ранней весне 2009 года, отмечается в сообщении CERN.

В задачи распределенной сети войдет хранение терабайт данных и их обработка, чтобы потоки информации о физических опытах стали удобочитаемыми и пригодными для исследований и анализа. По оценкам физиков, коллайдер в год будет производить данные, общим объемом 15 петабайт (15 миллионов гигабайт). Топология Grid-сети заслуживает отдельного упоминания - компьютеры объединены таким образом, что сеть может ежесекундно передавать более 10 гигабайт данных даже в том случаев, если какие-то ее узлы не работают. Кроме того, почти все компьютеры сети объединены системой видеотелефонной связи, работающей в качестве HD.

При всей открытости и масштабности проекта, доступ в сеть простым пользователям, готовым предоставить вычислительные мощности своих компьютеров, будет закрыт. По крайней мере в первое время.

Стоимость Grid-сети, как рассказали в CERN, составляет более 500 млн евро. Задачи по научной обработке данных будут рассредоточены между 11 основными шлюзами в 10 странах, те в свою очередь будут передавать данные и задания еще 140 узлам.

Поскольку энергия сталкивающихся протонов и их античастиц была достаточно велика (почти 2 триллиона электрон-вольт) - в процессе столкновения начинали проявляться эффекты, связанные с рождением новых частиц (кинетическая энергия протонов переходит в массу рожденных частиц) и взаимодействием кварков. В некоторых процессах, в частности, возникали короткоживущие и распадающиеся с рождением двух мезонов частицы с b-кварком.

Специальный детектор отслеживал такие события и его электронная схема позволяла проследить траектории мюонов с высокой точностью до места их появления. Именно эти данные стали сенсацией. Мюоны, которые должны были рождаться на расстоянии максимум в пару миллиметров от места столкновения пучков (больше породившая два мюона короткоживущая частица просто не пролетит), пролетали на порядок больще и даже успевали покинуть вакуумную трубу. Кроме того, их было слишком много для Стандартной Модели, в ней получение мюонных струй невозможно даже в привычной области вблизи столкновения пучков частиц.

Работающие в области физики высоких энергий ученые пока весьма аккуратны в оценках. Но добросовестность экспериментаторов сомнений не вызывает, они честно описали полученные результаты. Воздержавшись от теоретических построений и указав на то, что работы с Тэватроном и анализ данных продолжаются. Кроме того - часть теоретических объяснений открытого феномена (а таковые последуют в ближайшие месяцы) можно будет проверить и на Большом Адронном Коллайдере.

В эксперименте, результаты которого проанализированы физиками в одном из крупнейших ускорительных центров мира, обнаружено аномальное событие. Рождение мюонов, элементарных частиц, происходило на значительном расстоянии от места столкновения протон-антипротонных пучков. Причем не парами, как предсказывалось, а в виде струй. В опубликованном отчете на arxiv.org уже сказано о невозможности объяснить результат в рамках имеющихся представлений, а в неофициальных источниках новые экспериментальные данные характеризуют как потенциальный переворот в физике.

Тэватрон на сегодня является коллайдером с самой высокой энергией частиц. Это почетное звание отберет у него лишь Большой адронный коллайдер, после починки и запуска. Международный коллектив физиков, (статья подписана более чем 400 авторами из 51 научного центра по всему миру) работавший с детектором CDF, провел анализ данных, накопленных в ходе многомесячного эксперимента по столкновению протон-антипротонных пучков.

Поскольку энергия сталкивающихся протонов и их античастиц была достаточно велика (почти 2 триллиона электрон-вольт) - в процессе столкновения начинали проявляться эффекты, связанные с рождением новых частиц (кинетическая энергия протонов переходит в массу рожденных частиц) и взаимодействием кварков. В некоторых процессах, в частности, возникали короткоживущие и распадающиеся с рождением двух мезонов частицы с b-кварком.

Специальный детектор отслеживал такие события и его электронная схема позволяла проследить траектории мюонов с высокой точностью до места их появления. Именно эти данные стали сенсацией. Мюоны, которые должны были рождаться на расстоянии максимум в пару миллиметров от места столкновения пучков (больше породившая два мюона короткоживущая частица просто не пролетит), пролетали на порядок больше и даже успевали покинуть вакуумную трубу. Кроме того, их было слишком много для Стандартной Модели, в ней получение мюонных струй невозможно даже в привычной области вблизи столкновения пучков частиц.

Работающие в области физики высоких энергий ученые пока весьма аккуратны в оценках. Но добросовестность экспериментаторов сомнений не вызывает, они честно описали полученные результаты. Воздержавшись от теоретических построений и указав на то, что работы с Тэватроном и анализ данных продолжаются. Кроме того - часть теоретических объяснений открытого феномена (а таковые последуют в ближайшие месяцы) можно будет проверить и на Большом адронном коллайдере.

Общепринятое представление о черной дыре таково: это область пространства, поле тяготения в которой настолько сильно, что вторая космическая скорость для находящихся в ней тел должна превышать скорость света. Границу черной дыры принято называть горизонтом событий. Построение компьютерной модели этого образования заинтересовало в первую очередь участников экспериментов (представляющих Университет Западного резервного района (Кливленд, США), Оксфордский и Лондонский университеты) на детекторе ATLAS — одном из двух универсальных детекторов, установленных на БАК. Работа на ATLAS напоминает, по словам исследователей, действия поисковых команд, изучающих место падения самолета, собирающих обломки, а затем определяющих причину крушения. BlackMax предоставляет информацию о теоретической форме распределения частиц при распаде черной дыры; задача ученых — сравнить данные с экспериментом и сделать обоснованный вывод.

Уже первые расчеты дали интересные результаты. К примеру, черные дыры, если они вообще образуются в ходе работы коллайдера, должны рождаться вращающимися. При их распаде следует также ожидать появления большего числа частиц (и более изотропного их распределения в пространстве), чем при взаимодействиях, описываемых Стандартной моделью теории элементарных частиц. Наконец, при определенных условиях черная дыра должная распадаться с образованием гравитонов (гипотетических элементарных частиц, которые служат переносчиками гравитационного взаимодействия).

Глен Старкман, один из руководителей исследования, подчеркивает особую важность экспериментов на БАК, замечая, что если ученым удастся зарегистрировать образование черных дыр, то откроется возможность объединения двух величайших достижений ХХ века: квантовой механики и общей теории относительности. Кроме того, это подтвердит правильность выводов теории струн (в частности, самого, пожалуй, смелого из них: о существовании во Вселенной дополнительных измерений). Об этом сообщает "Компьюлента" со ссылкой на ScienceDaily.

Напомним, БАК вышел из строя 19 сентября 2008 года, после того как из-за сбоя в электрической цепи часть магнитов коллайдера нагрелась, в результате чего в туннель ускорителя попало шесть тонн жидкого гелия. Этой аварии предшествовало несколько более мелких поломок, которые были устранены в течение нескольких дней.

Изначально предполагалось, что после перегрева магнитов восстановить работу БАК удастся к ноябрю, однако позже срок его запуска был перенесен на весну 2009 года. Однако, по словам представителя CERN Джеймса Джиллиса (James Gillies), наиболее вероятно, что коллайдер будет вновь запущен в начале лета.

Несмотря на поломку 21 октября Большой адронный коллайдер был официально открыт. Торжественная церемония прошла в CERN.

В целом Хойер обещал, что будет проводить более осторожную политику в плане экспериментов, чем его предшественник.

Напомним, что запуск Большого адронного коллайдера состоялся 10 сентября 2008 года. Спустя всего девять дней работа ускорителя была приостановлена из-за аварии в системе охлаждения. Дуговой разряд дефектного электрического контакта пробил емкость с жидким гелием, что привело к попаданию в тоннели нескольких тонн гелия.

Большой адронный коллайдер является крупнейшим в мире ускорителем элементарных частиц. Длина кольца ускорителя составляет 27 километров. Энергии пучков, достигаемые в этом устройстве, должны помочь исследователям ответить на фундаментальные вопросы, касающиеся происхождения Вселенной. Некоторые люди опасаются, что работа ускорителя на полной мощности (которой ему не удалось достичь осенью 2008 года) может привести к гибели Земли. Ученые уже неоднократно опровергали это заблуждение.

Некоторое время назад появилась информация о том, что Австрия намерена выйти из CERN. Об этом заявил министр науки и образования страны Йоханнес Хан (Johannes Hahn). Он заявил, что это решение продиктовано желанием более рационально использовать 17 миллионов евро (по другим данным, 20 миллионов евро), которые государство ежегодно тратит на CERN.

Это решение вызвало негодование в научном сообществе Австрии. Многие исследователи заявили, что государство потратило значительные средства на проекты Центра ядерных исследований, в частности, строительство Большого адронного коллайдера. Если страна выйдет из состава организации, то физики потеряют возможность пользоваться результатами опытов, которые планируется проводить на этом ускорителе.

Большой адронный коллайдер является крупнейшим в мире ускорителем элементарных частиц. Его официальный запуск состоялся в октябре 2008 года. Спустя всего девять дней ускоритель вышел из строя из-за аварии в системе охлаждения. Теперь, согласно недавно принятому плану, первые столкновения пучков пройдут в ускорителе не раньше октября 2009 года.

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.

В ближайших планах инженеров CERN - проверка электрических контактов магнитов. Именно дефект в одном из контактов стал причиной аварии, приостановившей работу коллайдера более чем на год. Для того чтобы выполнить ремонтные работы, специалистам пришлось поднимать температуру в секторах коллайдера. В ходе ремонта обнаружилось, что аналогичные дефекты есть в других контактах. Кроме того, были обнаружены неисправности еще одного типа, которые также могут стать потенциальной причиной сбоя в функционировании БАК.

Ожидается, что столкновения пучков протонов на коллайдере возобновятся 19 ноября. Однако первое время энергия пучков будет составлять половину от максимальной. В начале октября генеральный директор CERN Рольф-Дитер Хойер заявил, что после повторного запуска БАК не будут отключать на зиму, как планировалось раньше.

Исследователи провели описанные тесты с 23 по 25 октября. Череда проверок различных систем БАК началась после того, как инженеры 16 октября закончили охлаждать все сектора коллайдера до рабочей температуры (минус 271,3 градуса Цельсия, или 1,9 кельвина). Ускорительное кольцо БАК было разморожено для того, чтобы специалисты могли провести ремонт поврежденного сектора и проверить вызывающие подозрения элементы в этом и в остальных секторах. Авария, остановившая работу ускорителя более чем на год, произошла 19 сентября 2008 года через девять дней после запуска БАК. Причиной поломки стал дефект в одном из электрических контактов сверхпроводящих магнитов.

Ожидается, что все проверки будут завершены к 19 ноября. В этот день пучки протонов должны пройти по всему ускорительному кольцу. Энергия пучков составит половину от максимально возможной, то есть 3,5 тераэлектронвольт. Если работа коллайдера будет проходить без сбоев, эксперимент на БАК будет продолжаться без перерыва на зимние каникулы. Ранее предполагалось, что ученые и инженеры во время рождественских и новогодних праздников будут отдыхать, а повторный запуск коллайдера состоится в феврале 2009 года.

Подобные программы регулярно организуются CERN для учителей различных стран. Например, в октябре подобные школы прошли для немецких, сербских и болгарских учителей. Финансирование российской школы осуществляется организаторами и федеральной целевой программой "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России".

Совсем недавно в ускорительное кольцо БАКа впервые с момента аварии, произошедшей осенью 2008 года, были запущены пучки ионов и протонов. Планируется, что все работы по тестированию ускорителя будут завершены к 19 ноября 2009 года, так что российским учителям не доведется увидеть коллайдер в работе. Предполагаемая энергия первых пучков составит примерно 3,5 тераэлектронвольт - половину от расчетной.

Большой адронный коллайдер является самым большим в мире ускорителем элементарных частиц. Свою работу коллайдер начал 10 сентября 2008 года, однако спустя всего 9 дней вышел из строя из-за сбоя в электросистеме магнитов внутри подземного туннеля. Тогда из-за возникшей искры в рабочие помещения ускорителя попало несколько тонн жидкого гелия.

Работу БАК планируется восстановить к концу ноября 2009 года. Энергия пучков во время первых экспериментов будет составлять около 3,5 тераэлектронвольта - вдвое ниже расчетной. Таким образом инженеры, работающие с коллайдером, хотят обезопасить себя от возможных повторных сбоев. Совсем недавно по кольцу ускорителя прошли первые после аварии пучки протонов.

С момента, когда температура во всех секторах ускорительного кольца достигла рабочего значения минус 271,3 градуса Цельсия (1,9 кельвина), инженеры тестируют различные системы БАК. Планируется, что все проверки будут завершены к 19 ноября. На эту дату назначен пробный запуск пучков по всей длине кольца. Энергия пучков составит 3,5 тераэлектронвольт (половина от максимального значения).

В ходе одного из тестов произошел сбой в работе систем охлаждения БАК. Поломка была вызвана куском хлеба (предположительно, французского багета), попавшим на один из контактов.

to KuliPashi
Деньги в нИкуда - так может сказать только человек, который только тому и радуется, что помидор красный, солнце светит, на обед будет питательная бобовая похлёбка, а на ночь - женщина.
И никогда нельзя давать голодному рыбу - ему надо давать сеть.
Да и как насчёт естественного отбора среди этносов?

Неделю назад поток протонов впервые был пропущен по половине 27-километрового кольца ускорителя - до детектора CMS.

Большой адронный коллайдер осенью 2008 года был остановлен из-за аварии, произошедшей через несколько дней после запуска. Дефектный электрический контакт с высоким сопротивлением привел к выходу магнитов из сверхпроводящего состояния, а затем к аварии в системе охлаждения - в туннель коллайдера выплеснулось несколько тонн жидкого гелия, деформировались трубы систем охлаждения и сами каналы, где циркулировали частицы.

Работы по ремонту и модернизации заняли больше года. Только в начале ноября была завершена установка системы защиты от подобных инцидентов - QPS (Quench Protection System - "система защиты от гашения сверхпроводящего состояния").

В середине октября было завершено охлаждение всех восьми секторов коллайдера до рабочей температуры - 1,9 Кельвина (271 градус Цельсия ниже нуля).

Специалисты ЦЕРНа намерены сперва провести столкновения на энергии предыдущей ступени ускорителя - 450 гигаэлектронвольт на пучок, и только затем доведут энергию до половины проектной - 3,5 тераэлектронвольт на пучок.

Однако физики отмечают, что и на этой энергии цель создания коллайдера - обнаружение бозона Хиггса, частицы, отвечающей за массу всех других элементарных частиц, - может быть достигнута.

БАК будет работать в этом режиме до конца 2010 года, после чего он будет остановлен для подготовки к переходу к энергии в 7 тераэлектронвольт на пучок.

В настоящее время ученые, работающие на БАК, проверяют состояние и работу сверхпроводящих магнитов. Ожидается, что тесты будут завершены в среду, 18 ноября. В четверг и пятницу инженеры проведут общую проверку ускорительного кольца. Если все работы пройдут по плану, то в выходные должен состояться пробный запуск коллайдера.

Самый мощный на планете ускоритель элементарных частиц был впервые запущен 10 сентября 2008 года. Однако пучки протонов не успели набрать максимальную энергию, так как через несколько дней после начала работы произошла авария. Дефект контакта в одном из сверхпроводящих магнитов привел к возникновению дугового разряда, который пробил системы охлаждения. В туннель ускорительного кольца вылилось несколько тонн жидкого гелия. Для проведения ремонтных работ и проверки других контактов инженерам пришлось разморозить БАК (рабочая температура коллайдера составляет 1,9 Кельвина - минус 271,25 градуса Цельсия). Охлаждение ускорителя было завершено в середине октября. В ходе проверок работы систем инжекции пучков специалисты несколько раз запускали пучки протонов в кольцо ускорителя. Максимальная дистанция, пройденная элементарными частицами, составила половину длины кольца.

Самый мощный на планете ускоритель элементарных частиц был впервые запущен 10 сентября 2008 года. Спустя девять дней эксперименты на коллайдере были приостановлены из-за аварии. Дефект одного из контактов спровоцировал дуговой разряд и последующее повреждение криогенной системы БАК. Ремонтные работы длились больше года по причине того, что инженерам пришлось размораживать все сектора ускорительного кольца, а потом вновь охлаждать их (его длина составляет 27 километров). Рабочая температура в туннеле составляет 1,9 Кельвина (минус 271,25 градуса Цельсия). В ходе проверок были обнаружены еще несколько типов дефектов, которые потенциально могут привести к поломке. За прошедший год инженеры устранили их.

Коллайдер был полностью охлажден в середине октября. Тестируя системы инжекции пучков, специалисты несколько раз запускали в туннель пучки элементарных частиц, однако они ни разу не прошли все кольцо целиком.

Ремонтные работы заняли больше года, так как рабочим пришлось разморозить все сектора коллайдера (их рабочая температура составляет 1,9 Кельвина - минус 271,25 градуса Цельсия). После того, как была проведена замена поврежденных сверхпроводящих магнитов и закончена проверка всех остальных на предмет наличия дефектов, температуру в туннеле ускорителя вновь вернули до рабочего значения. Охлаждение было завершено в середине октября.

С момента полной заморозки БАК ученые проводили тестирование различных систем коллайдера. Во время проведения этих работ произошел неожиданный сбой в работе охладительных систем. Как выяснилось позже, повреждение было вызвано куском хлеба (предположительно, французского багета), попавшим на один из контактов.

Ремонтные работы заняли больше года, так как пришлось разморозить все сектора коллайдера, рабочая температура которых составляет 1,9 Кельвина (минус 271,25 градуса Цельсия). Охлаждение было завершено в середине октября, а в начале ноября началась проверка системы инжекции пучков. Ранее предполагалось, что запуск коллайдера произойдет утром в субботу, 21 ноября.

Первый запуск Большого адронного коллайдера, который является самым мощным ускорителем элементарных частиц на планете, состоялся в сентябре 2008 года. Через несколько дней из-за аварии в туннель ускорителя вылилось несколько тонн жидкого гелия, в результате чего ученым пришлось временно приостановить работу БАК. На ремонт коллайдера ушло больше года.

БАК был построен для того, чтобы, помимо всего прочего, подтвердить Стандартную Модель - одну из основных теорий, объясняющих устройство окружающего мира. В частности, ученые рассчитывают обнаружить так называемый бозон Хиггса - частицу, которая, согласно Стандартной модели, создает всю массу во Вселенной.

Первый запуск Большого адронного коллайдера, который является самым мощным ускорителем элементарных частиц на планете, состоялся в сентябре 2008 года. Через несколько дней из-за аварии в туннель ускорителя вылилось несколько тонн жидкого гелия, в результате чего ученым пришлось временно приостановить работу БАК. На ремонт коллайдера ушло больше года.

БАК был построен для того, чтобы, помимо всего прочего, подтвердить Стандартную Модель - одну из основных теорий, объясняющих устройство окружающего мира. В частности, ученые рассчитывают обнаружить так называемый бозон Хиггса - частицу, которая, согласно Стандартной модели, создает всю массу во Вселенной.

В понедельник БАК побил рекорд другого коллайдера - американского Тэватрона. На этом ускорителе протоны и их "двойники" из антиматерии движутся с энергиями 980 гигаэлектронвольт (0,98 тераэлектронвольт).

Большой адронный коллайдер был повторно запущен 20 ноября 2009 года. Первые пробные столкновения пучков на энергиях 450 гигаэлектронвольт были проведены 23 ноября.

Самый мощный на планете ускоритель элементарных частиц начал работу 10 сентября 2008 года. Однако через девять дней эксперименты на коллайдере были прекращены из-за аварии. В ходе ремонтных работ инженерам пришлось размораживать все сектора коллайдера, а потом вновь доводить температуру в них до рабочей (1,9 Кельвина, или минус 271,25 градуса Цельсия).

Отмечается, что аварийные системы коллайдера среагировали на сбой штатно, и пучки были погашены. При этом подчеркивается, что неполадка носила внешний характер, то есть система, обеспечивающая работу сверхпроводящих магнитов функционировала в нормальном режиме. Работа ускорителя должна вскоре возобновиться.

Неполадки системе, обеспечивающей работу магнитов, привели к тому, что 19 сентября 2008 года коллайдер был оставлен более чем на год. Тогда сбой в сети вызвал пробой бака с сжиженным гелием, несколько тонн которого вылилось в туннели ускорителя.

Большой адронный коллайдер является самым крупным в мире ускорителем элементарных частиц. Его планируется использовать для проверки предсказания различных теорий элементарных частиц, в частности, поиска так называемого бозона Хиггса - частицы, ответственной за наличие массы у тел.

Совсем недавно ускоритель установил рекорд - пучки протонов его кольце разогнались до 1180 гигаэлектронвольт . Это больше, чем 980 гигаэлектронвольт предшественника БАК - американского Тэватрона.

На форуме LHC Portal говорится, первые пучки позволили обнаружить в работе некоторых детекторов неполадки, вызванные отключением питания. Ранее сообщалось, что энергия пучков коллайдера достигла рекордных энергий - 1180 гигаэлектронвольт, - и первые столкновения на этих энергиях были запланированы на 4 декабря. Теперь они откладываются как минимум на сутки.

Отдельно подчеркивается, что криогенная система коллайдера не пострадала (неполадки именно в этой системе вызвали остановку ускорителя 19 сентября 2008 года). Более того, на момент сбоя в кольце находились пучки с энергиями около 450 гигаэлектронвольт. В результате работы аварийных систем они были погашены.

Большой адронный коллайдер является самым крупным в мире ускорителем элементарных частиц. Его планируется использовать для проверки предсказания различных физических теорий, в частности, для поиска так называемого бозона Хиггса - частицы, ответственной за наличие массы у тел.

_http://www.intrade.co...Boson+Particle

Всего доступно пять основных вариантов: бозон Хиггса будет обнаружен до 31 декабря 2009, 2010, 2011, 2012 или 2013 года. Кроме этого желающие могут связаться с Унцикером по электронной почте, чтобы сделать ставку (не больше 100 долларов) неофициально. Подробно о правилах участия в споре рассказано на сайте ученого bet-on-the-higgs.com.

В своем неверии в существование бозона немецкий физик не одинок. Так, Стивен Хокинг еще в 2008 году поставил 100 долларов на то, что таинственный бозон не будет найден (ставка была сделана перед первым запуском ускорителя 10 сентября 2008 года). Легендарный физик заявил, что отсутствие бозона Хиггса при столкновениях частиц в БАК будет куда более впечатляющим, чем его обнаружение. Сам Питер Хиггс, однако, неоднократно заявлял, что предсказанный им бозон существует и будет найдет.

Бозон Хиггса является элементарной частицей, ответственной за наличие у других частиц массы. Обнаружение этого объекта является одной из основных задач Большого адронного коллайдера.

Ученые подчеркивают, что пока их результаты не имеют ничего общего с поиском таинственного бозона Хиггса, проверкой теории суперсимметрии или обнаружением скрытых измерений. В статье исследователи проанализировали 248 столкновений пучков протонов, которые были проведены сразу после восстановления работы ускорителя.

Ученым удалось установить, что полученные ими результаты согласуются с теоретическими предсказаниями, касающимися работы ускорителей на подобных энергиях, а также данными, полученными на других аппаратах подобного рода (первые столкновения проходили на далеких от рекордных энергиях около 450 гигаэлектронвольт).

Большой адронный коллайдер является самым крупным в мире ускорителем элементарных частиц. Его планируется использовать для проверки предсказания различных физических теорий, в частности, для поиска так называемого бозона Хиггса - частицы, ответственной за наличие массы у тел.

В течение всего 5 декабря 2009 года специалисты готовились к первым столкновениям, сообщает РИА Новости. В частности, они увеличили количество сгустков (bunch) в кольце ускорителя до четырех. Сгустки представляют собой тонкие пучки протонов длиной несколько сантиметров. Когда ускоритель выйдет на расчетную мощность, количество сгустков в нем будет достигать 2808.

Столкновения произошли днем 6 декабря 2009 года. Изначально столкновения на этих энергиях должны были состояться 4 декабря, однако этим планам помешал сбой в системе электроснабжения CERN. Тогда вся французская половина Центра, который находится на границе Франции и Швейцарии, оказалась обесточена.

На момент отключения электричества в кольце циркулировали пучки с энергией 450 гигаэлектронвольт. После сбоя отключились компьютеры, управляющие работой ускорителя, однако аварийные системы сработали в штатном режиме и позволили погасить пучки. На устранение неполадок, вызванных сбоем, у инженеров CERN ушло несколько часов.

Большой адронный коллайдер является самым большим в мире ускорителем элементарных частиц. Совсем недавно на нем был установлен рекорд - по кольцу ускорителя прошли пучки с энергиями 1180 гигаэлектронвольт. Это на 200 гигаэлектронвольт больше, чем энергия пучков главного конкурента БАК - американского ускорителя Тэватрон.

Большой адронный коллайдер был повторно запущен 20 ноября 2009 года после более чем годового перерыва. Задержка в работе БАК была вызвана серьезной аварией, произошедшей спустя девять дней после первой попытки запустить БАК 10 сентября 2008 года. Дефект в одном из контактов спровоцировал электрический разряд, который в итоге привел к повреждению системы охлаждения. Около ста магнитов вышли из сверхпроводящего состояния, а в туннель ускорителя вылилось несколько тонн жидкого гелия.

В ходе ремонтных работ, потребовавших разморозки БАК, ученые обнаружили еще несколько дефектных соединений, которые, теоретически, также могли вызвать аварию. Сообщалось, что инженеры устранили все обнаруженные неполадки.

В прошедшие выходные ученые провели столкновения пучков на энергии 450 гигаэлектронвольт. Ранее энергия пучков была доведена до значения 1180 гигаэлектронвольт, однако столкновения не проводились. Таким образом, в БАК был побит мировой рекорд энергии пучков.

Сообщается, что к полуночи работа ускорителя была восстановлена. Чтобы протестировать систему, инженеры снова запустили в кольце пучки протонов с энергией в 450 гигаэлектронвольт. Пучки циркулировали до 7 часов утра по местному времени (9 утра по московскому). В настоящее время идет подготовка ускорителя к повторным столкновениям пучков.

Анализ сбоя в криогенной системе позволил установить, что он может быть связан с произошедшим недавно электрическим сбоем. Тогда отключилась швейцарская половина располагающегося на границе Франции и Швейцарии центра.

БАК является самым мощным в мире ускорителем элементарных частиц. Первые столкновения пучков с энергиями в 1180 гигаэлектронвольт ( что на 300 гигаэлектронвольт больше, чем у ближайшего конкурента коллайдера - американского ускорителя Тэватрон) были запланированы на 4 декабря 2009 года. Однако их пришлось перенести пока на неопределенный срок из-за уже упомянутого сбоя в системе электроснабжения CERN.

Физики планируют использовать Большой адронный коллайдер для поиска загадочного бозона Хиггса - элементарной частицы, которая ответственная за массу у физических тел. Кроме этого ускоритель позволит проверить пока еще неподтвержденные физические теории. Речь, в частности, идет о всевозможных расширениях Стандартной модели - главной на настоящий момент теории взаимодействий в микромире.

Первые пучки с рекордной энергией были получены еще в ночь с 29 на 30 ноября 2009 года, и их столкновения должны были состояться 4 декабря. Однако эксперимент пришлось отложить из-за серии сбоев в работе ускорителя.

Так, сначала 2 декабря в швейцарской части CERN выключился свет, а позже, 7 декабря, возникли неполадки в системе охлаждения БАК. Во время второй аварии многие опасались, что она может иметь серьезные последствия для работы ускорителя - неполадки в системе охлаждения уже становились причиной отключения БАК в сентябре 2008 года. На устранение последствий сентябрьской аварии ушло более года. Однако новые неполадки были устранены достаточно быстро.

БАК является самым мощным в мире ускорителем элементарных частиц. Физики планируют использовать его для поиска загадочного бозона Хиггса, а также проверки различных физических теорий. Речь идет, в частности, о суперсимметрии и существовании скрытых измерений.

Совсем недавно на ускорителе были проведены рекордные по энергии (речь уже идет о "глобальном" рекорде) столкновения протонных пучков. Тогда в БАК энергия столкновения достигла 2,36 тераэлектронвольта (по 1,18 тераэлектронвольта на пучок). Первые пучки с рекордной энергией были получены еще в ночь с 29 на 30 ноября 2009 года, и их столкновения должны были состояться 4 декабря. Однако эксперимент пришлось отложить из-за серии сбоев в работе ускорителя.

Коллайдер является самым мощным в мире ускорителем элементарных частиц. Ученые планируют использовать его для поиска бозона Хиггса, а также проверки различных физических теорий - суперсимметрии и существовании скрытых измерений. Стоимость проекта составляет, по разным данным, от 4 до 6 миллиардов долларов.

Самый мощный на планете ускоритель был запущен после длительного ремонта 23 ноября 2009 года. Ученые постепенно увеличивали энергию пучков вплоть до 2 декабря, когда работа коллайдера была остановлена из-за сбоя в системе электроснабжения. Поломка оказалась несерьезной, и уже на следующий день специалисты вновь запустили пучки протонов в ускорительное кольцо. Еще через четыре дня эксперимент вновь был прерван, на этот раз из-за неполадок в системе охлаждения. После очередного запуска 8 декабря БАК работает без перебоев.

Большой адронный коллайдер был запущен 23 ноября после завершения ремонтных работ, длившихся больше года. Первые пуски пучков протонов и столкновения проходили на низких энергиях. После повторного старта ускорителя он был дважды остановлен сначала из-за сбоя в системе электроснабжения, а потом по причине неполадок с охладительной системой.

Максимально возможная энергия столкновений на БАК составляет 14 тераэлектронвольт. Ученые планировали достичь этого значения еще во время первого запуска БАК в 2008 году. Сейчас специалисты предсказывают, что коллайдер выйдет на максимальные "обороты" не раньше, чем через год.

Кому важно знать, какого цвета рентген?

Такая характеристика света, как цвет, связана с длиной волны светового излучения. Длинные волны глаз воспринимает как красные, короткие – как фиолетовые, а остальной спектр располагается по убыванию длины волны от оранжевого к синему. И названия «ультрафиолетовый» и «инфракрасный» появились потому, что в спектре эти излучения лежат за фиолетовым и красным цветом соответственно. Некоторые организмы даже могут видеть эти невидимые цвета, однако передать их ощущение невозможно, приходится довольствоваться простым указанием длин волн.

Длина волны излучения также связана с энергией – чем длина волны короче, тем больше энергия. Рентгеновские лучи имеют еще меньшую длину волны, чем ультрафиолет, а их энергия еще больше, поэтому они способны как проникать через тело, так и повреждать клетки. При лучевой терапии рака используются оба этих эффекта, а вот при диагностике – только первый. И чем меньше доза излучения, тем меньше вероятность нежелательных последствий рентгеновского обследования.

Смотрите также

Есть «рентгеновские аппараты», которые применяются уже не медиками, а физиками и материаловедами для просвечивания образцов мощным пучком излучения. Рентгеновский лазер XFEL, в строительстве которого принимает участие и Россия, будет иметь в длину 3,5 километра и тоже будет работать на технологии, разработанной для ускорителей заряженных частиц.

А чтобы уменьшить дозу не в ущерб точности диагноза, различные ухищрения придумывают уже физики: создаются более чувствительные детекторы для излучения, системы восстановления объемного изображения по серии снимков (томография) и даже цветной рентген.

Из ускорителя в госпиталь

Изначально цветной рентген был придуман вовсе не для просвечивания пациентов, а для экспериментов в области физики элементарных частиц. Ведь цвет, как уже говорилось, – это длина волны, и долгое время врачам было не особенно интересно то, какого именно «цвета» лучи прошли сквозь пациента, лишь бы изображение было резким, а доза – поменьше.

А вот физикам длина волны как раз была нужна в первую очередь, поскольку она несет информацию о том, с какой энергией частица попала в детектор и в каких реакциях могла участвовать. И чем точнее будет эта информация, тем лучше: создаваемые для экспериментов на ускорителях детекторы совершенствовались именно в этом направлении.

Все поменялось тогда, когда стало понятно, что энергия рентгеновских лучей (то есть длина волны, то есть цвет) меняется в зависимости от того, через какой материал проходит излучение. Этот эффект полностью аналогичен тому, который может наблюдать каждый, глядя на цветные стекла: разные секции витражей могут иметь одинаковую прозрачность, но совершенно разный цвет.

Возможность однозначно отличить один материал от другого по пропускаемому им излучению постоянно используется на практике – например, для химического анализа растворов или газовых смесей. А если можно отличить одно вещество от другого просто глядя на то, какого цвета образец, то что мешает применить такой же метод для выявления злокачественных опухолей или исследования структуры органов, которые сами по себе плохо задерживают рентгеновские лучи?

Только одно: медицинские рентгеновские детекторы «цвета» не видят. Но зато прибор, созданный физиками, с этим прекрасно справляется!

И как показали предварительные клинические исследования – действительно, при помощи нового оборудования можно, например, отличить жировую ткань от ткани печени . Если учесть, что детекторы производятся серийно, в будущем можно ожидать и массового производства «цветных» рентгеновских аппаратов.

Еще с начала 70-х годов прошлого века ученые предполагали, что при столкновении частиц с очень большой энергией могут возникать эффекты, аналогичные сжатию массы до радиуса Шварцшильда. В рамках нового исследования ученые провели численное моделирование столкновения двух частиц и установили, что в этом случае черные дыры действительно могут образовываться.

При этом ученые подчеркивают, что вероятность обнаружения дыр на Большом адронном коллайдере (БАК) очень невелика. Это связано с тем, что энергии столкновений, достижимые на ускорителе, на много порядков меньше, чем необходимые для формирования дыр. Единственный возможный сценарий появления этих объектов - наличие у Вселенной дополнительных пространственных измерений. Однако даже в этом случае дыры будут жить относительно недолго.

Возникновение во время экспериментов на БАК микроскопических черных дыр является одной из самых популярных "страшилок", связанных с ускорителем. Совсем недавно физики установили, что в возникновении дыр может не быть ничего необычного - все известные на настоящий момент элементарные частицы могут представлять собой миниатюрные черные дыры.

К марту физики намерены увеличить энергию каждого пучка до 3,5 тераэлектронвольт (то есть энергия столкновений составит 7 тераэлектронвольт) и побить свой прошлогодний рекорд по энергии столкновений в 2,36 тераэлектронвольта. В конце июня энергия каждого пучка может быть увеличена до 4-5 тераэлектронвольт, однако эта перспектива будет дополнительно обсуждаться. Если специалисты решат довести энергию пучков до таких значений, то в мае эксперименты на БАК будут прерваны на месяц для перенастройки систем коллайдера.

Большой адронный коллайдер - это самый крупный на планете ускоритель элементарных частиц. С его помощью ученые намерены подтвердить или опровергнуть положения Стандартной Модели - наиболее популярной на сегодняшний день теории, объясняющей фундаментальные физические взаимодействия. Максимально возможная энергия столкновений на БАК составляет 14 тераэлектронвольт.

Еще до первого запуска коллайдера в 2008 году противники БАК высказывали опасения, что эксперименты на нем могут быть опасны для планеты. В частности, утверждалось, что столкновения элементарных частиц в ускорителе могут приводить к образованию черных дыр. На днях в архиве препринтов Корнельского университета появился препринт статьи, авторы которой утверждают, что им удалось доказать такую возможность. Однако ученые особо отмечают, что вероятность подобного события в ходе опытов на БАК очень невелика.

Согласно последним данным, максимальная энергия столкновений в 2010 и 2011 годах составит 7 тераэлектронвольт. Причиной такого решения стали опасения, что работа на чрезмерных энергиях может вызвать неполадки в электрической системе ускорителя. Именно дефектный контакт стал в 2008 году причиной аварии, из-за которой эксперименты на БАК были прерваны на 14 месяцев.

Майерс добавил, что после двух лет работы коллайдер будет остановлен на 12 месяцев. За это время инженеры заменят около 10 тысяч электрических соединений. После проведения такого "апгрейда" физики смогут к 2013 году довести энергию столкновений пучков на БАК до максимальных 14 тераэлектронвольт.

Несмотря на как минимум двухлетнюю отсрочку выхода на максимальные мощности исследователи уверяют, что данных, собранных за время работы БАК на пониженных энергиях, будет достаточно для уточнения многих существующих физических теорий.

Со своей стороны, ученые, работающие на "конкуренте" Большого адронного коллайдера - американском ускорителе Тэватрон - не исключают, что эксперименты на нем будут продлены на год. Ранее планировалось прекратить работу Тэватрона в 2011 году. Ранее "тэватронщики" заявляли, что им удастся опередить коллег с БАК в поисках бозона Хиггса - пока еще не обнаруженной частицы, которая отвечает за наличие у других частиц массы. Если бозон Хиггса будет найден, это открытие докажет правомерность Стандартной модели - одной из наиболее популярных физических теорий, объясняющих фундаментальные взаимодействия в природе.

Напомним, что в конце января 2010 года некоторые специалисты высказали опасение, что БАК все-таки способен породить черные дыры. Мол, могут они возникнуть в результате лобовых столкновений на «встречной полосе» протонов, летящих почти со скоростью света. Существует предположение, что эти черные дыры могут увеличиться в размерах и засосать все вокруг. Что, видимо, грозит Концом света.

Но, не смотря на эти страхи, ученые, как и обещали, в ближайшее время собираются сталкиваться ионы свинца, в результате чего должны образоваться более тяжелые частицы, нежели в предыдущих экспериментах. Тогда-то и можно будет надеяться на обнаружение новых частиц, в том числе и пресловутого бозона. Энергию пучка планируется довести до фантастических 7 ТэВ.

Физик Лучио Росси (Lucio Rossi) пришел к выводу, что неисправность контактов была вызвана тем, что рабочие неправильно спаяли их. Во время ремонтных работ выяснилось, что неисправности были в тысячах других контактов. Росси отмечает, что датчики, отслеживающие перегрев контактов, были установлены только после аварии.

Еще одной причиной поломки стало использование сплава серебра и олова для соединения электрических кабелей с медными деталями. Место соединения является "слабым звеном", так как сплав серебра и олова и медь плавятся при различных температурах, и в случае каких-либо поломок между деталями может произойти пробой. По словам Лина Эванса (Lyn Evans), который руководил работами на БАК в период с 1994 по 2009 годы, идея заменить серебряно-оловянный сплав рассматривалась, но была отвергнута, так как альтернативный сплав содержал свинец, который опасен для здоровья рабочих.

По мнению Росси, ошибок, которые привели к аварии, можно было бы избежать, так как возможные последствия тех или иных действий (например, использования разных сплавов), легко просчитываются.

Несмотря на то что с момента повторного запуска коллайдера он работал без существенных поломок, на максимальную мощность ускоритель выйдет не раньше 2013 года. Перед этим ученым придется вновь остановить БАК и заменить огромное число электрических контактов для того, чтобы они смогли выдержать работу на высоких энергиях.

В ноябре 2009 года БАК возобновил работу после более чем годового ремонта. До повторной остановки на нем были проведены столкновения пучков протонов на рекордных энергиях - 2,36 тераэлектронвольта.

Большой адронный коллайдер представляет собой 27-километровый подземный кольцевой туннель на границе Франции и Швейцарии. Его строительство обошлось почти в 4 миллиарда евро.

Учёные собираются постепенно увеличивать количество частиц в пучке и в ходе почти двухгодичной работы коллайдера получить принципиально новые результаты (фото SmartDraw/Flickr.com).

Следующая планируемая фаза — набор статистики. До конца 2011 года протоны будут циркулировать и сталкиваться в 27-километровом кольце, а четыре детектора – фиксировать бесчисленные рождения и распады частиц, среди которых учёные могут найти абсолютно новые.

Напомним, поломка через несколько дней после запуска коллайдера заставила специалистов CERN провести колоссальную работу по установке предохранительной системы QPS и повышению надёжности электрических соединений в системе питания магнитов.




К работе БАК вновь приступил в прошлом ноябре. Если всё пойдёт хорошо, то в 2011 году он будет остановлен на год для отладки и подготовки к переходу на запредельный для обычных коллайдеров уровень энергии — проектным 7 ТэВ на каждый нуклон.

Пучки протонов с энергией 3,5 тераэлектронвольта начали циркулировать по кольцу БАК в обоих направлениях 19 марта 2010 года. Доведя энергию пучков до этого значения, физики побили свой предыдущий рекорд в 1,18 тераэлектронвольта.

Максимальная энергия пучков, которой можно добиться на БАК - 7 тераэлектронвольт (энергия столкновений составит 14 тераэлектронвольт). Для того чтобы проводить эксперименты с таким значением энергии, ученым придется на год прервать работу ускорителя. Во время остановки инженеры заменят электрические контакты и подготовят коллайдер к выходу на экстремальные энергии.

Столкновения элементарных частиц на высоких энергиях помогут ученым воссоздать условия Вселенной сразу после Большого взрыва. Кроме того, в ходе столкновений могут родиться новые частицы, изучение которых поможет исследователям уточнить свои представления о фундаментальных физических законах.

Обнаруженная частица - мезон B+, состоящий из b-антикварка и u-кварка ("верхнего" кварка). Впервые эта частица была обнаружена в 1980-х годах.

"В детекторе LHCb этот мезон просуществовал лишь 1,5 тысячных наносекунды. "Мезон B+ распался, пролетев два миллиметра на две частицы (мезоны J/? and K+), первый из которых распался на два стабильных мюона. Следы мюонов и К+-мезона, пролетевших через детектор, позволили с высокой точностью восстановить цепь событий, которая привела к их появлению", - пишут физики.

Большой адронный коллайдер был вновь запущен после годичного перерыва 20 ноября 2009 года. Создание установки началось в конце 1990-х годов, а в сентябре 2008 года она была торжественно запущена: физики успешно провели пучки протонов в обоих направлениях. Уже через неделю на ускорителе произошла крупная авария, связанная с выходом одного из магнитов из сверхпроводящего состояния.

Это не первая остановка БАК за последнее время. В четверг, 27 мая, эксперименты на ускорителе были прерваны из-за сбоя в подаче электричества на предварительные ускорители SPS (протонный суперсинхротрон) и PS (протонного синхротрона).

Большой адронный коллайдер был вновь запущен после более чем годичного перерыва 20 ноября 2009 года. Причиной столь длительной остановки в работе ускорителя стала поломка электрической сети коллайдера, в результате которой была пробита емкость с жидким гелием.

Остановка БАК произошла в ночь с 28 на 29 мая из-за отключения линии напряжением 18 киловольт, по которой электричество поступает в CERN (Европейский центр ядерных исследований) - организацию, курирующую эксперименты на коллайдере. В результате инцидента выше нормы нагрелись несколько сверхпроводящих магнитов (их рабочая температура составляет 1,9 кельвина, или минус 271,25 градуса Цельсия) Сообщалось, что БАК заработает 2 июня, однако в итоге он был запущен на пять дней позже.

Большой адронный коллайдер - это самый мощный из существующих на планете ускоритель элементарных частиц. С его помощью физики рассчитывают воссоздать условия, существовавшие во Вселенной спустя несколько мгновений после Большого взрыва. Одной из основных целей экспериментов на БАК является поиск бозона Хиггса - частицы, "ответственной" за появления массы у всех других частиц.

Сейчас в коллайдере проводятся столкновения пучков, содержащих по три так называемых номинальных сгустка - то есть сгустков, которые состоят из 110 миллиардов протонов. Чем больше элементарных частиц в пучке, тем выше его светимость - одна из основных характеристик, от которой зависит частота столкновений протонов из встречных пучков. Существует несколько путей повышения светимости: помимо увеличения числа протонов в сгустке можно наращивать количество сгустков или сжимать их. Подробнее об этих трех способах можно прочитать тут.

Большой адронный коллайдер - это самый мощный ускоритель элементарных частиц на планете. Ускорительное кольцо залегает на глубине около ста метров в туннеле длиной 27 километров, находящемся на границе между Швейцарией и Францией. Одна из основных целей экспериментов на коллайдере - уточнение положений Стандартной модели (теории, объясняющей фундаментальные физические взаимодействия).

Светимость – это количества протонов в пучках, которые разгоняются на ускорителе.


Циркулирующие в ускорителе протоны распределены в кольце порциями: сгустками или «банчами» (от английского bunch - «связка»). Увеличение числа столкновений требует поднятия количества протонов, пролетающих за единицу времени через определенное сечение. Для этого среди прочего можно и увеличить количество сгустков.

Большой адронный коллайдер был запущен после годичного перерыва в ноябре 2009 года. Это самый большой в истории ускоритель элементарных частиц. В его 27-километровом кольце сталкиваются разогнанные почти до световой скорости пучки протонов. Изучая результаты этих столкновений, ученые надеются получить новые данные о строении материи. Чем больше столкновений удастся зафиксировать, тем больше шансов, что они столкнутся с новым уникальным событием, например, рождением новых частиц

Дориго добавляет, что физики с Тэватрона расскажут о своем открытии на 35-й конференции по физике высоких энергий, которая пройдет в Париже с 22 по 28 июля.

Автор блога отмечает, что он не знает, на каком из двух детекторов ускорителя - CDF или D0 - был найден бозон Хиггса. Ученые, которые анализировали информацию, поступающую на оба детектора, в течение многих лет сужали возможные пределы энергии и массы, внутри которых могла бы быть найдена "частица бога". В марте физики, работающие на D0, представили последнее уточнение массы еще не открытой частицы.

Исследователи, задействованные в экспериментах на Тэватроне, не раз заявляли, что им удастся обнаружить бозон Хиггса быстрее, чем их коллегам, работающим на Большом адронном коллайдере. Так, "тэватронщики" утверждали, что их шансы получить "частицу бога" в худшем случае составляют 50 на 50. В лучшем случае вероятность рождения бозона Хиггса в Тэватроне равна 96 процентам.

Кольцевой ускоритель-коллайдер Тэватрон находится в Национальной ускорительной лаборатории Энрико Ферми в штате Иллинойс. Длина его ускорительного кольца составляет 6,3 километра. Длина ускорительного кольца БАК равна 27 километрам.

Одна из работающих на Тэватроне физиков Симона Ролли (Simona Rolli) рассказала корреспонденту New Scientist, что он не знает, откуда Дориго получил информацию об обнаружении бозона Хиггса, так как в лаборатории Энрико Ферми, где находится Тэватрон, никаких известий об этом не появлялось. Ролли предположила, что в основе слухов об обнаружении бозона Хиггса могут лежать полученные в мае результаты, касающиеся несоответствия в числе полученных на коллайдере мюонов и и антимюонов. Эти данные могут помочь физикам понять, почему в природе наблюдается заметно больше материи по сравнению с антиматерией. Подробнее о майских результатах можно прочитать здесь, а о материи и антиматерии - тут.

Поиск бозона Хиггса (частицы, необходимой для подтверждения Стандартной Модели - основной теории, которая объясняет фундаментальные физические взаимодействия) - одна из основных целей экспериментов на Большом адронном коллайдере - самом крупном ускорителе элементарных частиц на планете. При этом физики, работающие на Тэватроне, не раз заявляли, что им удастся обнаружить эту частицу раньше коллег с БАК, не в последнюю очередь потому, что гигантский ускоритель более чем на год выбывал из строя из-за произошедшей аварии. Нобелевский лауреат по физике 1988 года Леон Ледерман (Leon Lederman), который работал и на БАК и на Тэватроне, заявил корреспонденту британской газеты The Daily Telegraph, что если американские физики первыми обнаружат "частицу Бога", этот факт можно сравнить с тем, как "ваша мачеха сорвется в пропасть, будучи за рулем вашего BMW".

Если есть в Париже высокая кухня и высокая мода, то требовалось лишь время, чтобы столица Франции приняла у себя конференцию по физике высоких энергий. Тысячи ученых собрались, чтобы обсудить, как работает, и работает ли вообще самый амбициозный и дорогостоящий научный проект последних лет — Большой адронный коллайдер.
Бозон Хигса или «частицу Бога» — первозданную материю, из которой есть пошла наша Вселенная, коллайдер пока не открыл. С другой стороны — и не уничтожил Вселенную черной дырой, как того опасались скептики.
Сегодня мы видим, что первая установка работает просто великолепно, точно так же, как мы ожидали, на основе долгих расчетов и моделирования работы этих установок, — говорит руководитель эксперимента на Большом адронном коллайдере Андрей Голутвин. — Мы видим хорошо известные частицы и стандартные модели. И это нам дает большую уверенность, что вскоре, когда ускоритель выйдет на проектную мощность, мы увидим что-нибудь новое.
На открытие конференции, которая продлится в Париже целую неделю, прибыл и президент Франции Николя Саркози. Реноме научного проекта, запуск которого откладывался несколько раз подряд, срочно нуждается в поддержке. Чтобы наполнить смыслом и содержанием и сам коллайдер и результаты первых месяцев его бесперебойной работы, Европейский центр ядерных исследований CERN объявил, что сейчас установка полностью готова к вторжению в неизведанные области физики.
Мы пролили первый луч света в этой темной Вселенной, — считает генеральный директор Европейского центра ядерных исследований (CERN) Рольф Хойер. — Это фантастика! Но мы начали всего 4 месяца назад. Можно сказать, всей машине — всего-то 4 месяца. И за это время мы увеличили энергию столкновения частиц больше чем в тысячу раз.
Чтобы объяснить простым обывателям, чем занимаются тысячи людей со всего мира на границе Франции и Швейцарии, сотрудники CERN записали и разместили в Интернете композицию в стиле рэп. Популярность ролика завидная — музыкальную лекцию посмотрели уже пять миллионов человек.
Дело, которым мы занимаемся, без сомнения, важно для всего мира, поскольку мы развиваем фундаментальную науку и изучаем происхождение и состав Вселенной, чтобы каждый из нас мог реализовать извечную потребность человечества — понять, в каком мире мы живем, — объясняет руководитель проекта международного линейного коллайдера в Национальном центре научных исследований CNRS Ги Вормсер.
Главный и пока единственный вывод, который физики представили мировой общественности, — большая 30-километровая труба стоимостью в 4 миллиарда долларов — по крайней мере, работает. А вот какие именно тайны мироздания с ее помощью можно постичь, похоже, пока что загадка и для самих ученых.

Специалисты БАК извлекли детектор 20 июля - LHCf расположен так, что на него постоянно попадает огромное количество жесткого излучения, и материал детектора довольно быстро приходит в негодность. В 2009 и 2010 годах ученые собирали с детектора данные, полученные при энергии столкновения пучков 0,9 тераэлектронвольт, а с 30 марта по 19 июля 2010 года - при полной энергии столкновений 7 тераэлектронвольт.

Физики планируют в 2011 году установить на место извлеченного детектора более устойчивый к радиации вариант. Также ученые планируют получить данные с LHCf в 2013 году, когда коллайдер должен выйти на проектную мощность столкновений 14 тераэлектронвольт.

Уилсон предложил схему, при помощи которой можно было бы еще и дополнительно получать энергию за счет работы ускорителя. Если разогнанные до околосветовых скоростей протоны "останавливать" путем впечатывания в урановую пластину, то в момент удара каждый протон спровоцирует реакцию, которая приведет к рождению около 60 тысяч нейтронов. Атомы урана поглотят большую часть этих нейтронов, и в итоге образуются ядра плутония (соответственно, их также будет около 60 тысяч). Из одного ядра плутония при его делении в ядерном реакторе можно получить около 0,2 гигаэлектронвольта энергии. Таким образом, из 60 тысяч ядер плутония возможно извлечь 12 тысяч гигаэлектронвольт энергии.

На практике количество энергии будет меньше из-за потерь на различных этапах процесса. Кроме того, из конечной суммы необходимо вычесть то количество энергии, которое необходимо затратить, например, на получение пучка протонов и охлаждение всей системы.

В своей статье Уилсон отмечает, что предложенная им схема требует более детального изучения, однако, на взгляд физика, такой подход может в перспективе быть использован для получения энергии. Уилсон проводил расчеты для ускорителей своего времени, а их современные аналоги являются заметно менее энергозатратными, поэтому конечный выход энергии может быть намного выше.

Роберт Уилсон стоял во главе Национальной ускорительной лаборатории имени Энрико Ферми с 1967 по 1978 годы. Благодаря Уилсону, который до этого принимал участие в "Манхэттенском проекте", строительство Фермилаба было завершено раньше запланированного срока. На территории лаборатории расположены несколько скульптур, выполненных физиком.

В 2016 годы работы на БАК вновь будут прерваны, на этот раз для модернизации предварительных ускорителей, которые осуществляют первичный разгон протонов, а также детекторов. После этой остановки до 2020 года ускоритель будет работать на пучках повышенной интенсивности. Далее коллайдер будет модернизирован так, чтобы он мог до 2030 года работать в режиме высокой светимости (чем больше светимость, тем чаще сталкиваются элементарные частицы из встречных пучков).

Наконец, к 2035 году (даже несколько раньше) ученые планируют модернизировать ускоритель и довести энергию пучков до 16,5 тераэлектронвольта. Также не исключено, что на коллайдере будут сталкиваться протоны и электроны.

Планы на отдаленное будущее являются предварительными, так как существующие технологии пока недостаточно развиты для реализации некоторых из намеченных целей. Кроме того, для того чтобы осуществить все задуманные преобразования, ученым необходимо финансирование, а совсем недавно появилась информация о том, что бюджет CERN (Европейского центра ядерных исследований) - организации, которая курирует работу коллайдера, будет сокращен на четверть миллиона долларов до 2015 года. Впрочем, отмечалось, что сокращение финансирования непосредственно БАК не коснется.

Директор Лаборатории физики высоких энергий им. В.И. Векслера и А.М. Балдина Владимир Кекелидзе вспоминает: "Конечно, это была уникальная машина, по значимости соизмеримая с запуском первого спутника. Весь мир тогда аплодировал Советскому Союзу, тому, что мы оказались впереди планеты всей".


Эту машину, а именно – синхрофазотрон, российские ученые создали в 1957 году. С нее, по сути, и началась физика высоких энергий. Но в 2000 году работу магнита весом 36 тонн остановили, так как он потреблял огромное количество энергии, да и соревноваться с передовыми ускорителями в ЦЕРНе уже не мог. В 1992 году синхрофазотрон заменили ускорителем-нуклотроном, который смог сталкивать тяжелые ионы. Сейчас он считается вторым в мире после Большого адронного коллайдера в ЦЕРНе.

Заместитель главного инженера Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ), начальник ускорительного отдела Григорий Трубников рассказал: "Будущие центры, которые создаются сейчас, например, в Германии, базируются на технологиях магнитов нуклотрона. Он выбран как главная и основная модель, мы, фактически, делимся своим опытом для будущих международных центров".

Сейчас в Дубне разработали новый проект - "Ника" - на базе уже существующего ускорителя-нуклотрона. Этот проект поможет воссоздать в лабораторных условиях "Большой взрыв", после которого и образовалась наша Вселенная, и показать то, как начала формироваться наша Солнечная система.

Владиаир Кекелидзе пояснил: первые шаги сделаны не только в этих делах. "Этот коллайдер мы планируем запустить в 2016 году, и это будет, фактически, передовой фронт исследований физики тяжелых ионов, который будет недостижим в других центрах мира. Мы рассчитываем, что с созданием этого коллайдера центр этих исследований переместится в Дубну.

Проект "Ника" сами ученые из ЦЕРНа называют "младшим братом" Большого адронного коллайдера. Но если в Женеве хотят найти мельчайшие элементарные частицы, то задача проекта "Ника" - изучить сам процесс возникновения этих частиц несколько миллиардов лет назад. В ЦЕРНе заинтересовались амбициозным проектом и подписали соглашение о взаимном сотрудничестве.

Вице-директор Объединенного института ядерных исследований Михаил Иткис рассказал: " Первые шаги сделаны не только в этих делах, но и в том, чтобы организовать совместные школы для учителей. Одна уже прошла в ЦЕРНе, другая – в Дубне. Сейчас мы совместно будем в Казахстане проводить школу".

Генеральный директор ЦЕРН Рольф-Дитер Хойер рассказал: "Интерес ЦЕРНа к проекту "Ника" очень велик. Прежде всего, это специалисты высокого уровня, которые будут применять и свой опыт, и свое знание в строительстве проекта "Ника". И я уверен, что это даст очень интересные результаты. И ЦЕРН очень хочет участвовать в этом".

Чтобы помочь коллегам, из ЦЕРНа в Дубну уже прислали специальное оборудование. Так, дрейфовые камеры везли на грузовиках через всю Европу три недели. Это первый вклад ЦЕРН в будущий проект "Ника". С помощью камер можно будет сфотографировать то, что образуется в результате столкновения пучков частиц. Они будут действовать как некий телескоп во времени и, возможно, помогут разгадать некоторые тайны мироздания.

Экспериментальные наблюдения рождения B-мезонов показали, что эффективное сечение рождения этих частиц в несколько раз больше теоретически предсказанных значений. Это несоответствие получило название b-проблемы. Авторы новой работы, в числе прочего, хотели проверить, будет ли b-проблема проявлять себя на БАК, где были достигнуты огромные энергии столкновений.

Пока специалисты обработали не очень большое количество информации, однако на данный момент они не обнаружили b-проблемы. В ближайшем будущем ученые намерены продолжить обработку данных и уточнить предварительные результаты.

Большой адронный коллайдер - самый крупный на планете ускоритель элементарных частиц (длина его ускорительного кольца составляет 27 километров). Он был запущен в сентябре 2008 года, однако через 9 дней из-за аварии его работа была прервана более чем на год. После повторного запуска в ноябре 2009 года на БАК были достигнуты рекордные энергии столкновений. Недавно один из руководителей проводимых на коллайдере экспериментов обнародовал планы его развития до 2035 года.

Авторы статьи анализировали данные, поступающие на детектор CMS (Compact Muon Solenoid). В числе прочего они оценивали, под каким углом рожденные частицы разлетаются от места столкновения - эта информация необходима для определения свойств новых частиц. Физики установили, что траектории движения некоторых из образующихся при столкновениях пучков протонов частиц оказываются связаны друг с другом - то есть они разлетаются не независимо друг от друга.

Специалисты предлагают несколько возможных объяснений наблюдаемого эффекта, однако пока ни одно из них не подтверждено необходимым количеством доказательств. Представитель группы ученых, анализирующих данные CMS, Гуидо Тонелли (Guido Tonelli) не исключает, что физики столкнулись с первым проявлением "новой физики", наблюдать которую возможно благодаря огромным энергиям столкновений на БАК.

Тем не менее, авторы работы отмечают, что обнаруженный эффект необходимо дополнительно подтвердить, так как он представляет собой "очень слабое проявление в очень сложном окружении". Эти слова ученых цитирует Agence France-Presse.

Большой адронный коллайдер - самый крупный на планете ускоритель элементарных частиц. Он был запущен в сентябре 2008 года, но через 9 дней произошла авария, приостановившая эксперименты более чем на год. Повторный запуск БАК состоялся в ноябре 2009 года. До конца 2011 года столкновения пучков протонов будут проходить на энергиях 7 тераэлектронвольт. Затем работа коллайдера будет прервана на год, и в это время специалисты подготовят его к выходу на энергию столкновений в 14 тераэлектронвольт.

Каждый дополнительный год работы Тэватрона обойдется в 50 миллионов долларов. В своем сообщении Оддон отмечает, что после консультаций с физиками-экспериментаторами руководству ускорительной лаборатории удалось выкроить средства для поддержания работы Тэватрона за счет снижения темпов выполнения двух других экспериментов.

Дополнительные 35 миллионов могут быть выделены по итогам решения департамента энергетики, в ведении которого находится Фермилаб. Представители департамента, в свою очередь, должны согласовать бюджетные траты с Белым домом.

Оддон отмечает, что отрицательное решение может быть озвучено на любом этапе переговорного процесса, в то время как положительного ответа не приходится ждать раньше февраля 2011 года, когда президент США Барак Обама утвердит бюджет страны на 2012 год.

Физики, анализирующие данные детектора CMS, прицельно искали похожее явление - ранее подобный эффект был зафиксирован на коллайдере - RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider - релятивистский коллайдер тяжелых ионов), на котором проходят столкновения не протонов, а ядер. Предполагается, что в случае столкновения ядер, корреляции являются следствием "натяжения" силовых полей, образующихся при столкновении частиц. Физик Эдуард Шуряк в своей статье обсуждает эту гипотезу и постулирует, что в случае ее правомерности при соударении протонов на БАК должна появляться "взрывная сердцевина". Пока теоретики не разработали детальной теории такого развития событий.

В другой работе приведены теоретические расчеты корреляций, результаты которых более или менее совпадают с тем, что было зафиксировано на коллайдере. Еще одна группа физиков из российского Протвино предложила оригинальное объяснение обнаруженного эффекта: ученые предположили, что корреляции связаны с вращением горячей материи, которое происходит в случае, если столкновение не совсем центральное.

Ожидается, что по мере накопления статистики ученые смогут более глубоко проанализировать произошедшее и предложить еще какие-либо гипотезы. Кроме того, не исключено, что зафиксированный эффект в действительности не является новым - такой вывод можно будет сделать в том случае, если его удастся получить при численном моделировании с применением только "стандартных" подходов и моделей.

После завершения сеанса столкновения протонов начнутся эксперименты с ионами свинца, а затем коллайдер будет остановлен на новогодние каникулы.

Большой адронный коллайдер - самый мощный в мире ускоритель заряженных частиц. Он был построен в 27-километровом подземном тоннеле на границе Швейцарии и Франции. Торжественное открытие коллайдера состоялось 21 сентября 2008 года, однако из-за аварии эксперименты удалось начать только осенью 2009 года, а на полную мощность БАК заработал в марте 2010 года.

Программа столкновений протонов была завершена вчера, и к этому моменту светимость в два раза превысила указанную величину. При обработке собранных за прошедшие месяцы данных учёные, напомним, сузили диапазон возможных масс возбуждённых кварков и обнаружили неожиданный корреляционный эффект, подобный тому, который ранее наблюдался на Релятивистском коллайдере тяжёлых ионов.

«Мы довольно точно оценили свои возможности и добились желаемого, — резюмирует генеральный директор ЦЕРН Рольф-Дитер Хойер (Rolf-Dieter Heuer). — Это позволяет надеяться на успешное выполнение плана в будущем году».

Оставшиеся недели 2010-го физики посвятят опытам с ионами свинца. Их целью станет получение кварк-глюонной плазмы и исследование её свойств, проясняющих природу сильного взаимодействия. «Мы установим экспериментальный рекорд температуры и плотности вещества», — утверждает представитель коллаборации ALICE Дэвид Эванс (David Evans).

Опыты будут продолжаться до 6 декабря, после чего БАК ожидает плановая остановка. В феврале 2011 года работа продолжится: учёные вновь вернутся к столкновениям протонов.

Энергия столкновений ионов свинца на БАК в несколько раз превысит аналогичный показатель для предыдущего "рекордсмена" - коллайдера RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider - релятивистский коллайдер тяжелых ионов). Регистрировать рождение новых частиц при столкновениях ионов будет, в первую очередь, детектор ALICE, но также и другие детекторы БАК.

Для того чтобы получить положительно заряженные ионы свинца, атомы этого элемента предварительно лишают всех электронов. Разгон ионов происходит постепенно и предварительно специалисты добиваются стабильной циркуляции пучка. Для того чтобы в коллайдере происходили столкновения, необходимо запустить в тоннель два пучка, движущихся в противоположных направлениях. Отработка условий для каждого из них проводилась отдельно.

Эксперименты со свинцом будут проводиться вплоть до новогодних каникул, когда работу ускорителя приостановят.

Недавно физики сообщили о регистрации в ходе экспериментов на БАК странного явления - при некоторых столкновениях образующиеся частицы разлетались от места своего рождения не абсолютно независимо друг от друга.

Ученые уже предложили возможные объяснения нового эффекта, о которых можно прочитать здесь. (_http://lenta.ru/artic...9/24/collider/)

Со слов Эванса, в момент ударов субатомные сгустки разогревались более чем до десяти триллионов градусов, что в миллион раз горячее, чем в центре Солнца. Для сравнения: предыдущий опыт по воссозданию условий сразу после Большого взрыва, проведённый в США, достиг показателя в четыре триллиона градусов.




Энергия, "закачанная" в ионы свинца, достигала 287 ТэВ на пучок, — повествует пресс-релиз Европейского центра ядерных исследований. Полученная кварк-глюонная плазма, как считается, очень похожа на ту, что существовала в первые миллионные доли секунды после Большого взрыва.

Поскольку энергия столкновения тяжёлых ионов в БАК более чем на порядок выше, чем в любом предыдущем эксперименте, учёные рассчитывают детальнее разобраться с процессами, происходившими в первые мгновения жизни Вселенной. В частности, опыты с ионами покажут, как кварк-глюонная плазма превращалась в ту материю, что мы видим сегодня. Также, ожидают исследователи, прольётся свет на природу сильного взаимодействия, связывающего кварки в протоны и нейтроны.

А поток данных от коллайдера ожидается большой: помимо детектора ALICE на опыты с ионами свинца переключены другие установки рекордного аппарата — CMS и ATLAS.

Бозон Хиггса может образовываться в ходе столкновений протонов в ускорительном кольце БАК. Он должен распадаться на ряд других частиц (в частности, Z-бозонов), которые могут быть зарегистрированы детекторами коллайдера. Непосредственно Z-бозоны детекторы зафиксировать не могут из-за чрезвычайно короткого времени жизни этих элементарных частиц, однако они могут "поймать" мюоны, в которые превращаются Z-бозоны.

24 сентября 2010 года детектор БАК под названием CMS зарегистрировал рождение четырех мюонов. По характеристикам их движения (в частности, по отклонению в магнитном поле) ученые определили, что масса "породивших" их Z-бозонов составляет около 92 гигаэлектронвольта. Как отмечают ученые, одного подобного события недостаточно, чтобы делать определенные выводы - для того, чтобы доказательно говорить о рождении бозона Хиггса, необходимо зарегистрировать множество событий рождения пар Z-бозонов.

Недавно физики, работающие на американском коллайдере Тэватрон, смогли уточнить границы, в которых лежит масса бозона Хиггса. Ученые показали, что масса этой частицы не находится в пределах от 158 до 175 гигаэлектронвольт. Эти, а также другие результаты, полученные на Тэватроне, стали причиной для поднятия вопроса о продлении работы ускорителя. Изначально планировалось, что эксперименты на Тэватроне будут завершены в сентябре 2011 года, однако сейчас рассматривается возможность трехгодичного продления.

Кроме того, ученые, проводя новые и новые эксперименты на БАКе, все больше убеждаются в наличии так называемого бозона Хиггса, о котором уже неплохо известно в теории, но на практике он так и не был найден. Предполагается, что эта частица отвечает за возникновение массы в материи. Гвидо Тонелли, представитель одного из научных проектов, реализуемых на коллайдере, говорит, что в 2011 году будут проведены новые столкновения протонов и ионов вещества на более высоких энергиях и при столкновении этих элементарных частиц возможно возникновение антивещества и в теории взаимодействие экзотических античастиц и элементарных частиц с положительным зарядом способно показать ученым новые виды измерений, дополняющие традиционные длину, ширину и высоту.

Тонелли говорит, что загадка измерений - это одна из самых больших загадок нашей Вселенной и если удастся ее хотя бы чуть-чуть разгадать, что это уже будет колоссальный успех.

"Многое из этого звучит как фантастика, но еще год назад мы только в теории говорили о многих вещах, которые сейчас уже реализованы на практике. Сейчас многие эксперименты идут гораздо быстрее, чем мы планировали", - говорит Фабиола Джинотти, представитель еще одной исследовательской группы.

По ее прогнозам, существование теоретического бозона Хиггса может быть подтверждено уже в 2011-2012 годам.

В ЦЕРН также рассказали, что БАК работает без перерыва с 31 марта этого года. Однако в ближайшее время потребуется провести ряд технических процедур и коллайдер 6 декабря будет остановлен на "зимние каникулы". Запущен вновь он будет в конце февраля 2011 года. Данная остановка необходима с одной стороны для того, чтобы провести диагностику систем коллайдера, а с другой стороны сэкономить для близлежащих регионов рядом с границей Франции и Швейцарии электроэнергию, потребление которой в зимний период возрастает, а коллайдер представляет собой очень энергоемкую установку.

Считается, что в первые мгновения после Большого взрыва Вселенная пребывала в состоянии кварк-глюонной плазмы, и некоторые теоретики полагали, что она могла вести себя как газ. Собранные на БАК данные опровергают эту точку зрения.

Кроме того, в ходе экспериментов с ионами свинца физики получили данные, ставящие под сомнение еще одну гипотезу, касающуюся кварков и глюонов. Часть специалистов придерживается мнения, что число глюонов в заданном объеме не может превышать некоторого предельного значения. Однако в ходе столкновений ионов образовывалось больше глюонов, чем предсказывается в рамках этой гипотезы. Впрочем, этот результат не означает, что верхнего предела не существует - просто он может оказаться больше, чем считалось. Об этом пишет New Scientist.

Ученые отмечают, что пока рано делать из полученных данных определенные выводы относительно устройства Вселенной. Они не исключают, что в самые первые доли секунды после Большого взрыва она все же могла вести себя как газ, однако обнаружить признаки такого поведения кварк-глюонной плазмы при столкновениях ионов свинца достаточно сложно.

Недавно в ходе экспериментов на БАК было зафиксировано рождение пары Z-бозонов - событие, важное для "поимки" бозона Хиггса. Z-бозоны - это элементарные частицы, которые могут образовываться из других элементарных частиц, например, из бозона Хиггса.

Пока специалисты не могут объяснить природу этого явления, но полагают, что оно связано с микроскопическими пылинками в тоннеле ускорителя, которые попадают в пучок, - ученые называют их UFO (сокращение от английского unidentified falling objects - неопознанные падающие объекты). Для того чтобы предотвратить сбрасывание пучка при пролете пылинок (если это они), ученые увеличили пороговое значение энерговыделения, которое определяет подачу сигнала на сброс. Тем не менее, скачки продолжились и после введения этой меры.

Физики опасаются, что после выхода на более высокие энергии подобные скачки будут повторяться чаще, и это может помешать нормальной работе коллайдера. Ученые, занимающиеся экспериментами на БАК, намерены обсудить, в чем точная причина скачков, и как можно избежать их.

В настоящее время на коллайдере идут эксперименты по столкновениям ионов свинца. При этом образуется особое состояние вещества - так называемая кварк-глюонная плазма. Считается, что именно в этом состоянии Вселенная была в первые мгновения после Большого взрыва. Первые полученные данные позволили ученым найти новые подтверждения гипотезы о том, что в эти мгновения Вселенная вела себя как жидкость, а не как газ.

Кроме того, на главном "конкуренте" БАК - американском коллайдере Тэватрон недавно были получены результаты, которые также можно рассматривать как доказательство того, что бозон Хиггса может быть найден.

Шестого декабря прошли последние эксперименты на БАК в 2010 году. Работы на коллайдере возобновятся 24 января 2011 года, а пучки протонов начнут циркулировать в ускорительном кольце не раньше февраля.

Гипотеза о возможном появлении черных дыр на Большом адронном коллайдере была одной из популярных теорий противников запуска ускорителя, которые обращались в ООН и в суды с целью не допустить запуска установки. По мнению противников коллайдера, при столкновении протонов могут образовываться черные дыры, которые грозят поглотить Землю.

Черные дыры возникают на конечных стадиях эволюции массивных звезд. Когда в таких звездах выгорает термоядерное горючее - водород или гелий, давление газа уже не может противостоять гравитации и тяготение схлопывает звезду в черную дыру. Этот объект отличается тем, что вторая космическая скорость для него больше скорости света, и покинуть его не может никакое излучение и никакая информация.

Напомним, 6 декабря Большой адронный коллайдер завершил свой первый рабочий год и ушел на каникулы до февраля 2011 года.

Большой адронный коллайдер - самый большой в истории ускоритель элементарных частиц. В его 27-километровом кольце сталкиваются разогнанные почти до световой скорости пучки протонов. Изучая результаты этих столкновений, ученые надеются получить новые данные о строении материи. Чем больше столкновений удастся зафиксировать, тем больше шансов, что они столкнутся с новым уникальным событием.
По материалам:
РИА Новости

В настоящее время основные работы по изучению нарушения CP-симметрии проводятся в Японии - там работает коллайдер KEKB (именно полученные на нем данные анализировали Макото Кобаяси и Тосихидэ Масакава - два из трех нобелевских лауреата 2008 года). В июне 2010 года японское правительство объявило, что выделит 100 миллионов долларов на модернизацию KEKB - после проведения необходимых работ он будет называться SuperKEKB. Общая сумма, которую необходимо выделить на модернизацию, составляет 300 миллионов долларов.

Решение отложить модернизацию коллайдера до конца 2012 года связано с тем, что весь прошлый год ускоритель работал практически без перебоев. Физики надеются, что за дополнительные два года экспериментов собрать достаточно данных для уточнения природы бозона Хиггса. Ученые полагают, что даже при текущей энергии столкновений протонов в 7 тераэлектронвольт (также обсуждается вопрос об увеличении энергии столкновений до 8 тераэлектронвольт) им удастся "вычеркнуть" большие значения масс из всех возможных для этой частицы. Кроме того, специалисты не исключают, что им удастся зафиксировать события рождения бозона Хиггса при столкновениях.

Бозон Хиггса - это частица, существование которой предсказано в рамках Стандартной модели (наиболее общепринятая теория, объясняющая устройство физического мира). Бозон Хиггса отвечает за наличие у других частиц массы. Помимо БАК поиск этой частицы ведется на американском ускорителе Тэватрон. В 2010 году обсуждался вопрос о продлении его работы (сотрудники Национальной ускорительной лаборатории имени Энрико Ферми, где расположен Тэватрон, даже нашли возможность выделять ежегодно из своего бюджета 15 миллионов долларов на эти цели), однако из-за финансовых трудностей эти планы были свернуты. Эксперименты на Тэватроне будут прекращены в сентябре 2011 года.

Сами ученые говорят, что чем с большей энергией коллайдер работает, тем более удивительные физические данные получаются. "Наша задача при работе с БАК остается неизменной - понять фундаментальные моменты возникновения материи и изучить правила, которые ведут к возникновению материи в пространстве", - говорит Аарон Домингез, физик из Университета Небраски в США и один из членов команды физиков БАКа.

Ранее специалисты, работающие в CERN, говорят, что их эксперименты с Большим адронным коллайдером сейчас превосходят все ранее заявленные ожидания и идут с опережением графика. Кроме этого, физики надеются уже в следующем году экспериментально доказать наличие дополнительного, четвертого, измерения, которое расширит наше существующее пространство.

Конечно, подобное четвертое измерение вначале будет существовать в микромире - на уровне атомов и потоков энергии, однако сам факт существования еще хотя бы одного измерения является научным прорывом, уверены физики. В будущем использовать факт дополнительного измерения исследователи надеются в целях исследований и экспериментов.

Кроме того, ученые, проводя новые и новые эксперименты на БАКе, все больше убеждаются в наличии так называемого бозона Хиггса, о котором уже неплохо известно в теории, но на практике он так и не был найден. Предполагается, что эта частица отвечает за возникновение массы в материи. Гвидо Тонелли, представитель одного из научных проектов, реализуемых на коллайдере, говорит, что в 2011 году будут проведены новые столкновения протонов и ионов вещества на более высоких энергиях и при столкновении этих элементарных частиц возможно возникновение антивещества и в теории взаимодействие экзотических античастиц и элементарных частиц с положительным зарядом способно показать ученым новые виды измерений, дополняющие традиционные длину, ширину и высоту.

Тонелли говорит, что загадка измерений - это одна из самых больших загадок нашей Вселенной и если удастся ее хотя бы чуть-чуть разгадать, то это уже будет колоссальный успех.

"Многое из этого звучит как фантастика, но еще год назад мы только в теории говорили о многих вещах, которые сейчас уже реализованы на практике. Сейчас многие эксперименты идут гораздо быстрее, чем мы планировали", - говорит Фабиола Джинотти, представитель еще одной исследовательской группы.

По ее прогнозам, существование теоретического бозона Хиггса может быть подтверждено уже к 2011-2012 годам.

В ЦЕРН также рассказали, что БАК работает без перерыва с 31 марта этого года. Однако в ближайшее время потребуется провести ряд технических процедур и коллайдер 6 декабря будет остановлен на "зимние каникулы". Запущен вновь он будет в конце февраля 2011 года. Данная остановка необходима с одной стороны для того, чтобы провести диагностику систем коллайдера, а с другой стороны сэкономить для близлежащих регионов рядом с границей Франции и Швейцарии электроэнергию, потребление которой в зимний период возрастает, а коллайдер представляет собой очень энергоемкую установку.

На сегодня эта гипотеза не была подтверждена экспериментально. Для того чтобы фактически проверить ее, существует несколько возможностей. Одна из них заключается в поиске определенных цепочек превращения элементарных частиц в коллайдере (внутри БАК элементарные частицы сталкиваются друг с другом, и этот процесс приводит последовательному образованию других частиц). Ученые искали такие цепочки превращений в данных, собранных детектором CMS.

Второй вариант подразумевает не поиск новых частиц, а обнаружение "недостатка" энергии при определенных типах столкновений. Согласно положениям гипотезы суперсимметрии, за такой недостаток "ответственны" нейтралино - один из типов гипотетических суперсимметричных частиц.

По итогам анализа части данных, собранных на детекторах CMS и ATLAS в течение 2010 года, ученые не обнаружили событий, которые соответствовали бы проявлениям гипотезы суперсимметрии. Однако исследователи отмечают, что пока рано полностью исключать ее - с их точки зрения, новые результаты только устанавливают более высокие энергетические пределы для проявления суперсимметрии.

В 2008 году физики, работающие с данными, которые получает японский ускоритель KEK, представили доказательства, которые могут косвенно указывать на правомерность гипотезы суперсимметрии. Полученные на KEK данные свидетельствуют о рождении новой частицы, характеристики которой напоминают характеристики одной их суперсимметричных частиц. Однако эти данные требуют дополнительной проверки.

Авторы нового исследования, работающие с данными, накопленными на одном из детекторов коллайдера - CMS, анализировали рождение пар W-бозонов в столкновениях, происходящих с энергией 7 тераэлектронвольт. На основании собранной на детекторе информации физики смогли сузить диапазон масс, в который должна укладываться масса бозона Хиггса. Если в более ранних работах, выполненных специалистами с главного "конкурента" БАК - американского коллайдера Тэватрон - было показано, что масса хиггсовского бозона не находится в пределах от 158 до 175 гигаэлектронвольт, то авторы новой работы заключили, что его масса не должна располагаться в пределах от 144 до 207 гигаэлектронвольт. Оставшееся узкое "окно" указывает, что бозон Хиггса описывается в рамках одной из более экзотических "разновидностей" Стандартной модели.

Впрочем, для того чтобы уверенно говорить о значениях массы бозона Хиггса, необходимо накопить намного больше данных, чем доступно на сегодняшний день.

Недавно ученые, анализирующие данные детектора CMS, сообщили о еще одном важном для поимки бозона Хиггса событии. Исследователи зарегистрировали несколько событий рождения пар Z-бозонов, которые могут, в частности, рождаться в результате распада хиггсовского бозона. Однако как и в случае новой работы, пока у физиков недостаточно статистики для того, чтобы делать однозначные выводы.

Напомним, одной из главных задач БАК (LHC) является поиск бозона Хиггса — гипотетической частицы, отвечающей за наличие у материи массы. Некоторые теоретики предсказывают, что в столкновениях, рождающих хиггсовские бозоны, одновременно будут возникать и так называемые синглетные бозоны Хиггса. А эти частицы должны обладать любопытными свойствами.

PhysOrg.com сообщает: «Согласно теории Вейлера и Хо, синглетные бозоны Хиггса могут прыгать в дополнительное, пятое измерение, где они способны двигаться вперёд или назад во времени, чтобы снова появляться в будущем или прошлом». Проверить наличие таких частиц-путешественников будет несложно: они сами (а точнее — продукты их распада) будут появляться в детекторе перед столкновением, их породившим.




Работа Вейлера и Ман Хо базируется на М-теории, призванной объединить фундаментальные взаимодействия и стать таким образом «теорией всего». Она предполагает наличие 10 или 11 измерений.

При этом большинство «строительных кирпичиков» Вселенной не выходят за рамки привычных, наблюдаемых нами измерений, но есть исключения. Одним из них и могут быть синглетные бозоны Хиггса. Их перемещения в дополнительных измерениях с нашей точки зрения будут выглядеть как скачки во времени.

(Детали работы Вейлера и Хо можно найти в пресс-релизе университета и статье авторов теории на сайте препринтов arXiv.org.)




Вейлер отмечает, что новая теория исключает парадоксы, связанные с путешествиями во времени, поскольку человека послать в прошлое таким способом невозможно. Однако, учёный указывает, что, если люди могли бы контролировать производство синглетных бозонов Хиггса, они могли бы посылать сквозь время сообщения. Способны ли такие действия вызвать парадоксы — ещё вопрос.

Кстати, о том, как природа способна обороняться от противоречий путешествий во времени, рассказало другое недавнее исследование, в котором некоторые аспекты работы машины времени были даже смоделированы на опыте.

К настоящему моменту физики смогли уточнить вероятные значения массы бозона Хиггса и продолжают постепенно сужать возможный диапазон. Анализ новых данных, полученных на детекторах Тэватрона CDF и D0, в совокупности с более ранними результатами позволил ученым исключить интервал масс от 156 до 183 гигаэлектронвольт. Масса хиггсовского бозона не лежит в большей части этого диапазона с вероятностью 95 процентов, но некоторые участки пока исключаются с вероятностью 90 процентов. В июле 2010 года физики с Тэватрона смогли исключить более узкий интервал возможных значений массы бозона Хиггса - от 158 до 175 гигаэлектронвольт. Если сопоставить все эти данные, то наиболее вероятные интервалы, в которые попадает масса бозона, лежат в пределах от 183 до 185 гигаэлектронвольт и от 114 до 156 гигаэлектронвольт.

Большие значения массы хиггсовского бозона означают, что он, с высокой вероятностью, будет распадаться на пары Z- или W-бозонов, и эти события будет достаточно легко зарегистрировать в Большом адронном коллайдере - гигантском ускорителе, который расположен на границе Швейцарии и Франции (одно подобное событие было зарегистрировано в 2010 году). Если же масса бозона Хиггса попадает в нижний диапазон, то при распаде этой частицы, скорее всего, будут образовываться b-кварки, которые трудно "засечь" в БАК на фоне остальных событий.

Недавно специалисты, анализирующие данные, которые были собраны на БАК, представили первые результаты, определяющие массу бозона Хиггса. Согласно выводам специалистов, масса этой частицы не должна располагаться в пределах от 144 до 207 гигаэлектронвольт. С учетом интервалов, полученных учеными с Тэватрона, возможная масса бозона попадает в "окно", которое предсказывают более экзотические разновидности Стандартной модели.

В воскресенье, 13 марта, на БАК прошли первые в 2011 году столкновения протонов. Во вторник их энергия была доведена до 7 тераэлектронвольт.

В ускорительном тоннеле коллайдера происходят столкновения протонов и антипротонов, в результате которых рождаются другие частицы, которые, в свою очередь, также распадаются. Анализируя конечные продукты распадов, ученые могут определить, какие частицы образовывались в коллайдере изначально.

Авторы новых работ анализировали данные, собранные на одном из детекторов Тэватрона - CDF. Ученых интересовали события образования W-бозонов - элементарных частиц, которые являются переносчиками слабого взаимодействия (наряду с электромагнитным, сильным и гравитационным оно входит в число четырех фундаментальных физических взаимодействий). Каждое событие рождения W-бозона сопровождалось образованием двух потоков других частиц.

Было обнаружено, что при энергиях столкновений 144 гигаэлектронвольта наблюдается избыток новообразованных мюонов и электронов. Ученые полагают, что рождение "лишних" частиц может объясняться тем, что в исходных столкновениях появлялись новые, еще неизвестные физикам частицы, которые распадались с образованием W-бозонов, распад которых и давал дополнительные электроны и мюоны.

Специалисты полагают, что новая частица (если наблюдаемый эффект действительно обусловлен ее рождением) не является бозоном Хиггса (частицей, которая, согласно наиболее общепринятой гипотезе, объясняющей устройство окружающего мира, отвечает за наличие у других частиц массы). На тех энергиях столкновений, при которых осуществлялся эксперимент, распад бозона Хиггса должен давать другие цепочки частиц.

Тэватрон - это крупнейший после знаменитого БАК коллайдер элементарных частиц. В настоящее время эксперименты на нем приостановлены из-за попадания молнии. Кроме того, в октябре 2011 года все работы на Тэватроне будут свернуты, несмотря на то, что на ускорителе было получено множество перспективных для "поимки" бозона Хиггса данных.

"Высокая светимость пучка - ключевая характеристика БАК, так что это (достижение высокой светимости - прим. "Ленты.Ру") является важным шагом в работе коллайдера," - заявил руководитель CERN Рольф Дитер Хойер. Светимость пучка является характеристикой, которая непосредственно влияет на количество столкновений частиц в ускорителе, а, следовательно, на количество получаемых физиками данных.

БАК является крупнейшим на планете ускорителем элементарных частиц - длина его кольца составляет 27 километров. Впервые коллайдер был запущен в сентябре 2008 года, однако через 9 дней произошла авария в системе охлаждения, из-за которой работа ускорителя была остановлена более чем на год. В настоящее время физики работают над постепенным увеличением мощности коллайдера. К концу 2012 года ускоритель будет работать с пучками, энергия которых будет составлять 3,5 тераэлектронвольт.

Тэватрон является вторым после БАК по мощности ускорителем. Совсем недавно на нем было зарегистрировано событие, которое расцениваться как рождение неизвестной частицы. Данные были собраны детектором CDF ускорителя.

Полученные данные указывают, что масса бозона Хиггса составляет около 115 гигаэлектронвольт - это укладывается в теоретические предсказания. Однако количество сигналов в 30 раз больше, чем предсказывают расчеты. Это несоответствие может указывать, что правомерной является не Стандартная модель, а одна из ее более экзотических разновидностей - гипотеза суперсимметрии.

Пока официальных комментариев от сотрудников CERN (Европейский центр ядерных исследований - организация, которая курирует работу коллайдера) не поступало, однако многие физики, работающие в той же области исследований, уже выразили скепсис по поводу новых данных. Во-первых, ученые отмечают, что опубликованный документ не является статьей, которую рецензировало несколько специалистов, поэтому достоверность представленных фактов требует подтверждения. Не исключено, что наблюдаемый эффект - это артефакт эксперимента. Кроме того, вопросы вызывает предполагаемая масса обнаруженного бозона Хиггса (если это действительно он) - при таком значении частица, с высокой вероятностью, уже была бы обнаружена учеными, анализирующими данные с Тэватрона - второго по размеру после БАК коллайдера элементарных частиц.

Слухи об обнаружении бозона Хиггса появляются в среде физиков не впервые. Летом 2010 года итальянский ученый Томмазо Дориго опубликовал в своем блоге информацию о том, что на одном из детекторов Тэватрона было зафиксировано "подозрительное" событие. Позже ученые, работающие на Тэватроне, опровергли эти данные.

Данные о вероятной "поимке" бозона Хиггса были опубликованы в блоге математика Питера Войта одним из его читателей. Комментатор привел фрагмент из внутренней переписки физиков, работающих на детекторе ATLAS, в котором сообщалось о регистрации нескольких сигналов, которые могут соответствовать событиям рождения бозона Хиггса. Согласно этим данным, масса частицы составляет около 115 гигаэлектронвольт.

Просочившаяся в интернет информация вызвала скептическую реакцию у научного сообщества - одной из основных претензий физиков является тот факт, что сообщение об обнаружении "подозрительных" сигналов не было опубликовано в рецензируемом научном журнале. Кроме того, значение массы частицы не укладывается в Стандартную модель - наиболее общепринятую теорию, которая объясняет фундаментальные физические законы. Впрочем, сам по себе этот факт не может быть доказательством недостоверности каких-либо новых данных.

Как уже было сказано, такие показатели имели место в первые моменты после рождения мира. И рекорд был поставлен вовсе не ради самого рекорда — предметом исследования является именно это необычное состояние материи.

Как и в предыдущих опытах на БАК (LHC), учёные вновь увидели, что самое плотное вещество ведёт себя как идеальная жидкость с практически нулевым трением. Авторы эксперимента приводят аналогию: «Представьте, что вы начали размешивать чай в стакане, а затем вытащили ложку. Обычный чай со временем прекратил бы вращаться. Идеальная жидкость продолжит своё движение по кругу до бесконечности».

Согласно некоторым теориям, при ещё более высоких температурах кварк-глюонная плазма могла вести себя и как газ. Сейчас физики проверяют, не происходило ли нечто подобное в нынешнем эксперименте.

Так как Большой адронный коллайдер пока работает лишь на половину своей максимальной мощности, у физиков есть возможность получить ещё более плотную и более горячую материю для последующих исследований.

Интегральная светимость определяется как произведение светимости на время работы ускорителя и выражается в обратных пикобарнах или обратных фемтобарнах. Интегральная светимость в один обратный фемтобарн соответствует примерно 70х1012 столкновений. В дальнейшем физики намерены повышать светимость - ее ожидаемый прирост составляет от 0,5 до одного фемтобарна в месяц, уточняется на портале "Элементы.Ру". К концу октября 2011 года физики планируют довести интегральную светимость до 5 фемтобарн.

БАК - это самый большой на планете ускоритель элементарных частиц. Ускорительный тоннель длиной 27 километров пролегает под землей на границе между Швейцарией и Францией. Одной из основных задач БАК является поимка бозона Хиггса - элементарной частицы, которая "ответственна" за наличие массы у всех остальных частиц. Если хиггсовский бозон бозон будет обнаружен, Стандартная Модель - наиболее общепринятая на сегодня гипотеза, которая объясняет природу фундаментальных физических взаимодействий, будет завершена.

Одной из основных целей строительства БАК был поиск бозона Хиггса. Согласно наиболее общепринятой теории, объясняющей фундаментальные физические взаимодействия, эта частица отвечает за наличие массы у других частиц. Бозон Хиггса может рождаться при столкновениях пучков протонов в ходе экспериментов на БАК. Изначально предполагалось, что на тех энергиях, на которых коллайдер работает сейчас, обнаружить следы рождения бозона Хиггса невозможно, однако в последнее время было получено много данных, указывающих на обратное.

Предположения о том, что "божественная частица" создает всю массу Вселенной, вызвали страхи, что искусственное ее получение может вызвать цепную реакцию непроизвольного роста массы с появлением черной дыры, куда якобы затянет все живое, приведя к его уничтожению.

На Большом адронном коллайдере ранее уже удалось воссоздать условия, существовавшие 13 млрд лет назад после Большого взрыва. По одной из версий, такой взрыв привел к возникновению Вселенной. В мае прозвучало, что крупнейшую тайну физики раскроют на Большом адронном коллайдере до конца 2012 года.

БАК является самой крупной экспериментальной установкой в мире. Руководитель проекта — Лин Эванс. В строительстве и исследованиях участвовали и участвуют более 10 000 ученых и инженеров из более чем 100 стран.

Большим назван из-за своих размеров: длина основного кольца ускорителя составляет 26 659 м; адронным — из-за того, что он ускоряет адроны, то есть частицы, состоящие из кварков; коллайдером (англ. collide — сталкиваться) — из-за того, что пучки частиц ускоряются в противоположных направлениях и сталкиваются в специальных точках столкновения.

Суперсимметрия, связывающая в природе все элементарные частицы и утверждающая, что они представляют собой, так сказать, суперзеркальные отражения одного и того же, в качестве гипотезы была предложена в начале семидесятых и очень хорошо описывала все происходящее в микромире. Даже исключения, называемые "нарушениями суперсимметрии", не столько огорчали, сколько раззадоривали физиков. Однако теория, за свою красоту многими воспринимаемая как истина в последней инстанции, все же осталась гипотезой, не подтвержденной прямыми экспериментами. Согласно ей, у каждой частицы существует "двойник". Его очень трудно обнаружить, но не быть его не может.

Когда на умирающем "Теватроне" вдруг нашли намеки на существование, команда "Красотки LHC" решила это проверить. Эксперимент заключался в беспрецедентно детальном изучении распада Б-мезонов, возможном сегодня только на LHC. По данным команды "Теватрона" и еще нескольких других ускорительных лабораторий, на ход наблюдаемого ими распада Б-мезонов, возможно, влияло присутствие суперсимметричных частиц. Куда более чувствительный эксперимент, проведенный на суперколлайдере, этого влияния не обнаружил. Если учесть, что и на других детекторах LHC никакого следа суперсимметричных частиц до сих пор не встречалось, хотя по теории вероятностей это уже должно было произойти, это ставит крест на теории суперсимметрии в его сегодняшнем виде.

Один из участников команды LHC профессор Джордан Нэш из Имперского Лондонского колледжа, комментируя результаты "Красотки LHC", заявил: "Это означает, что либо мы не полностью понимаем происходящее, либо суперчастицы неамножко другие, чем мы о них думаем, либо их нет вообще".

Еще не все потеряно, есть усложненные теории суперсимметрии, по которым суперсимметричных частиц так просто не обнаружишь, но молодые физики уже начинают говорить о том, что пора придумывать что-нибудь еще, такое же красивое, но более реалистичное. Пора, как они говорят "менять старую шляпу".

Хиггсовксий бозон остался единственной частицей, которой не хватает для завершения Стандартной модели. Согласно последним оценкам физиков, его масса должна быть меньше 145 гигаэлектронвольт. Если выяснится, что масса этой частицы существенно меньше этого значения, то шансы обнаружить ее снизятся, так как такие сигнал от столь легких частиц сложно различить в общем шуме, возникающем при экспериментах на ускорителях.

Физики ищут новые частицы, сталкивая уже известные частицы на огромных скоростях. В ходе таких "аварий" они разрушаются, образуя так называемую кварк-глюонную плазму, из которой могут рождаться другие частицы. Эти частицы, в свою очередь, распадаются дальше с формированием новых частиц, некоторые из которых достигают детекторов ускорителей. Анализируя их характеристики, специалисты могут предсказать, какие частицы лежали в основе цепочек распада.

В рамках новой работы физики установили, что при высоких энергиях столкновения протонов - именно такого рода столкновения с энергиями порядка нескольких тераэлектронвольт уже проводились на Большом адронном коллайдере - начинают напоминать столкновения ядер. В частности, ученым удалось предсказать возникающее при столкновении излучение, которое напоминает по своей природе черенковское, только для глюонов в плазме. Сам эффект был предсказан еще в 70-х годах прошлого века. Его проявлением являются особые кольцевые структуры в данных столкновений.

Ранее физикам удавалось обнаружить подобный эффект при столкновении на релятивистском коллайдере тяжелых ионов RHIC в Брукхейвенской национальной лаборатории. Если кольцевые структуры будут найдены на БАК, то это станет независимым экспериментальным подтверждением данного эффекта.

Большой адронный коллайдер - это самый большой на планете ускоритель элементарных частиц. Длина кольца этого устройства, расположенного на границе Франции и Швейцарии, составляет порядка 27 километров. В рамках экспериментов в кольце сталкиваются как встречные пучки протонов, так и пучки ядер свинца. Планируется, что коллайдер позволит проверить многие физические теории, включая Стандартную модель, описывающую взаимодействие элементарных и не только частиц.

Сейчас же ученые говорят, что в рамках эксперимента они отправляли элементарные частицы нейтрино из института ЦЕРН в сторону Лаборатории Гран-Сассо, удаленной на 732 км. Оказалось, что нейтрино прибыли в пункт назначения на несколько миллиардных долей секунды раньше, чем должны были бы сделать это, двигаясь со скоростью света.

Сейчас исследователи говорят, что они лишь зафиксировали данный феномен и пока не подготовили по нему развернутый научный материал, поэтому информация о феноменальном наблюдении крайне скудна. Когда же материал будет подготовлен, то он будет размещен в открытом доступе в интернете, "чтобы привлечь к наблюдению пристальное внимание".

"Похоже, что мы получили невероятный результат", - говорят физики в ЦЕРН.

Исследователи говорят, что стабильные частицы, такие как молекулы или атомы, не могут двигаться быстрее скорости света, так как в этом случае вся их масса расходуется на энергию движения. По крайней мере, сейчас исследователям не удалось создать условий, при которых молекулы бы двигались быстрее скорости света.

Однако нейтрино не являются стандартными частицами. Их необычной природой исследователи интересуются уже более двух десятков лет. Например, известно, что нейтрино почти не взаимодействуют с обычной материей, а потому могут преодолевать многие триллионы километров во Вселенной, передавая ученым данные о древних событиях в космосе. Кроме того, недавно было установлено, что нейтрино способны превращаться из одного вида в другой.

В случае с последним опытом, ученые проводили эксперимент при помощи мюонный нейтрино. Изначальной целью опыта было определение того, сколько именно мюонных нейтрино в полете преобразуется в другой вид нейтрино - тау-нейтрино. Исследователи проводили при помощи оборудования замеры пучков нейтрино более 15 000 раз и достигли показателя, превышающего статистическую погрешность, что позволяет формально констатировать - нейтрино могут двигаться быстрее скорости света.

На завтра в ЦЕРН намечено проведение расширенного семинара, где будут обсуждаться результаты работы ученых. Впрочем, уже сейчас очевидно, что если специалисты согласятся, что движение частиц быстрее скорости света возможно, пусть и на субатомном уровне, то это в будущем может полностью перевернуть современную физику.

Раскрыть истину очень важно, так как даже скромное превышение знаменитой константы приведёт к необходимости пересмотра ряда теорий о строении мира.

«Поэтому несколько дней назад физики начали отправлять из ЦЕРНа в Гран-Сассо новые пучки нейтрино», — приводит BBC News слова директора ЦЕРНа по исследованиям Серджио Бертолуччи (Sergio Bertolucci).

Важно отметить, что учёные не могут измерить время пробега между двумя научными установками каждой частицы по отдельности. Свои цифры физики получают после статистической обработки результатов огромного числа событий – отправки импульса и его детекции.

Чтобы повысить точность измерений, в новой серии опытов, которая продлится до ноября, учёные используют гораздо более короткие нейтринные импульсы – длительностью в 1-2 наносекунды с паузой по 500 наносекунд между ними. Раньше каждый импульс длился 10 микросекунд, причём приборы различали его начало и конец.

Тем временем по результатам предыдущего цикла исследований, начиная с сентября, уже выпущено более 80 научных работ: в одних статьях учёные предлагают объяснение эффекту, а в других — сообщают о проблемах, которые влечёт за собой такое превышение.

Учёные насчитали расхождение в цепочке распадов в 0,82%, а это очень много: Стандартная модель предсказывала менее 0,1%. Статистическая достоверность результата в 3,5 сигма предполагает, что существует лишь 0,05% шанса на то, что мы наблюдаем проявление случайности.

Различные аспекты фундаментальной асимметрии материи и антиматерии учёные вскрывают всё чаще. Каждый такой результат приближает их к пониманию, почему всё-таки наша Вселенная в основном состоит из материи.

О необычных событиях на БАКе физик из Оксфорда Мэтью Чарльз (Matthew Charles) доложил на симпозиуме по физике адронного коллайдера (HCP 2011), проходящем в Париже.

В рамках программы планируется разработать новые технологии в самых разных областях: от производства сверхпроводящих магнитов до создания нового поколения силовых кабелей.

Проводимое обновление БАКа, по словам исследователей, позволит коллайдеру производить в 10 раз больше столкновений частиц, а новые детекторы позволят регистрировать тысячи столкновений в миллионные доли секунды. Более точные и детальные данные позволят ученым лучше понимать самые основы строения материи и эволюции Вселенной.

"Исследуемые нами процессы настолько редки и сложны, что дополнительная точность в измерении способна кардинально повлиять на работу и позволить открыть новые законы физики микромира", - говорит Серджио Бертолуччи, директор по исследованиям ЦЕРН.

По его словам, сейчас страны, принимающие участие в модернизации согласуют план действия относительно модернизации коллайдера.

С научной точки зрения, программа модернизации позволит повысить так называемую светимость и позволит точнее регистрировать как сами столкновения частиц, так и их последствия. Примерно через год значительная часть обновлений будет завершена и с 2012 года они начнут устанавливаться на сам ускоритель. После этого 27-километровый ускоритель будет адаптирован к новым условиям и ученые попытаются провести физические исследования, выходящие за так называемую Стандартную модель физики.

Среди запланированной программы обновлений планируется установка более мощных излучателей, которые позволят регистрировать частицы антиматерии, которая, как полагает наука, присутствуют во Вселенной.

Согласно плану текущей эксплуатации коллайдера, сейчас грандиозная научная установка останавливается на зимний период. В сообщении швейцарского оператора коллайдера говорится, что основное кольцо БАКа работало на протяжении последних 180 дней, проведя за это время более 400 триллионов индивидуальных столкновений протонов и выйдя на половинную мощность от своего теоретического максимума. В будущем году коллайдер достигнет еще большей мощности, обещают эксперты.

Дату запуска БАКа в новом году физики пока не называют, но в прошлом году физическая установка также была остановлена в начале ноября и запущена 21 февраля. Европейские специалисты говорят, что им необходимо провести профилактику устройства и сэкономить на электроэнергии, дефицит которой традиционно наблюдается именно зимой. 

Сами ученые говорят, что с чем большей энергией коллайдер работает, тем более удивительные физические данные получаются.

"Наша задача при работе с БАК остается неизменной - понять фундаментальные моменты возникновения материи и изучить правила, которые ведут к возникновению материи в пространстве", - говорит Аарон Домингез, физик из Университета Небраски в США и один из членов команды физиков БАКа.

Ранее специалисты, работающие в CERN, говорят, что их эксперименты с Большим адронным коллайдером сейчас превосходят все ранее заявленные ожидания и идут с опережением графика. Кроме этого, физики надеются уже в следующем году экспериментально доказать наличие дополнительного, четвертого, измерения, которое расширит наше существующее пространство.

Конечно, подобное четвертое измерение вначале будет существовать в микромире - на уровне атомов и потоков энергии, однако сам факт существования еще хотя бы одного измерения является научным прорывом, уверены физики. В будущем использовать факт дополнительного измерения исследователи надеются в целях исследований и экспериментов.

Кроме того, ученые, проводя новые и новые эксперименты на БАКе, все больше убеждаются в наличии так называемого бозона Хиггса, о котором уже неплохо известно в теории, но на практике он так и не был найден. Предполагается, что эта частица отвечает за возникновение массы в материи. Гвидо Тонелли, представитель одного из научных проектов, реализуемых на коллайдере, говорит, что в 2012 году будут проведены новые столкновения протонов и ионов вещества на более высоких энергиях и при столкновении этих элементарных частиц возможно возникновение антивещества и в теории взаимодействие экзотических античастиц и элементарных частиц с положительным зарядом способно показать ученым новые виды измерений, дополняющие традиционные длину, ширину и высоту.

Тонелли говорит, что загадка измерений - это одна из самых больших загадок нашей Вселенной и если удастся ее хотя бы чуть-чуть разгадать, то это уже будет колоссальный успех.

"Многое из этого звучит как фантастика, но еще год назад мы только в теории говорили о многих вещах, которые сейчас уже реализованы на практике. Сейчас многие эксперименты идут гораздо быстрее, чем мы планировали", - говорит Фабиола Джинотти, представитель еще одной исследовательской группы.