Подпишитесь на нашу ежедневную рассылку с новыми материалами

Наука


Большой адронный коллайдер остановлен на трехмесячные зимние каникулы, в ходе которых специалисты проведут профилактические и ремонтные работы систем ускорителя, а также подготовят его к работе на более высокой энергии.

"Спасибо всем за этот прекрасный и захватывающий год. С нетерпением ждем следующего незабываемого года - 2012-го", - говорится в сообщении, размещенном на онлайновом мониторе состояния коллайдера.

Большой адронный коллайдер (БАК), созданный учеными из многих стран на площадке Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) в пригороде Женевы - самый большой в истории ускоритель элементарных частиц. Он предназначен для получения принципиально новых данных о природе материи и фундаментальных физических законах. Стоимость его постройки превысила 6 миллиардов евро.

Слово "коллайдер" образовано от английского слова collide - "сталкивать" и означает, что в нём сталкиваются летящие в противоположные стороны частицы, а не пучок частиц и неподвижная мишень, по-русски этот термин звучит как "ускоритель на встречных пучках".

В ожидании Хиггса

Одна из главных целей экспериментов на БАК - поиск свидетельств существования бозона Хиггса - последнего недостающего элемента современной теории элементарных частиц, так называемой Стандартной модели. Эта гипотетическая частица отвечает за массы всех других элементарных частиц, однако теория не позволяет точно установить массу бозона Хиггса.

К настоящему времени ученые сузили диапазон масс, где может оказаться бозон Хиггса, до интервала от 114 до 141 гигаэлектронвольт на скорость света в квадрате (ГэВ/c2). Физики измеряют массы частиц в единицах энергии - электронвольтах - основываясь на формуле Эйнштейна, E=mc2. 100 ГэВ/c2 примерно в 107 раз больше массы протона.

Для "поимки" бозона Хиггса коллайдер должен набрать достаточно большую интегральную (накопленную) светимость, то есть накопить достаточно много данных о столкновениях частиц в ускорителе. Ранее физики заявляли, что порог, за которым коллайдер начнет "чувствовать" бозон Хиггса, находится на уровне пяти обратных фемтобарн. Пять обратных фемтобарн соответствуют примерно 350 квадриллионам столкновений протонов.

Этот порог был перейден в октябре и к концу протонного сеанса интегральная светимость на детекторе ATLAS и детекторе CMS достигла уже 5,7 и 5,5 фемтобарн.

В начале сентября Гвидо Тонелли (Guido Tonelli), официальный представитель коллаборации CMS, группы физиков, работающих на одноименном детекторе, не исключил, что физики смогут обнаружить признаки существования бозона Хиггса (или исключить его существование) уже к Рождеству 2012 года.

В последние недели в блогах активно циркулируют слухи, что об обнаружении бозона Хиггса может быть объявлено на семинаре в ЦЕРН 13 декабря.

Согласно информации в блоге Vixra, посвященном физике высоких энергий, два главных детектора ATLAS и CMS независимо друг от друга получили данные о существовании бозона Хиггса с массой 125 ГэВ. Более подробная информация в блоге математика Питера Войта гласит, что ATLAS зафиксировал сигнал от частицы Хиггса с массой 125 ГэВ с уровнем статистической достоверности в 3,5 сигма - значение 3 достаточно, чтобы говорить о признаках существования частицы, но для открытия необходимо 5 сигма.

Вместе с тем в приглашении на семинар директор ЦЕРН Рольф Хойер заявил, что пока накопленных данных недостаточно, чтобы делать уверенные заявления о том, существует бозон Хиггса или нет.

Один ТЭВ вверх

Согласно планам работы коллайдера, опубликованным на сайте ЦЕРН, техническая остановка, начавшаяся в среду, продлится до 7 февраля 2012 года. Затем в течение двух недель начнется подготовка к запуску, до конца марта по ускорителю будут идти пробные пучки, а штатная работа начнется в первых числах апреля.
В 2010 и 2011 году ускоритель работал на половине проектной энергии - 3,5 тераэлектронвольта на пучок, в то время как проектная энергия составляет 7 тераэлектронвольт на пучок, а суммарная энергия столкновений - 14 тераэлектронвольт (ТэВ).

Как сообщил РИА "Новости" Андрей Голутвин, один из участников эксперимента LHCb, в 2012 году планируется увеличить суммарную энергию до уровня 8 тераэлектронвольт.

"Но больших работ не планируется, большой шатдаун (остановка) будет в конце 2012 года, когда начнется подготовка к выходу на 14 ТэВ", - сказал собеседник агентства.

Ранее годичный "апгрейд" коллайдера для вывода его на энергию 6,5 ТэВ планировался на 2012 год. Однако в январе этого года ученые ЦЕРНа решили не делать перерыв и проработать весь 2012 год, поскольку ускоритель работал достаточно устойчиво и быстро набирал статистику.

Новая программа предусматривала, что после сеанса 2011 года и ряда проверок систем безопасности в 2012 году коллайдер будет выведен на энергию 4 тераэлектронвольта на пучок, "долгая остановка", таким образом, будет сдвинута на 2013 год, а выход на проектную энергию 7 тераэлектронвольт на пучок произойдет только в 2014 году.

Перед началом сеанса 2012 года ученые планируют провести масштабные проверки медных стабилизаторов, которые соединяют сверхпроводящие кабели, питающие магниты ускорителя.

Из-за плохих контактов между кабелями и стабилизаторами произошла масштабная авария 2008 года. Тогда некачественный контакт и рост сопротивления в нём привел к выходу магнитов из сверхпроводящего состояния, разрывам труб системы охлаждения. Восстановительные работы и доработка специальных систем безопасности заняла год. Перед 2012 годом ученые рассчитывают заменить некачественные стабилизаторы.

Единственный серьезный конкурент БАК - американский коллайдер Теватрон - из-за отсутствия финансирования был остановлен в октябре этого года.
 
Нужные услуги в нужный момент
{banner_819}{banner_825}
-10%
-20%
-31%
-50%
-20%
-20%