После длительного перерыва крупнейший в мире ускоритель элементарных частиц вновь запущен

В пятницу вечером самый большой в мире кольцевой ускоритель элементарных частиц начал разгонять встречные пучки протонов. Большой адронный коллайдер, который с осени прошлого года готовился к старту после двух неудачных попыток, заработал без сбоев. Правда, возможность проникнуть в тайны мироздания ученым представится не сразу. Принципиально новые научные результаты будут получены не раньше следующего года.

Первый после аварии осенью 2008 года пучок протонов успешно прошел по всему кольцу Большого адронного коллайдера, сообщил в пятницу вечером сотрудник ЦЕРН.

«Разработчики ускорителя опасаются любых неожиданностей, поэтому будут очень постепенно, на минимальных энергиях проводить пучки»

«Первый пучок полностью прошел по кольцу. Никаких проблем не возникло», ? сказал собеседник РИА «Новости», который находится в контрольном центре ускорителя.

К очередному запуску самого мощного ускорителя элементарных частиц, дважды останавливаемому из-за поломок, специалисты Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) готовились больше года.

«В прошлом году очень сильно обожглись из-за спешки. К назначенной дате недостаточно тщательно проверили все системы. И это привело к аварии. В этом году разработчики ускорителя опасаются любых неожиданностей, поэтому будут очень постепенно, на минимальных энергиях проводить пучки в одну-другую сторону, потом будут пытаться на этих энергиях провести столкновения», ? рассказала РИА «Новости» сотрудница технологического подразделения ЦЕРН Елена Шарифуллина.

Если коллайдер начнет работу без сбоев, то первые столкновения пучков протонов могут произойти через полторы?две недели. На этом этапе ученые не ждут каких-либо исследовательских открытий: столкновения будут проходить на энергии инжекции, а это лишь 450 гигаэлектронвольт, при том что проектная энергия коллайдера ? семь тераэлектронвольт на пучок.

Принципиально новые научные результаты должны появиться уже в 2010 году, когда энергия столкновений будет доведена до 3,5 тераэлектронвольт.

«В следующем году должны быть осуществлены столкновения, при которых начнется набор физических данных при энергиях выше, чем в Фермилабе, на коллайдере Тэватроне (там энергия равняется одному тераэлектронвольту на пучок). Это займет месяца два ? 3,5 тераэлектронвольта на пучок будет уже после Нового года, где-то в начале февраля», ? рассказывают в ЦЕРН.

Впоследствии планируется поднять энергию до пяти тераэлектронвольт на пучок. После этого коллайдер будет остановлен и затем вновь возобновит работу уже на проектной мощности семь тераэлектронвольт на пучок.

Первый блин

Пробный запуск Большого адронного коллайдера (БАК) состоялся 10 сентября 2008 года. Однако проработал ускоритель недолго: уже через неделю он был остановлен в первый раз, а еще через три дня – во второй.

Как сообщили в ЦЕРН, причиной первой неисправности коллайдера стал сбой в электрической цепи, связывающей два магнита ускорителя. В итоге произошла вторая поломка: электрическая дуга пробила емкость с жидким гелием и была зафиксирована утечка шести тонн вещества, охлаждающего установленные в БАК магниты. Это повлекло за собой загрязнение сажей внутренних частей труб.

В ходе инцидента никто не пострадал, но на устранение неполадок ушло больше года. Помимо ремонтных работ, в ЦЕРН была разработана и установлена на ускорителе система предотвращения подобных аварий ? Quench Protection System, которая призвана отслеживать малейший рост электрического сопротивления и тем самым сигнализировать о возможной аварийной ситуации.

Большой адронный коллайдер представляет собой 27-километровую конструкцию, которая расположена на 100-метровой глубине близ Женевы. Это своеобразная трасса для разгона встречных пучков протонов. Моменты столкновения должны фиксировать тысячи датчиков.

Ученые полагают, что эксперимент позволит в миниатюре воспроизвести Большой взрыв, который 13,7 млрд лет назад положил начало Вселенной. Кроме того, специалисты рассчитывают узнать больше о процессах преобразования материи в энергию, раскрыть загадки антиматерии и взаимосвязи пространства и времени.

Основная научная интрига заключается в том, поможет ли Большой адронный коллайдер найти так называемый бозон Хиггса – частицу, играющую важнейшую роль в стандартной модели взаимодействия элементарных частиц и предсказанную шотландским физиком Питером Хиггсом в 1964 году.

Таинственный «мистер хиггс» является последним элементом стандартной модели – теоретической конструкции, призванной описать всю полноту составляющих наш материальный мир элементарных частиц. Для современной физики она имеет такое же значение, как ньютонова механика для науки XIX века.

Так вот, реальное подтверждение хиггса до сих пор получено не было. А для ученых это действительно важно: недаром хиггс называют еще и «божественной частицей». Именно на бозон Хиггса возложена ответственная роль по объяснению наличия или отсутствия такого суперважного свойства материи, как масса.

Пришельцы и черные дыры

«Основная научная интрига заключается в том, поможет ли Большой адронный коллайдер найти так называемый бозон Хиггса»

Создатели БАК до самого момента пуска не уставали повторять, что объект безопасен, не может быть даже малейшего риска: в частности, при поломке в конце сентября сработали системы безопасности, и никто не пострадал. Тем не менее запуск установки породил немало слухов о грядущем апокалипсисе.

Бурная дискуссия вокруг коллайдера развернулась сразу после того, как о нем стало известно широкой общественности. Пессимисты выдвигали сразу несколько сценариев конца света, который должен был произойти сразу после запуска оборудования.

Одни скептики утверждали, что с началом работы самого мощного ускорителя частиц в истории человечества – фактически машины времени – на Земле появятся пришельцы. Другие и вовсе ждали, что мощный взрыв спровоцирует появление черной дыры, которая поглотит сначала сам коллайдер, а потом и всю Землю.

В августе прошлого года группа европейских ученых даже обратилась в Страсбургский суд с жалобой, в которой высказала опасения, что «эксперименты могут вызвать появление микроскопических черных дыр, и это приведет к глобальному катаклизму». Однако суд отказался рассматривать их обращение.

Сообщалось также о вероятности образования капелек «странного вещества», состоящих из верхних, нижних и «странных» кварков, и об образовании особых магнитных монополей.

Отечественные ученые, которые уже 20 лет участвуют в проекте по созданию самого мощного за историю ускорителя частиц, неоднократно пытались успокоить землян. Об этом же они говорили на российском этапе презентации адронного коллайдера.

В частности, член специальной рабочей группы, созданной ЦЕРН для оценки безопасности событий по запуску адронного коллайдера, член-корреспондент РАН Игорь Ткачев пояснил, что «в природе постоянно происходит столкновение одних частиц с другими. В данный момент над нами каждую секунду происходят столкновения частиц с еще большей энергией. А столкновение двух протонов в Большом адронном коллайдере имеет силу, равную кинетической энергии столкновения двух комаров, то есть это легкий хлопок».

«А физически черные дыры, которые могли бы что-то поглотить, имеют массу, по крайней мере сравнимую с массой Солнца, – продолжил он. – И черная дыра не такой уж и магический пылесос, который может все засосать. Такого в принципе быть не может», – резюмировал эксперт. 



Взгляд