Адронного коллайдера взрыв – «Доигрались!» Большой адронный коллайдер внезапно включился и начал накапливать энергию – эксперт

Содержание

«Доигрались!» Большой адронный коллайдер внезапно включился и начал накапливать энергию – эксперт

Оборудование фиксирует странное излучение из космоса, направленное прямиком в БАК, сообщил специалист.

Большой адронный коллайдер или БАК, создан учеными для анализа поведения частиц при столкновении на сверхскоростях. Его периодически включают, получают данные, а затем выключают. Однако последние сообщения экспертов говорят о том, что БАК внезапно включился.

С их слов, коллайдер начал разгонять частицы на скоростях близких к скорости света, а в периметре началась накапливаться энергия. Эта информация стала поводом для уфологического сообщества направить антенны их «специального» оборудования в сторону Женевы – именно рядом с этим городом находится БАК.

Эксперты не на шутку перепугались, когда обнаружили странные сигналы из космоса, «бьющие» прямо в адронный коллайдер.

Опасность кроется в том, что если столкнуть частицы на скорости более субсветовой, то результат будет, мягко говоря, непредсказуем. Сами ученые предполагали, что при неправильной настройке оборудования есть вероятность создания микроскопической черной дыры. Отнюдь размеры этого космического тела не повлияют на разрушения, которые будут причинены планете. Силы гравитации будет достаточно, чтобы поглотить всю планету.

Также ученые предполагают возможность появления нового вещества, разрыв пространства и прочие фантастические вещи. Иными словами, могут произойти вещи которые невозможно объяснить с точки зрения классической физики.

Как писалось выше, накопление энергии – первый шаг к переходу на сверхсветовые скорости. Эксперты считают, что «кто-то сверху» решил показать человечеству, чем могут закончиться эксперименты с тем, чего люди не понимают. Один из специалистов даже прокомментировал ситуацию одним словом: «Доигрались!»

Из-за Глобального потепления Земля может повторить судьбу Марса – эксперт

Из-за Глобального потепления Земля может повторить судьбу Марса – эксперт

 Независимые исследователи выявили странную аномалию – ядро планеты начало внезапно увеличиваться и нагреваться.

Официальной информации тем временем пока не поступало, поэтому вполне вероятно, что вся история не получит подтверждения.

Дмитрий Приморский

Поделиться:

Большой адронный коллайдер — Википедия

Large Hadron Collider
Фрагмент LHC, сектор 3-4
Тип Синхротрон
Назначение Коллайдер
Страна Швейцария Швейцария/ Франция Франция
Лаборатория ЦЕРН
Годы работы 2008 —
Эксперименты
Частицы p×p, Pb82+×Pb82+
Энергия 6,5 ТэВ
Периметр/длина 26 659 м
Эмиттансы 0,3 нм
Светимость 2•1034 см−2c−1
Географические координаты 46°14′ с. ш. 6°03′ в. д.HGЯOL
Сайт home.cern/topics/large-h…
public.web.cern.ch/publi…
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Большо́й адро́нный колла́йдер, сокращённо БАК (англ. Large Hadron Collider, сокращённо LHC) — ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов (ионов свинца) и изучения продуктов их соударений. Коллайдер построен в ЦЕРНе (Европейский совет ядерных исследований), находящемся около Женевы, на границе Швейцарии и Франции. БАК является самой крупной экспериментальной установкой в мире. В строительстве и исследованиях участвовали и участвуют более 10 тысяч учёных и инженеров более чем из 100 стран[1].

«Большим» назван из-за своих размеров: длина основного кольца ускорителя составляет 26 659 м[2]; «адронным» — из-за того, ускоряет адроны: протоны и тяжелые ядра атомов; «коллайдером» (англ. collider — сталкиватель) — из-за того, что два пучка ускоренных частиц сталкиваются во встречных направлениях в специальных местах столкновения — внутри детекторов элементарных частиц[3].

Commons-logo.svg Детекторы элементарных частиц, предускорители БАК, ускорители БАК.
Траектории протонов p и ионов свинца Pb начинаются в линейных ускорителях частиц (в точках p и Pb, соответственно). Далее частицы ускоряются в бустере протонного синхротрона (PS), далее в протонном суперсинхротроне (SPS) и, наконец, в кольцевых ускорителях БАК. Детекторы TOTEM и LHCf, отсутствующие на схеме, находятся рядом с детекторами CMS и ATLAS соответственно

Google Street View в сентябре 2013 года получил панорамные снимки коллайдера[4].

Основной источник: [5][6]

Главная задача Большого адронного коллайдера — достоверно обнаружить хоть какие-нибудь отклонения от Стандартной модели[7].

Современное состояние в физике элементарных частиц[править | править код]

Карта с нанесённым на неё расположением Коллайдера

В конце 1970-х годов физикам удалось разработать Стандартную модель (СМ), которая объединяет три из четырёх фундаментальных взаимодействий — сильное, слабое и электромагнитное. Гравитационное взаимодействие по-прежнему описывают в терминах ОТО. Таким образом, в настоящее время фундаментальные взаимодействия описываются двумя общепринятыми теориями: ОТО и СМ. Их объединения пока достичь не удалось из-за трудностей создания теории квантовой гравитации.

Поиск Новой физики[править | править код]

Как сказано выше, СМ не может считаться окончательной теорией элементарных частиц. Она должна быть частью некоторой более глубокой теории строения микромира, той частью, которая видна в экспериментах на коллайдерах при энергиях ниже примерно 1 ТэВ. Такие теории коллективно называют «Новая физика» или «За пределами Стандартной модели». Главная задача Большого адронного коллайдера — получить хотя бы первые намеки на то, что это более глубокая теория[8].

Для дальнейшего объединения фундаментальных взаимодействий в одной теории используются различные подходы: теория струн, получившая своё развитие в М-теории (теории бран), теория супергравитации, петлевая квантовая гравитация и др. Некоторые из них имеют внутренние проблемы, и ни у одной из них нет экспериментального подтверждения. Проблема в том, что для проведения соответствующих экспериментов нужны энергии, недостижимые на современных ускорителях заряженных частиц.

БАК позволит провести эксперименты, которые ранее были невозможны и, вероятно, подтвердит или опровергнет часть этих теорий. Так, существует целый спектр физических теорий с размерностями больше четырёх, которые предполагают существование «суперсимметрии» — например, теория струн, которую иногда называют теорией суперструн именно из-за того, что без суперсимметрии она утрачивает физический смысл. Подтверждение существования суперсимметрии, таким образом, будет косвенным подтверждением истинности этих теорий.

Изучение топ-кварков[править | править код]

Топ-кварк — самый тяжёлый кварк и, более того, это самая тяжёлая из открытых пока элементарных частиц. Согласно последним результатам Тэватрона[9], его масса составляет 173,1 ± 1,3 ГэВ/c². Из-за своей большой массы топ-кварк до сих пор наблюдался пока лишь на одном ускорителе — Тэватроне, на других ускорителях просто не хватало энергии для его рождения. Кроме того, топ-кварки интересуют физиков не только сами по себе, но и как «рабочий инструмент» для изучения бозона Хиггса. Один из наиболее важных каналов рождения бозона Хиггса в БАК — ассоциативное рождение вместе с топ-кварк-антикварковой парой. Для того, чтобы надёжно отделять такие события от фона, предварительно необходимо изучение свойств самих топ-кварков.

Изучение механизма электрослабой симметрии[править | править код]

Commons-logo.svg Диаграммы Фейнмана, показывающие возможные варианты рождения W- и Z-бозонов, которые в совокупности образуют нейтральный бозон Хиггса

Одной из основных целей проекта является экспериментальное доказательство существования бозона Хиггса — частицы, предсказанной шотландским физиком Питером Хиггсом в 1964 году в рамках Стандартной модели. Бозон Хиггса является квантом так называемого поля Хиггса, при прохождении через которое частицы испытывают сопротивление, представляемое нами как поправки к массе[10]. Сам бозон нестабилен и имеет большу́ю массу (более 120 ГэВ / c²). На самом деле, физиков интересует не столько сам бозон Хиггса, сколько хиггсовский механизм нарушения симметрии электрослабого взаимодействия.

Изучение кварк-глюонной плазмы[править | править код]

Ожидается, что примерно один месяц в год будет проходить в ускорителе в режиме ядерных столкновений. В течение этого месяца коллайдер будет разгонять и сталкивать в детекторах не протоны, а ядра свинца. При неупругом столкновении двух ядер на ультрарелятивистских скоростях на короткое время образуется и затем распадается плотный и очень горячий комок ядерного вещества. Понимание происходящих при этом явлений (переход вещества в состояние кварк-глюонной плазмы и её остывание) нужно для построения более совершенной теории сильных взаимодействий, которая окажется полезной как для ядерной физики, так и для астрофизики.

Commons-logo.svg

Поиск суперсимметрии[править | править код]

Первым значительным научным достижением экспериментов на БАК может стать доказательство или опровержение «суперсимметрии» — теории, гласящей, что любая элементарная частица имеет гораздо более тяжёлого партнера, или «суперчастицу».

Изучение фотон-адронных и фотон-фотонных столкновений[править | править код]

Электромагнитное взаимодействие частиц описывается как обмен (в ряде случаев виртуальными) фотонами. Другими словами, фотоны являются переносчиками электромагнитного поля. Протоны электрически заряжены и окружены электростатическим полем, соответственно это поле можно рассматривать как облако виртуальных фотонов. Всякий протон, особенно релятивистский протон, включает в себя облако виртуальных частиц как составную часть. При столкновении протонов между собой взаимодействуют и виртуальные частицы, окружающие каждый из протонов. Математически процесс взаимодействия частиц описывается длинным рядом поправок, каждая из которых описывает взаимодействие посредством виртуальных частиц определённого типа (см.: диаграммы Фейнмана). Таким образом, при исследовании столкновения протонов косвенно изучается и взаимодействие вещества с фотонами высоких энергий, представляющее большой интерес для теоретической физики[11]. Также рассматривается особый класс реакций — непосредственное взаимодействие двух фотонов, которые могут столкнуться как со встречным протоном, порождая типичные фотон-адронные столкновения, так и друг с другом.

В режиме ядерных столкновений, из-за большого электрического заряда ядра, влияние электромагнитных процессов имеет ещё большее значение.

Проверка экзотических теорий[править | править код]

Теоретики в конце XX века выдвинули огромное число необычных идей относительно устройства мира, которые все вместе называются «экзотическими моделями». Сюда относятся теории с сильной гравитацией на масштабе энергий порядка 1 ТэВ, модели с большим количеством пространственных измерений, преонные модели, в которых кварки и лептоны сами состоят из частиц, модели с новыми типами взаимодействия. Дело в том, что накопленных экспериментальных данных оказывается всё ещё недостаточно для создания одной-единственной теории. А сами все эти теории совместимы с имеющимися экспериментальными данными. Поскольку в этих теориях можно сделать конкретные предсказания для БАК, экспериментаторы планируют проверять предсказания и искать следы тех или иных теорий в своих данных. Ожидается, что результаты, полученные на ускорителе, смогут ограничить фантазию теоретиков, закрыв некоторые из предложенных построений.

Предлагается осуществлять поиск параллельных вселенных. По мнению учёных для этих целей необходимо создание в БАК мини-чёрных дыр. Планируется, после модернизации, увеличение возможности коллайдера работать с энергиями до 14 ТэВ.[12]

Другое[править | править код]

Также ожидается обнаружение физических явлений вне рамок Стандартной Модели. Планируется исследование свойств W и Z-бозонов, ядерных взаимодействий при сверхвысоких энергиях, процессов рождения и распадов тяжёлых кварков (b и t).

Ускоритель рассчитывался на столкновения протонов с суммарной энергией 14 ТэВ (то есть 14 тераэлектронвольт или 14⋅1012 электронвольт) в системе центра масс налетающих частиц, а также на столкновения ядер свинца с энергией 10 ТэВ (10⋅1012 электронвольт) на каждую пару сталкивающихся нуклонов [источник не указан 1135 дней]. На конец 2016 года БАК, в котором энергия столкновений протонов лишь чуть ниже проектной, уже заметно превосходит предыдущего рекордсмена — протон-антипротонный коллайдер Тэватрон, который до конца 2011 года работал в Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми (США). Также на порядок удалось превзойти по энергии остальные коллайдеры, в том числе и релятивистский коллайдер тяжёлых ионов RHIC, работающий в Брукхейвенской лаборатории (США).

Достигнутая к концу 2016 года светимость коллайдера несколько превосходит проектную светимость в 1⋅1034 /см²•с[13], что по порядку величины соответствует светимостям BaBar (SLAC, США) и Belle (KEK, Япония).

Ускоритель расположен в том же туннеле, который прежде занимал Большой электрон-позитронный коллайдер. Туннель с длиной окружности 26,7 км проложен под землёй на территории Франции и Швейцарии. Глубина залегания туннеля — от 50 до 175 метров, причём кольцо туннеля наклонено примерно на 1,4 % относительно поверхности земли. Для удержания, коррекции и фокусировки протонных пучков используются 1624 сверхпроводящих магнита, общая длина которых превышает 22 км. Магниты работают при температуре 1,9 K (−271 °C), что немного ниже температуры перехода гелия в сверхтекучее состояние.

Commons-logo.svg Подземный зал, в котором смонтирован детектор ATLAS (октябрь 2004 года)

Процесс ускорения частиц в коллайдере[править | править код]

Скорость частиц в БАК на встречных пучках близка к скорости света в вакууме. Разгон частиц до таких больших энергий достигается в несколько этапов. На первом этапе низкоэнергетичные линейные ускорители Linac 2 и Linac 3 производят инжекцию протонов и ионов свинца для дальнейшего ускорения. Затем частицы попадают в PS-ускоритель и далее в сам PS (протонный синхротрон), приобретая энергию в 28 ГэВ. При этой энергии они уже движутся со скоростью, близкой к световой. После этого ускорение частиц продолжается в SPS (протонный суперсинхротрон), где энергия частиц достигает 450 ГэВ. Затем сгусток протонов[14] направляют в главное 26,7-километровое кольцо, доводя энергию протонов до максимальных 7 ТэВ, и в точках столкновения детекторы отмечают происходящие события. Два встречных пучка протонов при полном заполнении могут содержать 2808 сгустков каждый. Сгустки располагаются в постоянных позициях относительно друг друга, которые синхронно движутся вдоль кольца. Сгустки в определённой последовательности могут сталкиваться в ряде точек кольца, в четырёх из которых построены детекторы частиц[15].

Кинетическая энергия всех сгустков адронов в БАКе при полном его заполнении сравнима с кинетической энергией реактивного самолета, хотя масса всех частиц не превышает нанограмма и их даже нельзя увидеть невооружённым глазом. Такая энергия достигается за счёт скорости частиц, близкой к скорости света[16]. Скорость протонов с энергией 7 ТэВ всего на 3 метра в секунду меньше, чем скорость света (c).[17]

Сгустки проходят полный круг ускорителя быстрее, чем за 0,0001 сек, совершая, таким образом, свыше 10 тыс. оборотов в секунду[18].

Детекторы[править | править код]

Commons-logo.svg Установка модуля YE+2 детектора CMS[19] (декабрь 2006 года)Commons-logo.svg

На БАК работают 4 основных и 3 вспомогательных детектора:

  • ALICE (A Large Ion Collider Experiment)
  • ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS)
  • CMS (Compact Muon Solenoid)
  • LHCb (The Large Hadron Collider beauty experiment)
  • TOTEM (TOTal Elastic and diffractive cross section Measurement)
  • LHCf (The Large Hadron Collider forward)
  • MoEDAL (Monopole and Exotics Detector At the LHC).

ATLAS, CMS, ALICE, LHCb — большие детекторы, расположенные вокруг точек столкновения пучков. Детекторы TOTEM и LHCf — вспомогательные, находятся на удалении в несколько десятков метров от точек пересечения пучков, занимаемых детекторами CMS и ATLAS соответственно, и будут использоваться попутно с основными.

Commons-logo.svg

Детекторы ATLAS и CMS — детекторы общего назначения, предназначены для поиска бозона Хиггса и «нестандартной физики», в частности тёмной материи, ALICE — для изучения кварк-глюонной плазмы в столкновениях тяжёлых ионов свинца, LHCb — для исследования физики b-кварков, что позволит лучше понять различия между материей и антиматерией, TOTEM — предназначен для изучения рассеяния частиц на малые углы, таких что происходит при близких пролётах без столкновений (так называемые несталкивающиеся частицы, forward particles), что позволяет точнее измерить размер протонов, а также контролировать светимость коллайдера, и, наконец, LHCf — для исследования космических лучей, моделируемых с помощью тех же несталкивающихся частиц[20].

С работой БАК связан также седьмой, совсем незначительный в плане бюджета и сложности, детектор (эксперимент) MoEDAL[21], предназначенный для поиска медленно движущихся тяжёлых частиц.

Во время работы коллайдера столкновения проводятся одновременно во всех четырёх точках пересечения пучков, независимо от типа ускоряемых частиц (протоны или ядра). При этом все детекторы одновременно набирают статистику.

Потребление энергии[править | править код]

Во время работы коллайдера расчётное потребление энергии составит 180 МВт. Предположительные энергозатраты всего ЦЕРН на 2009 год с учётом работающего коллайдера — 1000 ГВт•ч, из которых 700 ГВт•ч придётся на долю ускорителя. Эти энергозатраты — около 10 % от общего годового энергопотребления кантона Женева. Сам ЦЕРН не производит энергию, имея лишь резервные дизельные генераторы.

Вопросы безопасности[править | править код]

Значительная доля внимания со стороны представителей общественности и СМИ связана с обсуждением катастроф, которые могут произойти в связи с функционированием БАК. Наиболее часто обсуждается опасность возникновения микроскопических чёрных дыр с последующей цепной реакцией захвата окружающей материи, а также угроза возникновения страпелек, гипотетически способных преобразовать в страпельки всю материю Вселенной[22].

Commons-logo.svg 27-километровый подземный тоннель, предназначенный для размещения ускорителя БАК

Строительство[править | править код]

Идея проекта Большого адронного коллайдера родилась в 1984 году и была официально одобрена десятью годами позже. Его строительство началось в 2001 году, после окончания работы предыдущего ускорителя — Большого электрон-позитронного коллайдера[23].

Руководитель проекта — Линдон Эванс.

19 ноября 2006 года закончено строительство специальной криогенной линии для охлаждения магнитов[23].

27 ноября 2006 года в туннеле был установлен последний сверхпроводящий магнит[23].

Испытания и эксплуатация[править | править код]

2008 год. Запуск. Авария[править | править код]

К середине сентября 2008 года была успешно завершена первая часть предварительных испытаний[24]. Команде БАК удалось запустить и непрерывно удерживать циркулирующий пучок.[25] Запущенные пучки протонов успешно прошли весь периметр коллайдера по и против часовой стрелки[26]. Это позволило 10 сентября объявить об официальном запуске коллайдера.[27][28] Однако менее чем через 2 недели после этого в ходе испытаний магнитной системы 19 сентября произошла авария, в результате которой БАК вышел из строя[29]. Один из электрических контактов между сверхпроводящими магнитами расплавился под действием возникшей из-за увеличения силы тока электрической дуги, которая пробила изоляцию гелиевой системы охлаждения (криогенной системы), что привело к деформации конструкций, загрязнению внутренней поверхности вакуумной трубы частичками металла, а также выбросу около 6 тонн жидкого гелия в туннель. Эта авария заставила остановить коллайдер на ремонт, который занял остаток 2008 и бо́льшую часть 2009 года.

2009—2014 годы. Работа на пониженной энергии (Run1)[править | править код]

В 2009—2013 годы коллайдер работал на пониженной энергии. Сначала
протон-протонные столкновения проводились на весьма скромной по меркам БАК энергии 1180 ГэВ на каждый пучок[30], что тем не менее позволило БАК побить предыдущий рекорд, принадлежавший ускорителю Тэватрон. Вскоре после этого энергия пучков была поднята до 3,5 ТэВ[31], а потом, в 2012 году, энергия пучков достигла 4 ТэВ[32]. Кроме рекорда по энергии протонов в пучках, попутно на БАК был установлен мировой рекорд пиковой светимости для адронных коллайдеров — 4,67⋅1032 см−2•сек−1; предыдущий рекорд также был установлен на Тэватроне[33]. Наиболее известным научным результатом работы коллайдера за этот период стало открытие Бозон Хиггса[34][35][36].

Этапы набора статистики в протон-протонных столкновениях чередовались с периодами столкновения тяжёлых ионов (ионов свинца)[37][38]. Также коллайдер проводил протон-ионные столкновения[39].

Практически целиком 2013—2014 годы заняла модернизация коллайдера, в ходе которой столкновения не проводились.

2015—2018 годы (Run2)[править | править код]

В 2015 году протоны были разогнаны до 6,5 ТэВ и начался сбор научных данных на полной энергии столкновений 13 ТэВ. С ежегодными перерывами на зиму, собирается статистика протон-протонных столкновений. Конец года принято отдать физике тяжелых ионов. Так, в ноябре и начале декабря 2016 г. около месяца проводились столкновения протонов с ядрами свинца[40], в конце 2017 года в режиме ядерных столкновений была получена информация по столкновению более лёгких ядер, по отношению к ядрам свинца, которые сталкивались в предыдущие годы, по плану в конце 2018 года тоже должны сталкиваться ядра свинца[источник не указан 733 дня].

Планы развития[править | править код]

До 2018 года БАК будет набирать статистику на энергии 13—14 ТэВ, план набора интегральной светимости 150 фб−1. Далее следует остановка на 2 года для модернизации каскада предварительных ускорителей с целью повышения доступной интенсивности пучков, в первую очередь SPS, а также проведение первой фазы апгрейда детекторов, что позволит повысить светимость коллайдера вдвое. С начала 2021 года до конца 2023 года следует набор статистики на энергии 14 ТэВ объёмом 300 фб−1, после чего планируется остановка на 2,5 года для значительной модернизации как ускорителя, так и детекторов (проект HL-LHC — High Luminocity LHC[41][42]). Предполагается повысить светимость ещё в 5—7 раз, за счёт увеличения интенсивности пучков и значительного усиления фокусировки в месте встречи. После запуска HL-LHC в 2026 году набор светимости продлится в течение нескольких лет, заявленная цель — 3000 фб−1.

Также обсуждается возможность проведения столкновений протонов и электронов (проект LHeC)[43]. Для этого потребуется пристроить линию ускорения электронов. Обсуждаются два варианта: пристройка линейного ускорителя электронов и размещение кольцевого ускорителя в том же тоннеле, что и LHC. Ближайшим из реализованных аналогов LHeC является немецкий электрон-протонный коллайдер HERA. Отмечается, что в отличие от протон-протонных столкновений, рассеяние электрона на протоне — это очень «чистый» процесс, позволяющий изучать партонную структуру протона намного внимательнее и аккуратнее.

Считается что с учётом всех модернизаций LHC проработает до 2034 года, но уже в 2014 году в ЦЕРНе было принято решение проработать варианты дальнейшего развития в области физики высоких энергий. Начато изучение возможности строительства коллайдера периметром до 100 км[44][45]. Проект получил название FCC (Future Circular Collider), он объединяет последовательное создание электрон-позитронной машины (FCC-ee) с энергией 45—175 ГэВ в пучке для изучения Z-, W-, Хиггс-бозонов и t-кварка, а затем, в том же тоннеле, адронного коллайдера (FCC-hh) на энергию до 100 ТэВ[46].

Для управления, хранения и обработки данных, которые будут поступать с ускорителя БАК и детекторов, создаётся распределённая вычислительная сеть LCG (англ. LHC Computing GRID), использующая технологию грид. Для определённых вычислительных задач (расчет и корректировка параметров магнитов путём моделирования движения протонов в магнитном поле) задействован проект распределённых вычислений [email protected] Также рассматривалась возможность использования проекта [email protected] для обработки полученных экспериментальных данных, однако основные сложности связаны с большим объёмом информации, необходимым для передачи на удаленные компьютеры (сотни гигабайт). В рамках проекта распределенных вычислений [email protected] 2.0 (Test4Theory) производится моделирование столкновений пучков протонов с целью сопоставления полученных модельных и экспериментальных данных.

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

Краткий перечень научных результатов, полученных на коллайдере[47]:

  • открыт Бозон Хиггса, его масса определена как 125,09 ± 0,21 ГэВ[35][36][48];
  • при энергиях до 8 ТэВ изучены основные статистические характеристики протонных столкновений — количество рождённых адронов, их распределение по быстроте, бозе-эйнштейновские корреляции мезонов, дальние угловые корреляции, вероятность остановки протона;
  • показано отсутствие асимметрии протонов и антипротонов[49];
  • обнаружены необычные корреляции протонов, вылетающих в существенно разных направлениях[50];
  • получены ограничения на возможные контактные взаимодействия кварков[51];
  • получены более веские, по сравнению с предыдущими экспериментами[52], признаки возникновения кварк-глюонной плазмы в ядерных столкновениях[53];
  • исследованы события рождения адронных струй;
  • подтверждено существование топ-кварка, ранее наблюдавшегося только на Тэватроне;
  • обнаружено два новых канала распада Bs-мезонов[54][55], получены оценки вероятностей сверхредких распадов B- и Bs-мезонов на мюон-антимюонные пары[56][57];
  • открыты новые, теоретически предсказанные частицы χb(3P){\displaystyle \chi _{b}(3P)}[58], Ξb∗0{\displaystyle \Xi _{b}^{*0}}[59], Λb0∗(5912){\displaystyle \Lambda _{b}^{0*}(5912)} и Λb0∗(5920){\displaystyle \Lambda _{b}^{0*}(5920)}[60];
  • получены первые данные протон-ионных столкновений на рекордной энергии[39], обнаружены угловые корреляции, ранее наблюдавшиеся в протон-протонных столкновениях[61][62];
  • объявлено о наблюдении частицы Y(4140), ранее наблюдавшейся лишь на Тэватроне в 2009 г[63].

Также, были предприняты попытки обнаружить следующие гипотетические объекты[64]:

Несмотря на безуспешный итог поиска указанных объектов, были получены более строгие ограничения на минимально возможную массу каждого из них. По мере накопления статистики, ограничения на минимальную массу перечисленных объектов становятся жестче.

Прочие результаты
  • Результаты работы эксперимента LHCf, работавшего в первые недели после запуска БАК, показали, что энергетическое распределение фотонов в области от нуля до 3,5 ТэВ плохо описывается программами, моделирующими данный процесс, приводя к расхождениям между реальными и модельными данными в 2—3 раза (для самой высокой энергии фотонов, от 3 до 3,5 ТэВ, все модели дают предсказания, почти на порядок превышающие реальные данные)[70].
  • 15 ноября 2012 коллаборацией CMS было объявлено о наблюдении частицы Y(4140) с массой 4148,2 ± 2,0 (стат) ± 4,6 (сист) МэВ/c² (статистическая значимость более 5σ), ранее наблюдавшейся лишь на Тэватроне в 2009 г. Наблюдения сделаны в ходе обработки статистики 5,2 фб−1 столкновений протонов на энергии 7 ТэВ. Наблюдаемый распад данной частицы на J/ψ-мезон и Фи-мезон не описывается в рамках Стандартной модели[63][71].
  • 14 июля 2015 года коллаборацией LHCb было объявлено об открытии класса частиц, известного как пентакварки.[72][73]

В 2001 году ожидалось, что общая стоимость проекта составит около 4,6 млрд швейцарских франков (3 млрд евро) за сам ускоритель (без детекторов) и 1,1 млрд швейцарских франков (700 млн евро) составит доля ЦЕРН в проведении экспериментов (то есть в строительстве и обслуживании детекторов)[74].

Строительство БАК было одобрено в 1995 году с бюджетом 2,6 млрд швейцарских франков (1,6 млрд евро) и дополнительными 210 млн швейцарских франков (140 млн евро) на эксперименты (то есть детекторы, сбор и обработку данных). В 2001 году эти расходы были увеличены на 480 млн франков (300 млн евро) в части ускорителя и 50 млн франков (30 млн евро) в части экспериментов (расходы, относящиеся непосредственно к ЦЕРН), что вследствие сокращения бюджета ЦЕРН привело к сдвигу планируемых сроков введения с 2005 года на апрель 2007 года[75].

Бюджет проекта по состоянию на ноябрь 2009 года составил 6 млрд долл. для строительства установки, которое продолжалось семь лет. Ускоритель частиц создавался под руководством ЦЕРН. В проекте было задействовано примерно 700[76] специалистов из России, которые участвовали в разработке детекторов БАК[77]. Общая стоимость заказов, которые получили российские предприятия, по некоторым оценкам достигала 120 млн долл[78].

Официальная стоимость проекта БАК не включает стоимость ранее существовавших в ЦЕРН инфраструктуры и наработок. Так, основное оборудование БАК смонтировано в тоннеле ранее существовавшего коллайдера LEP, при этом использовалось многокилометровое кольцо SPS в качестве предварительного ускорителя. Если бы БАК пришлось строить с нуля, его стоимость оказалась бы заметно выше.[источник не указан 1339 дней]

\Lambda _{b}^{{0*}}(5920)

Этот раздел имеет чрезмерный объём или содержит маловажные подробности.

Если вы не согласны с этим, пожалуйста, покажите в тексте существенность излагаемого материала. В противном случае раздел может быть удалён. Подробности могут быть на странице обсуждения.

  • В книге фантаста Макса Острогина «Большая Красная Кнопка» рассказывается о наступлении апокалипсиса после включения на полную мощность Коллайдера
  • В ЦЕРН есть филк-группа Les Horribles Cernettes, аббревиатура которой совпадает с аббревиатурой БАК (LHC). Первая песня этого коллектива «Collider» была посвящена парню, который забыл о своей девушке, будучи увлечён созданием коллайдера[79].
  • В четвёртом сезоне научно-фантастического телесериала «Лексс» главные герои оказываются на Земле. Обнаруживается, что Земля относится к планетам «типа 13» на последней стадии развития. Планеты типа 13 всегда уничтожают себя сами, в результате войн или неудачного опыта по определению массы бозона Хиггса на сверхмощном ускорителе элементарных частиц.
  • В шестой серии тринадцатого сезона мультсериала «Южный парк» с помощью магнита из Большого адронного коллайдера была достигнута сверхсветовая скорость на конкурсе Дерби соснового леса (Pinewood Derby).
  • В книге Дена Брауна «Ангелы и демоны» антивещество из Большого адронного коллайдера было украдено, и похитители хотели взорвать с помощью него Ватикан.
  • В фильме «Конец света» (производство Би-би-си) последним из четырёх наиболее вероятных сценариев апокалипсиса являлся взрыв при запуске новейшего ускорителя элементарных частиц, повлёкший за собой образование чёрной дыры. Но приглашённые эксперты утверждают, что вероятность катастрофы раздута «жёлтой прессой», в то время как вероятность образования цунами, падения астероида или смертельной эпидемии гораздо выше.
  • В 13 серии 1 сезона научно-фантастического сериала «Одиссея 5» главные герои попадают в ЦЕРН, где местные учёные и сотрудники уверяют, что БАК полностью безопасен, основываясь на предварительных расчётах. Однако, как выяснилось позже, одна из форм киберразума взломала и проникла в главный компьютер ЦЕРН и подделала общие расчёты. Выяснив это, основываясь на новых верных расчетах, учёные выясняют, что появляется большая вероятность появления страпелек в коллайдере, что неизбежно приведёт к концу света.
  • В испанском телесериале «Ковчег» и его российском варианте «Корабль» из-за взрыва БАКа все континенты ушли под воду.
  • В визуальной новелле, аниме и манге «Steins;Gate» несколько раз упоминался БАК; также упоминался ЦЕРН как разработчик машины времени.
  • В мультсериале «Футурама» профессор Фарнсворт покупает коллайдер в «ПИкее». Через некоторое время он заявляет: «Суперколлайдер супервзорвался».
  • В книге Джо Холдемана «Бесконечный мир» описывается в том числе процесс создания гигантского ускорителя, запуск которого должен привести к большому взрыву, который породит новую вселенную, уничтожив при этом существующую.
  • В компьютерной игре «Эврика!» одной из целей является возвращение БАКа на Землю.[источник не указан 1339 дней]
  • В 2009 году Николай Полисский вместе с Никола-Ленивецкими промыслами сделал в центральном пространстве Музея современного искусства Люксембурга MUDAM инсталляцию из дерева и лозы, названную им «Большой адронный коллайдер»[80].
  • Адронный коллайдер можно построить в игре «Rise of Nations».
  • БАК упоминался в первой серии пятого сезона сериала Во все тяжкие.
  • В телесериале «Теория Большого взрыва» главные герои-физики часто упоминают БАК как место, где они очень хотели бы побывать. Причем нескольким всё-таки удалось побывать в Швейцарии и увидеть его.
  • В градостроительном симуляторе Cities: Skylines адронный коллайдер появляется в качестве монумента.
  • В видеоклипе на песню Redshift британской группы Enter Shikari БАК является создателем чёрной дыры.
  • четырнадцатый студийный альбом американской метал группы Megadeth носит название Super Collider, также БАК изображен на обложке альбома
Научно-популярные фильмы

чем опасен Большой адронный коллайдер

В минувшем сентябре Большой адронный коллайдер отметил свой десятилетний юбилей. Еще на этапе его проектирования и строительства жители близлежащих населенный пунктов, а также некоторые ученые высказывались против его существования. Но если недовольство простых граждан можно списать на неосведомленность, то предостережения именитых специалистов заставляют задуматься. Чем же опасно это любимое детище всех физиков планеты?

Большой адронный коллайдер (БАК) расположен на границе двух стран, Швейцарии и Франции, а диаметр этого сооружения превышает 26 километров. Это самая крупная экспериментальная научная установка в мире, в создании которой принимало участие более 100 стран. В работе коллайдера задействованы тысячи ученых, поэтому это сооружение в полной мере может служить примером тесного международного сотрудничества физиков со всего мира.

БАК является огромным ускорителем заряженных частиц, на котором проводятся эксперименты из области физики элементарных частиц. Несмотря на все заверения сотрудников, работающих с БАК, ряд авторитетных ученых полагает, что он далеко не безопасен для нашей планеты.

Основные опасения связаны с возникновением черной дыры — области пространства с колоссальным гравитационным притяжением. И даже сами сотрудники ЦЕРНа (Европейской организации по ядерным исследованиям), которые курируют работу коллайдера, признают, что образование микроскопических черных дыр вполне возможно, но при этом успокаивают тем, что те будут чрезвычайно неустойчивы и быстро исчезнут. Однако ряд физиков, в том числе известный британский ученый Мартин Рис, полагает, что процесс развития черной дыры может стать неуправляемым и это приведет к тому, что в нее начнет затягивать окружающее пространство.

Кроме черных дыр в результате работы Большого адронного коллайдера могут возникнуть странглеты, или страпельки. Это сжатые объекты, обладающие большой массой. Главная их опасность состоит в том, что они могут трансформировать окружающую материю и превратить планету в сверхплотное образование небольшого диаметра.

Физики, работающие на БАК, заверяют, что они не делают никаких сверхъестественных опытов, а все, что там происходит, можно сравнить с воздействием космических лучей на нашу планету. И даже Стивен Хокинг полагал, что из-за работы коллайдера ничего страшного не случится.

Тем не менее риск развития непредвиденных ситуаций все же существует, ведь физики разгадали далеко не все тайны Вселенной. И неслучайно перед запуском БАК группа ученых подавала иск в Европейский суд по правам человека. Несмотря на то, что иск был отклонен, в научной среде регулярно появляются публикации о предостережениях, связанных с работой этого грандиозного экспериментального центра.

Большой адронный коллайдер. Миф и реальная опасность

Большой адронный коллайдер самый мощный в мире ускоритель элементарных частиц – , испытания которого идут в Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН), еще до своего пуска стал предметом судебного иска. Кто и почему судился с учеными?


 

Не судите большой адронный коллайдер… Жители штата Гавайи Уолтер Вагнер и Луис Санчо обратились в федеральный окружной суд Гонолулу с иском против ЦЕРНа, а также американских участников проекта – Министерства энергетики, Национального научного фонда и Национальной лаборатории ускорителей имени Э. Ферми вот по какой причине.

 

⦳⦳⦳⦳⦳

 

Американские обыватели опасались, что столкновения имеющих огромную энергию субатомных частиц, которые будут проводиться в ускорителе, чтобы имитировать события, происходившие во Вселенной в первые мгновения после Большого Взрыва, могут создать объекты, угрожающие существованию Земли.

 

Большой адронный коллайдер в Церне. В рамке – моделирование процесса рождения бозона Хиггса в детекторе CMS

 

Опасность, по мнению истцов, представляют в первую очередь так называемые черные дыры – физические объекты, которые могут поглотить часть объектов на нашей планете – например, какой-нибудь крупный город.

 

 

Несмотря на то что иск поступил в суд в начале апреля 2008 года, специалисты вовсе не отнеслись к нему как к первоапрельской шутке.

 

А устроили 6 апреля в Центре ядерных исследований день открытых дверей, пригласив на экскурсию по ускорителю представителей общественности, журналистов, студентов и школьников, чтобы те не только смогли своими глазами увидеть уникальный научный инструмент, но и получить исчерпывающие ответы на все интересующие их вопросы.

 

Прежде всего, конечно, организаторы проекта постарались убедить посетителей в том, что БАК никак не может стать виновником «конца света».

 

 

 

Да, находящийся в кольцевом туннеле с длиной окружности в 27 км коллайдер (от англ. collide – «сталкиваться») способен разгонять протонные пучки и сталкивать их с энергией до 14 тераэлектронвольт 40 млн раз в секунду.

 

Физики полагают, что при этом можно будет воссоздать условия, которые возникли спустя одну триллионную долю секунды после Большого Взрыва, и таким образом получить ценную информацию о самом начале существования Вселенной.

 

 

 

 

Большой адронный коллайдер и черная дыра

 

Но вот относительно того, что при этом возникнет черная дыра или вообще неизвестно что, представитель ЦЕРНа Джеймс Джилльс высказал большие сомнения. И не только потому, что оценка безопасности коллайдера постоянно проводится теоретиками, но и исходя просто из практики.

 

 

«Важным аргументом в пользу того, что эксперименты ЦЕРНа безопасны, является уже само существование Земли, – сказал он. 

 

– Наша планета постоянно подвергается воздействию потоков космического излучения, энергия которых не уступает, а зачастую и превосходит церновские, – и до сих пор не уничтожена ни черной дырой, ни иными причинами.

 

Между тем, как мы подсчитали, за время существования Вселенной природой выполнено по меньшей мере 1031 программ, подобных той, что мы только собираемся осуществить»…

 

 

 

Не видит он особой опасности и в возможности возникновения неконтролируемой реакции аннигиляции с участием античастиц, которые возникнут в результате экспериментов.

 

«Антивещество в ЦЕРНе действительно производят, – подтвердил ученый в интервью журналу New Scientist. 

 

– Однако тех его крох, что можно искусственно создать на Земле, не хватило бы даже на самую маленькую бомбу.

 

Хранить же и накапливать антивещество исключительно трудно (а некоторые его виды – вообще невозможно)»…

 

 

 

 

Большой адронный коллайдер  и бозон

 

 

Поиски бозона. Кстати, тот же журнал писал, что российские специалисты – профессор Ирина Арефьева и доктор физико-математических наук Игорь Волович из Математического института имени Стеклова в Москве – полагают, что масштабный эксперимент в ЦЕРНе может привести и к появлению первой… машины времени в мире.

 

 

Я попросил прокомментировать это сообщение профессора Ирину Ярославовну Арефьеву. И вот что она рассказала:

 

 

«Мы все еще довольно мало знаем об устройстве окружающего нас мира. Помните, древние греки полагали, что все объекты состоят из атомов, что в переводе с греческого означает “неделимый”.

 

 

Однако со временем выяснилось, что и сами атомы имеют довольно сложное устройство, состоят из электронов, протонов и нейтронов. В первой половине XX века вдруг оказалось, что те же электроны с протонами и нейтронами в свою очередь могут делиться на ряд частиц.

 

Поначалу их опрометчиво назвали элементарными. Однако к настоящему времени выясняется, что и многие из этих так называемых элементарных частиц могут в свою очередь делиться…

 

 

 

В общем, когда теоретики попытались свести все полученные знания в рамках так называемой Стандартной модели, то оказалось, что центральным ее звеном, по некоторым данным, являются хиггс-бозоны».

 

 

Загадочная частица получила свое название по имени профессора Питера Хиггса из Эдинбургского университета. В отличие от профессора Хиггинса из известного мьюзикла, он занимался не обучением правильному произношению симпатичных девушек, а познанием законов микромира.

 

И еще в 60-х годах прошлого столетия сделал такое предположение: «Вселенная вовсе не пуста, как нам кажется.

 

 

Все ее пространство заполнено некоей тягучей субстанцией, через которую осуществляется, например, гравитационное взаимодействие между небесными телами, начиная от частиц, атомов и молекул и кончая планетами, звездами и галактиками».

 

 

 

Говоря совсем уж попросту, П. Хиггс предложил вернуться к идее «всемирного эфира», которая однажды была уж отвергнута. Но поскольку физики, как и прочие люди, не любят сознаваться в своих ошибках, то новую-старую субстанцию теперь называют «полем Хиггса».

 

И ныне считается, что именно оно, это силовое поле, придает ядерным частицам массу. А их взаимное притяжение обеспечивается носителем гравитации, который вначале было назвали гравитоном, а теперь – хиггс-бозоном.

 

 

В 2000 году физикам показалось, что они, наконец, «поймали» бозон Хиггса. Однако серия экспериментов, предпринятых для проверки первого эксперимента, показала, что бозон снова ускользнул. Тем не менее многие ученые уверены, что частица все-таки существует.

 

 

И чтобы поймать ее, надо просто построить более надежные ловушки, создать еще более мощные ускорители. Один из самых грандиозных приборов человечества Большой адронный коллайдер всеобщими усилиями был построен в ЦЕРНе близ Женевы.

 

 

Впрочем, ловят бозон Хиггса не только для того, чтобы убедиться в справедливости предвидения ученых, найти еще одного кандидата на роль «первокирпичика Вселенной».

 

 

«Есть, в частности, и экзотические предположения по поводу устройства Вселенной, 

– продолжала свой рассказ профессор И.Я. Арефьева.

 – Традиционная теория говорит о том, что мы живем в четырехмерном мире

– три пространственные координаты плюс время.

 

 

Большой адронный коллайдер теория измерений

 

 

Но есть гипотезы предполагающие, что на самом деле измерений больше – шесть или десять, а то и больше. В этих измерениях сила гравитации может быть существенно выше, чем привычное нам g.

 

А гравитация, согласно уравнениям Эйнштейна, может влиять на течение времени. Отсюда и возникла гипотеза о “машине времени”. Но она даже если и существует, то в течение очень короткого времени и в очень малом объеме»…

 

 

Столь же экзотична, по мнению Ирины Ярославовны, и гипотеза об образовании при столкновении встречных пучков миниатюрных черных дыр. Даже если они и образуются, то время жизни их будет столь ничтожно, что их будет чрезвычайно трудно просто обнаружить.

 

Разве что по косвенным признакам, например рентгеновскому излучению Хокинга, да и то уже после того, как сама дыра исчезнет.

 

 

Словом, реакции, по некоторым расчетам, будут происходить в объеме всего лишь 10–20 куб. см и настолько быстро, что экспериментаторам придется немало поломать голову, чтобы поставить нужные датчики в соответствующих местах, получить данные и затем соответствующим образом их интерпретировать.

 

 

 

Продолжение следует… С той поры, когда профессором Арефьевой были сказаны вышеприведенные слова, до момента написания данных строк прошло почти пять лет.

 

За это время состоялся не только первый пробный пуск БАКа и еще несколько последующих. Как вы теперь сами знаете, все остались живы, и ничего страшного не произошло. Работы продолжаются…

 

 

Ученые только жалуются, что им очень трудно следить за исправностью всего оборудования этой уникальной научной установки. Тем не менее они уже мечтают о строительстве гигантского ускорителя частиц следующего поколения – Международного линейного коллайдера (International Linear Collider, ILC).

 

 

ЦЕРН, Швейцария. Июнь 2013.

 

 

Во всяком случае, вот что пишут по этому поводу Барри Бэриш, заслуженный профессор Калифорнийского технологического института, который руководит работами по проектированию Международного линейного коллайдера, его коллеги

 

– Николас Уокер Уокер, специалист в области физики ускорителей из Гамбурга, и Хитоши Ямамото, профессор физики в университете Тохоку в Японии.

 

 

 

Большой адронный коллайдер будущего

 

 

«Конструкторы ILC уже определили основные параметры будущего коллайдера, – сообщают ученые.

 

 – Его длина – около 31 км; основную часть займут два сверхпроводящих линейных ускорителя, которые обеспечат электрон-позитронные столкновения с энергией 500 ГэВ.

 

 

Пять раз в секунду ILC будет генерировать, ускорять и сталкивать почти 3000 электронных и позитронных сгустков в импульсе длительностью 1 мс, что соответствует мощности 10 МВт для каждого пучка.

 

КПД установки составит около 20 %, следовательно, полная мощность, которая понадобится ILC для ускорения частиц, составит почти 100 МВт».

 

 

Для создания пучка электронов мишень из арсенида галлия будет облучаться лазером; при этом в каждом импульсе из нее будут выбиваться миллиарды электронов.

 

Эти электроны сразу будут ускорены до 5 ГэВ в коротком линейном сверхпроводящем ускорителе, а затем инжектированы в 6,7-километровое накопительное кольцо, расположенное в центре комплекса.

 

Двигаясь в кольце, электроны будут генерировать синхротронное излучение, и сгустки сожмутся, что увеличит плотность заряда и интенсивность пучка.

 

На середине пути при энергии 150 Мэв электронные сгустки будут слегка отклонены и направлены в специальный магнит, так называемый ондулятор, где некоторая часть их энергии преобразуется в гамма-излучение.

 

Гамма-фотоны попадут на мишень из титанового сплава, вращающуюся со скоростью около 1000 оборотов в минуту.

 

 

При этом образуется множество электрон-позитронных пар. Позитроны будут захвачены, ускорены до 5 ГэВ, после чего попадут в другое сжимающее кольцо и, наконец, во второй главный линейный сверхпроводящий ускоритель на противоположном конце ЛС.

 

Когда энергия электронов и позитронов достигнет конечной величины в 250 ГэВ, они устремятся к точке столкновения. После столкновения продукты реакции будут направляться в ловушки, где и зафиксируются.

 

 

Большой адронный коллайдер видео

 

 

Самые интересные статьи:

Похожее

Последствия запуска коллайдера: в «черную дыру» затянуло только Рунет

С помощью коллайдера ученые надеются, в частности, ответить на один из ключевых вопросов мироздания — почему элементарные частицы имеют массу. Физики надеются обнаружить следы существования так называемого бозона Хиггса — гипотетической частицы, которая, согласно современным представлениям, отвечает за массу элементарных частиц.

Кроме того, в одном из экспериментов на коллайдере физики будут сталкивать ядра атомов свинца, чтобы получить кварк-глюонную плазму – вещество, существовавшее спустя доли микросекунды после Большого взрыва. Если это удастся, то будет возможно ответить на многие вопросы образования нашего мира, которые пока обсуждаются на умозрительном уровне.

Между тем многие люди восприняли пробный запуск коллайдера как угрозу для своей жизни и в принципе жизни на земле.

Дыры, норы и другие измерения

При этом чаще всего упоминается возможность появления микроскопических «черных дыр» с последующим захватом ими окружающей материи. Предполагается, что «черная дыра» сначала поглотит ускоритель, затем Женеву, а после — и всю планету. Также предполагается, что появятся капли «странного вещества» или возникнут «кротовые норы» в другие измерения. С появлением БАКа связываются и еще одно «ожидание» — появление чего-то вроде машины времени. В любом случае, сходятся во мнении скептики, этот эксперимент невероятно опасен.

Ученым, работающим над большим адронным коллайдером, приходит огромное количество электронных писем с угрозами. Большинство авторов посланий выражают свой протест против запуска ускорителя элементарных частиц. Создателей коллайдера обвиняют в бесчеловечности и желании разрушить мир, а также донимают телефонными звонками со слезными мольбами сказать, что все в порядке, и никто не пострадает.

Остановить запуск Большого адронного коллайдера пытались даже через суд. Сначала житель американского штата Гавайи Вальтер Вагнер, а затем — немецкий профессор химии из Университета Тюбингена Отто Ресслер. Профессор утверждает, что проект БАК нарушает право на жизнь, гарантированное европейской Конвенцией о правах человека. Европейский суд по правам человека в Страсбурге отклонил эту жалобу.

«Конец Рунета»

Пока ученые убеждают весь мир, что для наступления «конца света» нет оснований, в гипотетическую «черную дыру» уже «засосало» практически весь Рунет. Начала эксперимента блоггеры ожидали едва ли не больше самих ученых.

Так, в «Живом журнале» сегодня новость о БАКе занимает первые три места в «самых популярных записях». Основная тема обсуждения обитателей жж-пространства — эксперимент века может плохо кончиться для всего человечества.

Так, известный радиоведущий Сергей Стиллавин в своем блоге высказал сомнения в том, что ученые все просчитали: » Эксперимент — это всегда получение результатов, которые невозможно просчитать на бумаге, в компьютере, в голове. То есть всегда есть шанс получить такой результат, который был неожиданным. И можно смеяться над лохами с высоты академического образования и даже давать гарантии, но какие могут быть «гарантии», когда проводится эксперимент?!».

И добавляет: «Считаю, что научное сообщество обязано сперва научиться побеждать такие болезни, как рак или диабет, а потом уже лезть неумелыми ручонками в проблематику «большого взрыва».

Некоторые блоггеры соглашаются с мнением автора: «В самом деле, неужели ученым нечем больше заняться, кроме поиска каких-то там бозонов? У нас еще полным-полно других проблем, разбирались бы лучше с ними, а не доводили людей до паранойи своим дурацким любопытством».

Другие предлагают «запретить генетику тоже» — «есть вероятность, отличная от нуля, что в процессе поиска лекарства от какого-нибудь заболевания будет случайно найдет вирус или ген, который уничтожит все человечество».

Кто-то шутит, что этот эксперимент может принести и пользу — привести «к появлению альтернативной реальности, в которой не будет никаких болезней, несправедливости, угнетения и воинствующего невежества».

Но большая часть пользователей настроены более оптимистично — они считают, что проблема «конца света» раздута СМИ и людьми с неуравновешенной психикой, а «ученые все хорошо просчитали и нужно им верить».

Между тем, по данным опроса Исследовательского центра портала SuperJob.ru, проведенного 2 месяца назад, для 45% жителей России словосочетание «большой адронный коллайдер» является загадкой.

Именно из-за непонимания предназначения и принципа работы БАКа многие блоггеры оказались в затруднительной ситуации: «Для того, чтобы бояться по-настоящему, мне лично не хватает знаний в области квантовой физики. Впрочем, для того, чтобы НЕ бояться совсем — не хватает все тех же знаний…»

РИА Новости также провели свой опрос и выяснили, слышали ли люди о Большом адронном коллайдере и какие ассоциации он у них вызывает.

Не первый «всадник Апокалипсиса»

Образ «всадников Апокалипсиса» приписывался многим научным изобретениям, в том числе и другим коллайдерам, например ускорителю Бевелак, находящемуся в лаборатории Лоуренса Беркли, созданному в 1970 году для получения сверхплотной материи, состоящей из атомных ядер. В 1974 году два физика предложили, что ее стабильная разновидность может возникнуть из ядер, которые ученые угрожающе именовали «аномальными». Появилась гипотеза, что она может поглощать и обычную материю, сообщает издание «Правда».

После того как эта информация просочилась в СМИ, люди, далекие от науки, заявили, что сгусток этой аномальной ядерной материи может вначале утонуть в центре Земли, а затем, расширившись, поглотить планету в течение считанных секунд.

Другой «опасный объект» — релятивистский ускоритель тяжелых ионов, размещающийся в Брукхейвенской Национальной лаборатории в Нью-Йорке, пущенный в 2000 году с целью получения еще одной разновидности ранее предсказанной сверхплотной формы материи — кварко-глюонной плазмы.

Это исследование также вызвало большое беспокойство общественности и подозрение, не может ли материя такой плотности коллапсировать в «черную дыру» и, разумеется, поглотить нашу планету.

Успокоительное от ученых

Психологи считают, что этот страх перед коллайдером — естественный страх человека перед неизвестным. Как пояснила доктор психологических наук, профессор Варвара Моросанова, «Появление первых машин вызывало страх у людей. Если говорить вообще о древности, солнечные затмения как неизвестное что-то вызывало взрывы массовых страхов, фантазий. Если говорить о нашем времени, мы все хорошо помним историю с атомной энергетикой, недоверие к атомным станциям, к чему сейчас человечество возвращается».

Чтобы убедить общество в безвредности эксперимента, ученые-разработчики коллайдера собрали пресс-конференцию. Нобелевский лауреат Робер Аймар, являющийся генеральным директором CERN, Европейской организации ядерных исследований, официально заявил: «Любые предположения, что он может представлять риск, — чистая фантазия».

Ученые уверяют, что эксперимент безопасен. Проводились исследования, которые показывают, что частицы космических лучей имеют энергии, значительно превосходящие энергию коллайдера — природа постоянно «ставит» эксперименты, подобные экспериментам на БАКе, но это не привело к катастрофе.

«В природе постоянно происходит столкновение частиц с такими же или с еще более высокими энергиями. И, например, в данный момент прямо у нас над головой каждую секунду происходит столкновение частиц с еще более высокими энергиями», — пояснил вчера РИА Новости член-корреспондент РАН, член рабочей группы по безопасности БАК Игорь Ткачев.

«Черные дыры», которые, согласно некоторым теориям, могут появиться при работе коллайдера, согласно тем же теориям, будут иметь время жизни столь малое, что просто не успеют начать поглощать материю, заверяют специалисты.

«Эти черные дыры, если они и родятся, жить будут очень мало. Сразу испарятся. Даже до стенки коллайдера не долетят», — считает замдиректора НИИ Ядерной физики МГУ, координатор участия российских институтов в создании БАК Виктор Саврин.

Материал подготовлен редакцией rian.ru на основе информации РИА Новости и открытых источников

Что будет, если попасть в Большой адронный коллайдер? Случай с русским ученым

Все, конечно, слышали про крупнейший в мире ускоритель заряженных частиц. Он расположен в Европейском центре ядерных исследований на границе Швейцарии и Франции, и на нем проводятся эксперименты, обещающие перевернуть наши представления о физике, науке в целом и даже о происхождении и сущности Вселенной.

Но помимо сенсационных открытий, порой вызывает любопытство простой вопрос: а что было бы с человеком, попади он случайно в работающий ускоритель, где пучки протонов сталкиваются на скоростях, близких к световой? Он бы взорвался? Луч прожег бы в нем дыру? Или частицы прошли бы сквозь тело безопасно и незаметно?

На самом деле, можно даже не гадать. Такое произошло однажды с российским физиком Анатолием Бугорским, правда, не на Большом адронном коллайдере, а на мощнейшем отечественном ускорителе — синхротроне У-70, рассказывает ExtremeTech.

СССР, 1978 год, Институт физики высоких энергий в Подмосковье. 13 июля синхротрон начал сбоить. Проверяя оборудование, ученый склонился над ним, но механизмы безопасности тоже не сработали, и голова оказалась на пути пучка протонов. Луч вошел в череп с левой стороны затылка и вышел возле левого крыла носа.

Есть разные данные о том, какую дозу радиационного излучения получил Бугорский. Многие утверждают, что 200-300 тысяч рентген. В любом случае, этого было более чем достаточно, чтобы прожечь кость, кожу и мозговую ткань.

Сам физик тогда сообщил, что видел вспышку, которая была «ярче, чем тысяча солнц», но не почувствовал никакой боли. Но в течение нескольких дней левая сторона его головы раздулась «до неузнаваемости», и начала слезать кожа. Бугорского доставили в московскую больницу. Врачи были уверены, что он не выживет, но случилось чудо. Тем не менее советские власти все это тщательно скрывали в течение 10 лет.

Анатолий Бугорский и сейчас жив и здоров (относительно), его интеллект не пострадал — после инцидента он защитил кандидатскую диссертацию. Но случай, конечно, не прошел бесследно: левая сторона лица осталась парализованной (из-за повреждения нервов), левое ухо не слышит (есть только «неприятный внутренний шум», как говорит сам ученый), и иногда случаются эпилептические приступы.

Счастливая случайность

Но надо сказать, Анатолию Бугорскому невероятно повезло, потому что протонный луч, видимо, не задел жизненно важных участков мозга. Если бы он поразил гиппокамп, двигательную зону коры или лобную долю, то у этой истории не было бы счастливого конца.

Да и если бы под пучок попала не голова (у мозга, как мы уже рассказывали, есть замечательная способность после некоторых повреждений создавать новые связи между нейронами), а какой-то другой жизненно важный орган. Если бы луч прошел через сердце или шейную артерию, то у человека не было бы шанса.

Нужно также учесть, что протонный луч в ускорителях очень узкий (чем больше он сконцентрирован, тем выше шанс столкновений с протонами встречного пучка). По площади повреждений это можно сравнить с действием иглы шприца. Так что если бы пучок частиц прошел сквозь грудь человека, то не выжег бы большую дыру, как показывают в некоторых фантастических фильмах с лазерным оружием.

Что же касается дозы излучения, то 200-300 тысяч рентген обычно более чем достаточно, чтобы вызвать острую лучевую болезнь и смерть. Но, опять же, благодаря узости протонного луча, биологическая ткань не поглотила большого количества энергии. Если бы луч был рассеянным, то прожег бы более обширную область и привел к смерти.

И еще стоит отметить, что синхротрон У-70, хотя и остается самым мощным в России, все-таки считается весьма слабым ускорителем по нынешним стандартам. Когда Большой адронный коллайдер снова запустят в 2015 году, его мощность будет примерно в 200 раз больше, чем у российского.

В конце концов, безопасность на БАК соблюдается очень строго. Можно, конечно, представить, что было бы, если бы механизмы безопасности и магниты, направляющие пучки протонов, вышли из строя… Но, есть все основания надеяться, что картины того, как ученых разрезает на части, так и останутся жуткими фантазиями.

Что взорвалось на ускорителе в ЦЕРНе?

Из официальных комментариев и сообщений информагентств представала довольно противоречивая картина случившегося. И термины употреблялись самые разные — взрыв, авария, инцидент, техническая «неприятность». ИТАР-ТАСС со ссылкой на пресс-службу ЦЕРНа сообщил, что «при испытаниях в результате резонансных колебаний взорвался сверхпроводящий магнит — центральная составляющая создаваемого здесь уникального ускорителя элементарных частиц». При этом отмечалось, что никто из сотрудников ЦЕРНа не пострадал, но запланированные научные эксперименты на новом ускорителе могут быть отложены на неопределенное время.

Известие это, как удалось вчера понять, опечалило многих российских ученых и специалистов, тесно сотрудничающих с Европейским центром ядерных исследований. И хоть никакой нашей вины в случившемся нет, всем искренне жаль, что начало долгожданных экспериментов на новом ускорителе отодвигается. По плану предпусковые испытания должны были завершиться летом, а к концу года его предстояло вывести на минимальный уровень мощности.

Большой адронный коллайдер (БАК) — сложнейшее сооружение, большая часть которого находится под землей на 100-метровой глубине в кольцевом тоннеле протяженностью 27 километров.

Тоннель проложен таким образом, что часть его находится в Швейцарии, куда приписана и штаб-квартира ЦЕРНа, а другая часть — под территорией соседней Франции. Пограничных постов, как можно догадаться, в тоннеле нет. Да если бы и пришло кому-то в голову их установить, пучки заряженных частиц проносятся по кругу с такой невероятной скоростью, что зафиксировать их могут только специальные детекторные станции. Они для того и созданы, чтобы уловить, запечатлеть, осмыслить принципиально новые явления и эффекты, которые ученые надеются получить с помощью БАК. В том числе и приблизиться к разгадке Большого взрыва — уяснить и реконструировать механизм образования Вселенной.

Пограничных постов в тоннеле ускорителя нет, а вот сложнейшего и дорогостоящего оборудования здесь напичкано много. Достаточно сказать, что в нем смонтированы 1720 особых магнитов (длина одного достигает 15 метров), которые должны «обеспечить гомогенное силовое поле для направленного движения потоков элементарных частиц». Слабым звеном при испытаниях оказались разработанные и произведенные в США (в кооперации с Японией) магниты, предназначенные быть «крайними» перед каждой из четырех детекторных станций.

Как пояснил «РГ» в телефонной беседе директор Института ядерной физики Сибирского отделения РАН академик Александр Николаевич Скринский, эти магниты должны обеспечивать финальную фокусировку пучка протонов перед входом его в камеры столкновения со встречными потоками элементарных частиц. У института, которым руководит академик Скринский, сложились тесные и весьма плодотворные отношения с ЦЕРНом. По словам ученого, за годы участия в этом глобальном проекте сибирскими учеными разработано, на российских предприятиях произведено и поставлено в Швейцарию наукоемкого оборудования на 100 миллионов швейцарских франков. Перед отправкой оно прошло все положенные в таких делах испытания, и претензий к нему, стучит по дереву мой собеседник, до настоящего времени не было.

А вот американские коллеги из компании «Фермилаб», что в Техасе, вынуждены сейчас посыпать голову пеплом и приносить официальные извинения коллегам по международной коллаборации за досадный срыв. Как установила комиссия по горячим следам, разрушение магнитов (с эффектом взрыва-хлопка) могло произойти из-за ошибки в расчетах при их создании, а также по той, увы, нам хорошо знакомой причине, что магниты должным образом не испытали перед отправкой и установкой по месту назначения.

В результате «провисла» вся цепочка ускорителя длиной в 27 километров. По информации академика Скринского, который входит в Совет ЦЕРНа, никаких организационных, а тем более политических выводов еще не сделано — пока что работает и готовит свои предложения техническая комиссия из специалистов центра. Собеседник «РГ» из Новосибирска, как и его коллеги в Женеве, не теряет надежды, что при адекватной и расторопной реакции со стороны США и Японии негодное оборудование удастся оперативно заменить и это не отразится сколько-нибудь заметным образом на сроках пуска всего ускорителя.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *