Адронный коллайдер, жизнь или смерть? Опции

[NiKita-NK]

Коллайдер. О нем много говорили, много спорили, его уже запускали… но из-за неполадок на полную мощность не использовали. Итак, это чудо науки снова запустят в ближайшее время, и, наконец-то, обещают на полную мощность; что нас ждет: новый источник энергии или большой «адронный» взрыв?..

[Белый Мишка]

Большой андронный коллайдер, сокращенно БАК. БАК является ускорителем частиц, с помощью которого физики проведут ряд экспериментов, впоследствии эти эксперименты могут поменять наше представление о вселенной. Суть этих экспериментов заключается в изучении столкновения двух пучков протонов, при которой суммарная энергия на один протон составит 14 ТэВ (Терра электрон-Вольт). Для сравнения эта энергия в несколько миллионов раз больше, чем энергия одного акта термоядерного синтеза. Также будут проводиться сталкивания ядер свинца, где энергия будет составлять 1150 ТэВ.

Большой андронный коллайдер будет работать на эффекте сверхпроводимости. Сверхпроводимость это способность определенных материалов проводить электричество без потери энергии или без сопротивления при очень низко температуре. Для удержания частиц на его кольцевом пути, необходимы сильные магнитные поля. Такие магнитные поля может обеспечить сверхпроводимость, но до настоящего времени таких больших «сверхпроводимых» установок не создавалось.
10 сентября 2008 года был произведен официальный запуск БАК. В 12:28 по МСК был запущен пучок протонов, который успешно прошёл весь периметр коллайдера по часовой стрелке. В 17:02 по МСК пучок протонов был запущен против часовой стрелки, который также успешно прошел весь периметр коллайдера.19 сентября 2008 года произошел инцидент, во время тестирования магнитной системы, в результате этого БАК вышел из строя. По последним данным, если ремонтные работы пройдут успешно, то БАК возобновит свою работу в июле 2009 года.

Идея БАК зародилась 1984 году и была официально одобрена в 1994 году. В это время произошло успешное испытание целой опытной секции ускорителя. Строительство БАК началось в 2001 году после того как завершилось строительство большого электрон-позитронного коллайдера. БАК представляет собой два ускорителя в одном, так как ускоряются два пучка движущихся в противоположных направлениях. Длина основного кольца большого андронного коллайдера составляет 26 659 м, а температура, при которой он будет работать меньше чем в космосе. БАК Построен на границе Швейцарии и Франции, недалеко от Женевы. По данным на 2008 год Большой андронный коллайдер является самой крупной экспериментальной установкой в мире.

В 1897 году была открыта первая элементарная частица — электрон, а незадолго до этого в 1895 году были открыты рентгеновские лучи. В те времена многие вопросы о радиоактивности, рентгеновском излучении, строении атома и так далее, оставались не изучены. Сейчас ответы на эти вопросы для нас известны и это нам позволяет чуть лучше понять вселенную. Со временем открытия 20 века поменяли нашу повседневную жизнь, подарив нам такие приборы как сотовый телефон, компьютер, телевизор и многое другое.

В настоящее время у нас новые вопросы, ответы на которые возможно даст ускоритель БАК. Невозможно предсказать какие новые технологии и знания мы сможем получить из этого эксперимента. Что касается вселенной, о ней мы знаем мало. Существует теория происхождения вселенной, так называемая теория «большого взрыва» Гамова. Согласно этой теории вселенная вначале была огромным огненным шаром, в основном заполненным электромагнитным излучением с невероятно большой плотностью. За 15 миллиардов лет вселенная сформировалась и стала гигантских размеров. И сейчас в нашей холодной вселенной существует четыре силы действующих на вещество: гравитационные, электромагнитные, ядерные и слабые взаимодействия.



Считается, что во время зарождения вселенной эти силы проявлялись одинаково. Те физики которые занимаются частицами пытаются создать единую теорию, для того чтобы доказать это. В 1970 году физики С. Вайнбергу, Ш. Глэшоу , А. Саламу сумели соединить электромагнитное и слабое взаимодействие в одну теорию, названную «электрослабой». Позже в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН) экспериментально подтвердили эту теорию. А в 1979 году им была присуждена Нобелевская премия по физике за вклад в создание единой теории гравитационных и слабых взаимодействий. Впоследствии электрослабую теорию сумели объединить с теорией ядерных сил, и новая теория носит названия стандартной модели. Теория стандартной модели по праву считается выдающимся достижением человечества XX столетия, но эта теория оставила нам массу вопросов. Вопрос происхождения массы в настоящий момент самый малоизученный, хотя это понятие всем хорошо известно. Вполне возможно, что ответ кроется в основном положении стандартной модели— в механизме Хиггса. Механизма Хиггса гласит, что все пространство заполнено «хиггсовскими» полями. Взаимодействуя с этими полями, частицы и приобретают свои массы.

Если частица сильно взаимодействует с этими полями, то частица тяжелая. Если частица слабо взаимодействует, то слабая. Хиггсовское поле связано с новой частицей, которое имеет название хиггсовский бозон. Именно большому андронному коллайдеру предстоит определить существует ли эта новая частица. Существует и еще одна задача ускорителя БАК, это подтверждение или опровержение теории суперсимметрии (Supersymmetry) или сокращенно SUSY. Эта теория объединяет все силы взаимодействия и утверждает, что каждой известной частице соответствует суперсимметричный партнер. В том случае если теория суперсимметрии верна, то в ускорителе должны быть найдены суперсимметричные частицы. Кроме этого ожидают физически явления, не укладывающиеся в рамки стандартной модели. Как показала история, великие открытия в науке часто бывают непредсказуемыми. В независимости от того будут ли выполнены возложенные на БАК задачи или нет, кое-что для нас все же прояснится.

Вот немного информации