Большой Адронный Коллайдер

21 октября 2008 года в истории науки произошло знаменательное событие – после длительной подготовки и предварительных тестов, в CERN завершилось создание Большого адронного коллайдера. Что же представляет собой эта гигантская установка, над которой трудились и трудятся тысячи человек? И зачем вообще она?

 

Большой Адронный Коллайдер (БАК) – это кольцевой ускоритель заряженных частиц, предназначенный для разгона во встречных пучках протонов и тяжелых ионов, а также для изучения продуктов их соударений. При столкновении частиц на скоростях, близких к скорости света, образуются новые элементарные частицы, существующие доли секунд, а регистрация и анализ полученных данных позволяют ученым заглянуть еще дальше вглубь микромира.

 

Что представляет собой БАК

 

Основа коллайдера – замкнутый тоннель длиной около 27 км, расположенный под землей на глубине примерно 100 м. Внутри тоннеля расположены два кольцевых канала, окруженных мощнейшими электромагнитами, и по этим каналам во время экспериментов в противоположных направлениях движутся пучки частиц, обладающих огромной кинетической энергией. Предусмотрены все возможные меры предосторожности, так как речь идет о чудовищных энергиях, и в случае дестабилизации пучков частиц их выводят во вспомогательный канал, где они гасятся специальной графитовой мишенью.

 

В разных местах кольца находятся четыре главных детектора: ALICE, ATLAS, CMS и LHCb. Именно в них происходят столкновения пучков частиц и фиксируются все данные. ATLAS и CMS – это детекторы общего назначения, они служат для исследования столкновений протонов и обнаружения новых частиц, LHCb используется для изучения антиматерии и физики b-кварков. ALICE фиксирует столкновения тяжелых ионов свинца и процессы в возникающей при этом кварк-глюонной плазме.

 

Исследования

 

В БАК частицы попадают уже ускоренными до значительных скоростей, пройдя через цепь вспомогательных ускорителей и в Большом коллайдере достигают 99,9% от скорости света.Первый научный сеанс на БАК начался 30 марта 2010, когда суммарную энергию обоих пучков протонов довели до 7 ТэВ, и в результате столкновения образовалось гораздо больше вторичных частиц, чем предполагала теория.

 

Направления последующих исследований:

 

1. Обнаружение ранее не известных, но предполагаемых теорией частиц. Бозон Хиггса был "пойман" в марте 2013 года, что завершило обнаружение частиц, описываемых Стандартной моделью

2. Изучение путей распада экзотических частиц.

3. Изучение свойств материи и антиматерии.

4. Вопросы о существовании темной материи.

 

Взаимодействие частиц с высокоэнергетическими фотонами, изучение тяжелых частиц, и даже поиск Новой физики, способной более полно описать микромир – на эти вопросы может пролить свет БАК. Большой адронный коллайдер – это инструмент, помогающий ученым заглянуть вглубь материи и ответить на вопросы об устройстве Вселенной.

 

По материалам сайта: https://collayder.com/