Има много слухове за това мистериозно устройство, мнозина твърдят, че то ще унищожи Земята, създавайки изкуствена черна дупка и слагайки край на съществуването на човечеството. В действителност това устройство може да доведе човечеството до напълно ново ниво, благодарение на изследване, проведено от учени. В тази тема се опитах да събера цялата необходима информация, за да ви дам представа какво представлява Големият адронен колайдер (LHC).

И така, тази тема съдържа всичко, което трябва да знаете за адронния колайдер. На 30 март 2010 г. в CERN (Европейската организация за ядрени изследвания) се случи историческо събитие - след няколко неуспешни опита и множество надстройки беше завършено създаването на най-голямата в света машина за унищожаване на атоми. Предварителните тестове, включващи сблъсъци на протони при относително ниски скорости, бяха проведени през 2009 г. без значителни проблеми. Беше подготвена сцената за извънреден експеримент, който ще бъде проведен през пролетта на 2010 г. Основният експериментален модел на LHC се основава на сблъсъка на два протонни лъча, които се сблъскват при максимална скорост. Този мощен сблъсък унищожава протоните, създавайки изключителни енергии и нови елементарни частици. Тези нови атомни частици са изключително нестабилни и могат да съществуват само за част от секундата. Аналитичният апарат, включен в LHC, може да записва тези събития и да ги анализира в детайли. По този начин учените се опитват да симулират появата на черни дупки.

На 30 март 2010 г. два лъча протони бяха изстреляни в 27-километровия тунел на Големия адронен колайдер в противоположни посоки. Те бяха ускорени до скоростта на светлината, при която се случи сблъсъкът. Регистрирана е рекордна енергия от 7 TeV (7 тераелектронволта). Големината на тази енергия е рекордна и има много важни ценности. Сега нека се запознаем с най-важните компоненти на LHC - сензори и детектори, които записват какво се случва във фракциите през онези части от секунди, през които протонните лъчи се сблъскват. Има три сензора, които изиграха централна роля по време на сблъсъка на 30 март 2010 г. - това са едни от най-важните части на колайдера, играещи ключова роля по време на сложните експерименти на CERN. Диаграмата показва местоположението на четирите основни експеримента (ALICE, ATLAS, CMS и LHCb), които са ключови проекти на LHC. На дълбочина от 50 до 150 метра под земята бяха изкопани огромни пещери специално за гигантски сензори-детектори

Нека започнем с проект, наречен ALICE (съкращение от Large Experimental Ion Collider). Това е едно от шестте експериментални съоръжения, построен на LHC. ALICE е конфигуриран да изучава тежки йонни сблъсъци. Температурата и енергийната плътност на образуваната в този случай ядрена материя са достатъчни за раждането на глюонна плазма. Снимката показва детектора ALICE и всичките му 18 модула


Вътрешната система за проследяване (ITS) в ALICE се състои от шест цилиндрични слоя силиконови сензори, които обграждат точката на удара и измерват свойствата и точните позиции на появяващите се частици. По този начин могат лесно да бъдат открити частици, съдържащи тежък кварк

Един от основните експерименти на LHC също е ATLAS. Експериментът се провежда на специален детектор, предназначен за изследване на сблъсъци между протони. ATLAS е с дължина 44 метра, диаметър 25 метра и тегло приблизително 7000 тона. В центъра на тунела се сблъскват лъчи от протони, което го прави най-големият и сложен сензор от този вид, създаван някога. Сензорът записва всичко, което се случва по време и след сблъсъка на протони. Целта на проекта е да открие частици, които преди това не са били регистрирани или открити в нашата Вселена.

Отваряне и потвърждение Хигс бозон- най-високият приоритет на Големия адронен колайдер, защото това откритие ще потвърди Стандартния модел за възникването на елементарни атомни частици и стандартна материя. Когато колайдерът работи на пълна мощност, целостта на Стандартния модел ще бъде разрушена. Елементарни частици, чиито свойства разбираме само частично, няма да могат да запазят своята структурна цялост. Стандартният модел има горна енергийна граница от 1 TeV, над която частицата се разпада. При енергия от 7 TeV могат да се създадат частици с маси десет пъти по-големи от познатите в момента. Вярно е, че те ще бъдат много променливи, но ATLAS е проектиран да ги открива в тези части от секундата, преди да "изчезнат"

Тази снимка се счита за най-добрата от всички снимки на Големия адронен колайдер:

Компактен мюонен соленоид ( Компактен мюонен соленоид) е един от двата огромни универсални детектора на частици в LHC. Около 3600 учени от 183 лаборатории и университети в 38 страни подкрепят CMS, който изгради и управлява детектора. Соленоидът се намира под земята в Сеси във Франция, близо до границата с Швейцария. Диаграмата показва CMS устройството, за което ще ви разкажем по-подробно.

Повечето вътрешен слой- базиран на силиций тракер. Тракерът е най-големият силициев сензор в света. Той има 205 m2 силиконови сензори (приблизително площта на тенис корт), включващи 76 милиона канала. Тракерът ви позволява да измервате следи от заредени частици в електромагнитно поле

На второ ниво има електромагнитен калориметър. Адронният калориметър, разположен на следващото ниво, измерва енергията на отделните адрони, произведени във всеки случай

Следващият слой на Големия адронен колайдер CMS е огромен магнит. Големият соленоиден магнит е дълъг 13 метра и има диаметър 6 метра. Състои се от охладени бобини, изработени от ниобий и титан. Този огромен соленоиден магнит работи с пълна сила, за да увеличи максимално живота на частиците.

Слой 5 - Мюонни детектори и връщащо ярем. CMS е предназначен за изследвания различни видовефизика, която може да бъде открита при енергийни сблъсъци на LHC. Някои от тези изследвания са за потвърждаване или подобряване на измерванията на параметрите на Стандартния модел, докато много други са в търсене на нова физика.

Има много малко информация за експеримента от 30 март 2010 г., но един факт е известен със сигурност. ЦЕРН съобщи, че е регистриран безпрецедентен изблик на енергия при третия опит за изстрелване на колайдера, докато снопове от протони препускат около 27-километровия тунел, преди да се сблъскат със скоростта на светлината. Рекордното регистрирано ниво на енергия е записано при максимума, който може да произведе в сегашната си конфигурация - приблизително 7 TeV. Именно това количество енергия е характерно за първите секунди от Големия взрив, дал началото на съществуването на нашата Вселена. Първоначално това ниво на енергия не се очакваше, но резултатът надмина всички очаквания

Диаграмата показва как ALICE записва рекордно освобождаване на енергия от 7 TeV:

Този експеримент ще бъде повторен стотици пъти през 2010 г. За да разберете колко сложен е този процес, можем да дадем аналогия с ускоряването на частиците в колайдер. По отношение на сложността това е еквивалентно например на изстрелване на игли от остров Нюфаундленд с такава перфектна точност, че тези игли да се сблъскат някъде в Атлантическия океан, обикаляйки цялото земно кълбо. Основната цел е откриването на елементарна частица – Хигс бозона, която е в основата на Стандартния модел за строежа на Вселената

С успешния резултат от всички тези експерименти, светът на най-тежките частици с 400 GeV (т.нар. Тъмна материя) най-накрая може да бъде открит и изследван.

Само преди няколко години нямах представа какво представляват адронните колайдери, Хигс бозонът и защо хиляди учени по света работят в огромен университет по физика на границата между Швейцария и Франция, заравяйки милиарди долари в земята.
Тогава за мен, както и за много други жители на планетата, стана познат изразът Голям адронен колайдер, знанието за сблъсъците на елементарни частици в него със скоростта на светлината и за едно от най-големите открития на последно време - Хигс бозона.

И така, в средата на юни имах възможността да видя с очите си за какво говорят толкова много хора и за какво има толкова много противоречиви слухове.
Това не беше просто кратка екскурзия, а цял ден, прекаран в най-голямата лаборатория по ядрена физика в света – ЦЕРН. Тук успяхме да общуваме със самите физици и да видим много интересни неща в този научен кампус и да слезем до светая светих - Големия адронен колайдер (но когато е пуснат и в него се провеждат тестове , всеки достъп отвън до него е невъзможен) , посетете фабриката за производство на гигантски магнити за колайдера, центъра Atlas, където учените анализират данни, получени в колайдера, тайно посетете най-новия линеен колайдер в процес на изграждане и дори, почти като в мисия, на практика вървете по трънливия път на една елементарна частица, от края до началото. И вижте откъде започва всичко...
Но за всичко това в отделни публикации. Днес това е просто Големият адронен колайдер.
Ако това може да се нарече просто, мозъкът ми отказва да разбере КАК такова нещо може първо да бъде измислено и след това построено.

2. Преди много години тази снимка стана световно известна. Мнозина вярват, че това е Големият адрон в разрез. Всъщност това е напречен разрез на един от най-големите детектори – CMS. Диаметърът му е около 15 метра. Това не е най-големият детектор. Диаметърът на Атлас е около 22 метра.

3. За да разберем приблизително какво е и колко голям е колайдерът, нека погледнем сателитната карта.
Това е предградие на Женева, много близо до Женевското езеро. Това е мястото, където се намира огромният кампус на CERN, за който ще говоря отделно малко по-късно, и има куп колайдери, разположени под земята на различни дълбочини. Да да. Той не е сам. Те са десет. Големият адрон просто увенчава тази структура, образно казано, завършвайки веригата от колайдери, чрез които се ускоряват елементарните частици. Аз също ще говоря за това отделно, преминавайки заедно с частицата от Големия (LHC) до първия, линеен Linac.
Диаметърът на LHC пръстена е почти 27 километра и се намира на дълбочина малко над 100 метра (най-големият пръстен на снимката).
LHC има четири детектора - Alice, Atlas, LHCb и CMS. Слязохме до CMS детектора.

4. В допълнение към тези четири детектора, останалата част от подземното пространство е тунел, в който има непрекъсната вътрешност от сини сегменти като тези. Това са магнити. Гигантски магнити, в които се създава лудо магнитно поле, в което елементарни частици се движат със скоростта на светлината.
Те са общо 1734.

5. Вътре в магнита има такава сложна структура. Тук има от всичко по много, но най-важното са две кухи тръби вътре, в които летят протонни лъчи.
На четири места (в същите тези детектори) тези тръби се пресичат и протонните лъчи се сблъскват. В тези места, където се сблъскват, протоните се разпръскват в различни частици, които се засичат от детектори.
Това е да говорим накратко за това какво е тази глупост и как работи.

6. И така, 14 юни, сутрин, ЦЕРН. Стигаме до незабележима ограда с порта и малка постройка на територията.
Това е входът към един от четирите детектора на Големия адронен колайдер – CMS.
Тук искам да спра малко, за да поговорим за това как изобщо успяхме да стигнем дотук и благодарение на кого.
И за всичко е „виновен“ Андрей, нашият човек, който работи в CERN и благодарение на когото нашето посещение не беше някаква кратка скучна екскурзия, а невероятно интересна и изпълнена с огромно количество информация.
Андрей (той със зелената тениска) никога не обръща внимание на гостите и винаги се радва да улесни посещението в тази Мека на ядрената физика.
Знаете ли кое е интересното? Това е режимът на пропускателна способност в колайдера и изобщо в ЦЕРН.
Да, всичко е с магнитна карта, но... служител с неговия пропуск има достъп до 95% от територията и съоръженията.
И само тези, където повишено ниворадиационна опасност, необходим е специален достъп - това е вътре в самия колайдер.
И така, служителите се движат из територията без никакви проблеми.
За момент тук са инвестирани милиарди долари и много от най-невероятните съоръжения.
И тогава се сещам за едни изоставени обекти в Крим, където всичко отдавна е изсечено, но въпреки това всичко е суперсекретно, при никакви обстоятелства не можете да бъдете заснети, а обектът е кой знае какъв стратегически.
Просто хората тук мислят адекватно с главите си.

7. Ето как изглежда територията на CMS. Без парадиране за теб екстериорна декорацияи супер коли на паркинга. Но могат да си го позволят. Просто няма нужда.

8. CERN, като водещ в света научен центървъв физиката, използва няколко различни направления по отношение на PR. Едно от тях е така нареченото „Дърво“.
В нейните рамки каним учители в училищепо физика от различни странии градове. Те са показани и разказани тук. След това учителите се връщат в училищата си и разказват на своите ученици какво са видели. Определен брой студенти, вдъхновени от историята, започват да учат физика с голям интерес, след това отиват в университети, за да специализират физика, и в бъдеще може би дори да работят тук.
Но докато децата са още на училище, те също имат възможност да посетят CERN и, разбира се, да слязат до Големия адронен колайдер.
Няколко пъти в месеца тук се провеждат специални „дни“. отворени врати„за надарени деца от различни страни, влюбени във физиката.
Те са избрани от самите учители, които са били в основата на това дърво и подават предложения в офиса на CERN в Швейцария.
Случайно в деня, когато дойдохме да видим Големия адронен колайдер, тук дойде една от тези групи от Украйна - деца, ученици от Малката академия на науките, преминали тежко състезание. Заедно с тях се спуснахме на дълбочина 100 метра, в самото сърце на Колайдера.

9. Слава с нашите значки.
Задължителни вещи за работещите тук физици са каска с фенерче и ботуши с метална пластина на пръстите (за защита на пръстите при падане на товар)

10. Надарени деца, които са запалени по физиката. След няколко минути техните места ще се сбъднат - те ще се спуснат в Големия адронен колайдер

11. Работници играят домино, докато си почиват преди следващата си смяна под земята.

12. Център за контрол и управление CMS. Тук текат първични данни от основните сензори, характеризиращи функционирането на системата.
Когато колайдерът работи, екип от 8 души работи тук денонощно.

13. Трябва да се каже, че Large Hadron в момента е спрян за две години, за да извърши програма за ремонт и модернизация на колайдера.
Факт е, че преди 4 години на него имаше авария, след която колайдерът така и не заработи на пълен капацитет (за аварията ще говоря в следващия пост).
След модернизацията, която ще приключи през 2014 г., той трябва да работи на още по-голяма мощност.
Ако колайдерът работеше сега, определено нямаше да можем да го посетим

14. На спец технически асансьорспускаме се на дълбочина над 100 метра, където се намира Колайдерът.
Асансьорът е единственото средство за спасяване на персонала в случай на спешен случай, защото тук няма стълби. Тоест това е най-безопасното място в CMS.
Според инструкциите, в случай на аларма, целият персонал трябва незабавно да отиде до асансьора.
Тук се създава свръхналягане, така че при дим димът да не попадне вътре и хората да не се отровят.

15. Борис се притеснява да няма дим.

16. На дълбочина. Тук всичко е пропито с комуникации.

17. Безкрайни километри жици и кабели за пренос на данни

18. Тук има огромен брой тръби. Така наречената криогеника. Факт е, че хелият се използва вътре в магнитите за охлаждане. Необходимо е и охлаждане на други системи, както и хидравликата.

19. В помещенията за обработка на данни, разположени в детектора, има огромен брой сървъри.
Те са комбинирани в така наречените тригери за невероятна производителност.
Например първият тригер за 3 милисекунди от 40 000 000 събития трябва да избере около 400 и да ги прехвърли на втория тригер - най-високото ниво.

20. Оптична лудост.
Компютърните зали са разположени над детектора, т.к Тук има много малко магнитно поле, което не пречи на работата на електрониката.
Не би било възможно да се съберат данни в самия детектор.

21. Глобален тригер. Състои се от 200 компютъра

22. Какъв вид Apple има? Dell!!!

23. Сървърните шкафове са надеждно заключени

24. Забавна рисунка на едно от работните места на операторите.

25. В края на 2012 г. Хигс бозонът беше открит в резултат на експеримент в Големия адронен колайдер и това събитие беше широко отбелязано от работниците в CERN.
Бутилките шампанско не бяха изхвърлени нарочно след тържеството, вярвайки, че това е само началото на великите неща

26. На подхода към самия детектор навсякъде има табели, предупреждаващи за опасност от радиация

26. Всички служители на Collider имат персонални дозиметри, които са длъжни да донесат до отчитащото устройство и да записват местоположението си.
Дозиметърът натрупва нивото на радиация и, ако се доближи до пределната доза, информира служителя, а също така предава данни онлайн на контролната станция, предупреждавайки, че в близост до колайдера има човек, който е в опасност

27. Точно пред детектора има система за достъп от най-високо ниво.
Можете да влезете, като прикачите лична карта, дозиметър и се подложите на сканиране на ретината

28. Какво правя

29. И ето го - детекторът. Малкото жило вътре е нещо подобно на патронник, в който се намират онези огромни магнити, които сега биха изглеждали много малки. В момента няма магнити, защото... подложени на модернизация

30. В работно състояние детекторът е свързан и изглежда като едно цяло

31. Теглото на детектора е 15 хиляди тона. Тук се създава невероятно магнитно поле.

32. Сравнете размера на детектора с хората и оборудването, работещи отдолу

33. Кабели от син цвят- захранване, червено - данни

34. Интересното е, че по време на работа Big Hadron консумира 180 мегавата електроенергия на час.

35. Текуща работаза поддръжка на сензора

36. Множество сензори

37. И захранването за тях... оптичните влакна се връщат

38. Изгледът на невероятно умен човек.

39. Час и половина под земята минава като пет минути... Издигнал се обратно на тленната земя, неволно се чудиш... КАК може да стане това.
И ЗАЩО ПРАВЯТ ТОВА...

В този въпрос (и други подобни) е любопитна появата на думите „всъщност“ - сякаш има някаква същност, скрита от непосветените, защитена от „жреците на науката“ от обикновените хора, тайна, която трябва да бъде разкрит. Обаче, погледнато отвътре на науката, мистерията изчезва и няма място за тези думи - въпросът „защо ни е нужен адронен колайдер” не се различава фундаментално от въпроса „защо ни трябва линийка (или везни) , или часовници и т.н.).“ Фактът, че колайдерът е голямо, скъпо и сложно нещо по всякакви стандарти, не променя нещата.

Най-близката аналогия, за да разберем „защо е необходимо това“, според мен е леща. Човечеството е запознато със свойствата на лещите от незапомнени времена, но едва в средата на миналото хилядолетие се разбира, че определени комбинации от лещи могат да се използват като инструменти, които ни позволяват да изследваме много малки или много отдалечени обекти - ние сме, разбира се, говорим за микроскоп и телескоп. Няма съмнение, че въпросът защо е необходимо всичко това е задаван многократно, когато се появиха тези нови дизайни за съвременници. Той обаче отпадна от дневния ред сам по себе си, тъй като областите на научно и приложно приложение на двете устройства се разшириха. Имайте предвид, че най-общо казано това различни устройства– Няма да можете да гледате звездите с обърнат надолу микроскоп. Големият адронен колайдер, парадоксално, ги съчетава в себе си и с право може да се счита за най-високата точка в еволюцията както на микроскопите, така и на телескопите, постигната от човечеството през последните векове. Това твърдение може да изглежда странно и, разбира се, не трябва да се приема буквално - в ускорителя няма лещи (поне оптични). Но по същество това е точно така. В своята „микроскопична“ форма колайдерът ви позволява да изучавате структурата и свойствата на обекти на ниво от 10-19 метра (нека ви напомня, че размерът на водороден атом е приблизително 10-10 метра). Ситуацията е още по-интересна в частта „телескоп“. Всеки телескоп е машина на реално време, тъй като наблюдаваната в него картина съответства на това какъв е бил обектът на наблюдение в миналото, а именно времето, през което електромагнитното лъчение трябва да достигне до наблюдателя от този обект. Това време може да бъде малко над осем минути при наблюдение на Слънцето от Земята и до милиарди години при наблюдение на далечни квазари. Вътре в Големия адронен колайдер се създават условия, които са съществували във Вселената малка част от секундата след Големия взрив. Така получаваме възможността да погледнем почти 14 милиарда години назад, до самото начало на нашия свят. Конвенционалните земни и орбитални телескопи (поне тези, които записват електромагнитно излъчване), придобиват „зрение“ едва след ерата на рекомбинацията, когато Вселената стана оптически прозрачна - това се случи, според съвременните представи, 380 хиляди години след Големия взрив.

След това трябва да решим какво да правим с това знание: както за структурата на материята в малки мащаби, така и за нейните свойства при раждането на Вселената, и това е, което в крайна сметка ще върне мистерията, обсъдена в началото, и ще определи защо колайдерът е необходимо беше необходимо „наистина“. Но това е човешко решение и колайдерът, с помощта на който са получени тези знания, ще остане просто устройство - може би най-сложната система от "лещи", която светът някога е виждал.

Историята на създаването на ускорителя, който днес познаваме като Големия адронен колайдер, датира от 2007 г. Първоначално хронологията на ускорителите започва с циклотрона. Устройството беше малко устройство, което лесно се побираше на масата. Тогава историята на ускорителите започна да се развива бързо. Появиха се синхрофазотронът и синхротронът.

В историята може би най-интересният период е периодът от 1956 до 1957 г. В онези дни съветската наука, по-специално физиката, не изоставаше от своите чуждестранни братя. Използвайки дългогодишен опит, съветският физик на име Владимир Векслер прави пробив в науката. Той създава най-мощния по това време синхрофазотрон. Работната му мощност беше 10 гигаелектронволта (10 милиарда електронволта). След това откритие бяха създадени сериозни образци на ускорители: големият електрон-позитронен колайдер, швейцарският ускорител, в Германия, САЩ. Всички те имаха една обща цел - изследването на основните частици на кварките.

Големият адронен колайдер е създаден предимно благодарение на усилията на италиански физик. Името му е Карло Рубия, лауреат Нобелова награда. По време на кариерата си Рубиа работи като директор в Европейската организация за ядрени изследвания. Беше решено да се изгради и пусне адронен колайдер на мястото на изследователския център.

Къде е адронният колайдер?

Колайдерът се намира на границата между Швейцария и Франция. Обиколката му е 27 километра, затова се нарича голям. Ускорителният пръстен достига дълбочина от 50 до 175 метра. Колайдерът има 1232 магнита. Те са свръхпроводими, което означава, че могат да бъдат използвани за производство максимално полеза ускорение, тъй като в такива магнити практически няма консумация на енергия. Общото тегло на всеки магнит е 3,5 тона с дължина 14,3 метра.

Като всеки физически обект, Големият адронен колайдер генерира топлина. Следователно трябва постоянно да се охлажда. За да се постигне това, температурата се поддържа на 1,7 K, като се използват 12 милиона литра течен азот. Освен това се използват 700 хиляди литра за охлаждане и най-важното е, че се използва налягане, което е десет пъти по-ниско от нормалното атмосферно налягане.

Температура от 1,7 K по скалата на Целзий е -271 градуса. Тази температура е почти близка до това, което се нарича минималната възможна граница, която едно физическо тяло може да има.

Вътрешността на тунела е не по-малко интересна. Има кабели от ниобий-титан със свръхпроводими способности. Тяхната дължина е 7600 километра. Общото тегло на кабелите е 1200 тона. Вътрешността на кабела е тъкан от 6300 жици с общо разстояние от 1,5 милиарда километра. Тази дължина е равна на 10 астрономически единици. Например, се равнява на 10 такива единици.

Ако говорим за географското му местоположение, можем да кажем, че пръстените на колайдера се намират между градовете Сен Жени и Форни-Волтер, разположени на Френска страна, както и Meyrin и Wessurat - от швейцарска страна. Малък пръстен, наречен PS, минава по диаметъра на границата.

Смисълът на съществуването

За да отговорите на въпроса „за какво е адронният колайдер“, трябва да се обърнете към учените. Много учени казват, че това е най-великото изобретение в цялата история на науката и че без него науката, каквато я познаваме днес, просто няма смисъл. Съществуването и стартирането на Големия адронен колайдер е интересно, защото когато частиците се сблъскат в адронния колайдер, възниква експлозия. Всички най-малки частици се разпръскват в различни посоки. Образуват се нови частици, които могат да обяснят съществуването и значението на много неща.

Първото нещо, което учените се опитаха да намерят в тези разбити частици, беше теоретично предсказаната елементарна частица от физика Питър Хигс, наречена Смята се, че тази удивителна частица е носител на информация. Също така често се нарича "частица на Бог". Неговото откритие ще доближи учените до разбирането на Вселената. Трябва да се отбележи, че през 2012 г., на 4 юли, адронният колайдер (стартирането му беше частично успешно) помогна за откриването на подобна частица. Днес учените се опитват да го проучат по-подробно.

Колко дълго...

Разбира се, веднага възниква въпросът: защо учените са изучавали тези частици толкова дълго? Ако имате устройство, можете да го стартирате и всеки път да взимате повече и повече данни. Факт е, че експлоатацията на адронен колайдер е скъпо предложение. Едно изстрелване струва много пари. Например, годишно потреблениеенергия се равнява на 800 милиона kW/h. Това количество енергия се консумира от град с население от около 100 хиляди души по средни стандарти. И това не включва разходите за поддръжка. Друга причина е, че в адронния колайдер експлозията, която възниква при сблъсък на протони, е свързана с получаване на голямо количество данни: компютрите четат толкова много информация, че отнема много време за обработка. Въпреки че силата на компютрите, които получават информация, е голяма дори за днешните стандарти.

Следващата причина е не по-малко известна. Учените, работещи с колайдера в тази посока, са уверени, че видимият спектър на цялата Вселена е само 4%. Предполага се, че останалите са тъмна материя и тъмна енергия. Те се опитват да докажат експериментално, че тази теория е правилна.

Адронен колайдер: за или против

Изложената теория за тъмната материя постави под съмнение безопасността на адронния колайдер. Възникна въпросът: „Адронният колайдер: за или против?“ Той тревожи много учени. Всички велики умове на света са разделени на две категории. „Противниците“ излагат интересна теория, че ако такава материя съществува, то тя трябва да има противоположна на нея частица. И когато частиците се сблъскат в ускорителя, се появява тъмна част. Имаше риск тъмната част и тази, която виждаме, да се сблъскат. Тогава това може да доведе до смъртта на цялата вселена. След първото изстрелване на адронния колайдер обаче тази теория беше частично разбита.

На следващо място по важност идва експлозията на Вселената или по-скоро раждането. Смята се, че по време на сблъсък е възможно да се наблюдава как се е държала Вселената в първите секунди от своето съществуване. Начинът, по който изглеждаше след Големия взрив. Смята се, че процесът на сблъсъци на частици е много подобен на този, който се е случил в самото начало на Вселената.

Друга също толкова фантастична идея, която учените тестват, са екзотичните модели. Изглежда невероятно, но има теория, която предполага, че има други измерения и вселени с хора, подобни на нас. И колкото и да е странно, ускорителят може да помогне и тук.

Просто казано, целта на ускорителя е да разбере какво представлява Вселената, как е създадена и да докаже или отхвърли всички съществуващи теории за частиците и свързаните с тях явления. Разбира се, това ще отнеме години, но с всяко стартиране се появяват нови открития, които революционизират света на науката.

Факти за ускорителя

Всеки знае, че ускорителят ускорява частиците до 99% от скоростта на светлината, но малко хора знаят, че процентът е 99,9999991% от скоростта на светлината. Тази невероятна фигура има смисъл благодарение на перфектния дизайн и мощните ускоряващи магнити. Има и някои по-малко известни факти, които трябва да се отбележат.

Приблизително 100 милиона потока от данни, идващи от всеки от двата основни детектора, могат да запълнят повече от 100 000 CD-ROM за секунди. Само за един месец броят на дисковете ще достигне такава височина, че ако бъдат подредени, ще са достатъчни, за да стигнат до Луната. Затова беше решено да се събират не всички данни, които идват от детекторите, а само тези, които ще бъдат разрешени за използване от системата за събиране на данни, която всъщност играе ролята на филтър за получените данни. Решено е да се запишат само 100 събития, настъпили в момента на експлозията. Тези събития ще бъдат записани в архива на компютърния център на Големия адронен колайдер, който се намира в Европейската лаборатория по физика на елементарните частици, където се намира и ускорителят. Това, което ще бъдат записани, няма да бъдат записаните събития, а тези, които представляват най-голям интерес за научната общност.

Последваща обработка

Веднъж записани, стотици килобайти данни ще бъдат обработени. За целта се използват повече от две хиляди компютъра, разположени в ЦЕРН. Задачата на тези компютри е да обработват първични данни и да формират от тях база данни, която ще бъде удобна за по-нататъшен анализ. След това генерираният поток от данни ще бъде изпратен към компютърната мрежа GRID. Тази интернет мрежа обединява хиляди компютри, разположени в различни институти по света и свързва повече от сто големи центъра, разположени на три континента. Всички подобни центрове са свързани с CERN чрез оптични влакна за максимални скорости на трансфер на данни.

Говорейки за факти, трябва да споменем и физическите показатели на конструкцията. Тунелът на ускорителя е с отклонение от 1,4% от хоризонтална равнина. Това беше направено предимно с цел по-голямата част от тунела на ускорителя да се постави в монолитна скала. По този начин дълбочината на поставяне на противоположните страни е различна. Ако броим от страната на езерото, което се намира близо до Женева, тогава дълбочината ще бъде 50 метра. Отсрещната част е с дълбочина 175 метра.

Интересното е, че лунни фазивлияят на ускорителя. Изглежда как толкова отдалечен обект може да повлияе на такова разстояние. Забелязано е обаче, че по време на пълнолуние, когато настъпва прилив, земята в района на Женева се издига с цели 25 сантиметра. Това се отразява на дължината на колайдера. По този начин дължината се увеличава с 1 милиметър, а енергията на лъча също се променя с 0,02%. Тъй като енергията на лъча трябва да се контролира до 0,002%, изследователите трябва да вземат предвид това явление.

Интересно е също, че тунелът на колайдера има формата на осмоъгълник, а не на кръг, както мнозина си представят. Ъглите са създадени от къси секции. Те съдържат инсталирани детектори, както и система, която контролира лъча на ускоряващите се частици.

Структура

Адронният колайдер, чието стартиране включва много части и много вълнение сред учените, е невероятно устройство. Целият ускорител се състои от два пръстена. Малкият пръстен се нарича протонен синхротрон или, за да използваме неговите съкращения, PS. Големият пръстен е супер протонен синхротрон или SPS. Заедно двата пръстена позволяват на частите да се ускорят до 99,9% от скоростта на светлината. В същото време колайдерът увеличава и енергията на протоните, увеличавайки общата им енергия 16 пъти. Освен това позволява на частиците да се сблъскват една с друга приблизително 30 милиона пъти/сек. в рамките на 10 часа. От 4-те основни детектора се получават поне 100 терабайта цифрови данни в секунда. Получаването на данни се определя от индивидуални фактори. Например, те могат да открият елементарни частици, които имат отрицателна електрически заряд, а също така имат половин завъртане. Тъй като тези частици са нестабилни, тяхното директно откриване е невъзможно; възможно е да се открие само тяхната енергия, която ще бъде излъчена под определен ъгъл спрямо оста на лъча. Този етап се нарича първо ниво на стартиране. Този етап се следи от повече от 100 специални платки за обработка на данни, които имат вградена логика за изпълнение. Тази част от работата се характеризира с факта, че по време на периода на събиране на данни се избират повече от 100 хиляди блока данни в секунда. След това тези данни ще бъдат използвани за анализ, който се извършва чрез механизъм на по-високо ниво.

Системите на следващото ниво, напротив, получават информация от всички нишки на детектора. СофтуерДетекторът работи в мрежата. Там ще използва голям брой компютри за обработка на последващи блокове от данни, като средното време между блоковете е 10 микросекунди. Програмите ще трябва да създават маркировки за частици, съответстващи на оригиналните точки. Резултатът ще бъде генериран набор от данни, състоящ се от импулс, енергия, траектория и други, възникнали по време на едно събитие.

Части за ускорител

Целият ускорител може да бъде разделен на 5 основни части:

1) Ускорител на електрон-позитронен колайдер. Частта се състои от около 7 хиляди магнита със свръхпроводящи свойства. С тяхна помощ лъчът се насочва през кръгъл тунел. Те също така концентрират лъча в един поток, чиято ширина се намалява до ширината на една коса.

2) Компактен мюонен соленоид. Това е детектор, предназначен за с общо предназначение. Такъв детектор се използва за търсене на нови явления и например за търсене на частици на Хигс.

3) LHCb детектор. Значението на това устройство е да търси кварки и техните противоположни частици - антикварки.

4) Тороидална инсталация ATLAS. Този детектор е предназначен за откриване на мюони.

5) Алис. Този детектор улавя сблъсъци на оловни йони и протон-протонни сблъсъци.

Проблеми при пускането на адронния колайдер

Въпреки факта, че присъствието висока технологияелиминира възможността за грешки на практика всичко е различно. По време на сглобяването на ускорителя възникнаха забавяния и повреди. Трябва да се каже, че тази ситуация не беше неочаквана. Устройството съдържа толкова много нюанси и изисква такава прецизност, че учените очакваха подобни резултати. Например, един от проблемите, пред които са изправени учените по време на изстрелването, е повредата на магнита, който фокусира протонните лъчи непосредствено преди техния сблъсък. Тази сериозна авария е причинена от разрушаване на част от закрепването поради загуба на свръхпроводимост от магнита.

Този проблем възникна през 2007 г. Поради това стартирането на колайдера беше отложено няколко пъти и едва през юни стартирането се състоя почти година по-късно;

Последното изстрелване на колайдера беше успешно, събра много терабайти данни.

Адронният колайдер, който стартира на 5 април 2015 г., работи успешно. В продължение на един месец лъчите ще се движат по ринга, като постепенно се увеличава мощността им. Няма цел за изследването като такова. Енергията на сблъсъка на лъча ще бъде увеличена. Стойността ще бъде повишена от 7 TeV на 13 TeV. Подобно увеличение ще ни позволи да видим нови възможности в сблъсъците на частици.

През 2013 и 2014г извършени са сериозни технически прегледи на тунели, ускорители, детектори и друго оборудване. Резултатът беше 18 биполярни магнита със свръхпроводяща функция. Трябва да се отбележи, че общият им брой е 1232 броя. Въпреки това, останалите магнити не останаха незабелязани. В останалите системите за защита на охлаждането са подменени и са монтирани подобрени. Магнитната система за охлаждане също е подобрена. Това им позволява да останат при ниски температури при максимална мощност.

Ако всичко върви добре, следващият старт на ускорителя ще се състои едва след три години. След този период се планират планирани подобрения, технически прегледускорител.

Трябва да се отбележи, че ремонтът струва доста стотинка, без да се вземат предвид разходите. Адронният колайдер от 2010 г. има цена от 7,5 милиарда евро. Тази цифра поставя целия проект на първо място в списъка на най-скъпите проекти в историята на науката.

Най-мощният в света ускорител на сблъскващи се частици

Най-мощният в света ускорител на заредени частици със сблъскващ лъч, построен от Европейския център за ядрени изследвания (CERN) в подземен тунел с дължина 27 километра на дълбочина 50-175 метра на границата на Швейцария и Франция. LHC беше изстрелян през есента на 2008 г., но поради авария експериментите с него започнаха едва през ноември 2009 г. и той достигна проектния си капацитет през март 2010 г. Пускането на колайдера привлече вниманието не само на физиците, но и на обикновените хора, тъй като в медиите бяха изразени опасения, че експериментите в колайдера могат да доведат до края на света. През юли 2012 г. LHC обяви откриването на частица, която е много вероятно да бъде Хигс бозонът - нейното съществуване потвърди правилността на Стандартния модел за структурата на материята.

Заден план

Ускорителите на частици за първи път започват да се използват в науката в края на 20-те години на 20 век за изследване на свойствата на материята. Първият пръстеновиден ускорител, циклотронът, е създаден през 1931 г. от американския физик Ърнест Лорънс. През 1932 г. англичанинът Джон Кокрофт и ирландецът Ърнест Уолтън, използвайки умножител на напрежение и първия в света протонен ускорител, успяват за първи път да разделят изкуствено ядрото на атом: хелият е получен чрез бомбардиране на литий с протони. Ускорителите на частици работят, като използват електрически полета, които се използват за ускоряване (в много случаи до скорости, близки до скоростта на светлината) и задържане на заредени частици (като електрони, протони или по-тежки йони) по дадена траектория. Най-простият ежедневен пример за ускорители са телевизорите с електроннолъчева тръба, , , , .

Ускорителите се използват за различни експерименти, включително производството на свръхтежки елементи. За изследване на елементарни частици се използват и колайдери (от collide - „сблъсък“) - ускорители на заредени частици върху сблъскващи се лъчи, предназначени да изучават продуктите от техните сблъсъци. Учените придават високи кинетични енергии на лъчите. Сблъсъците могат да произведат нови, неизвестни досега частици. Специални детектори са предназначени да откриват външния им вид. В началото на 90-те години най-мощните колайдери работеха в САЩ и Швейцария. През 1987 г. в САЩ близо до Чикаго е изстрелян колайдерът Tevatron с максимална енергия на лъча от 980 гигаелектронволта (GeV). Това е подземен пръстен с дължина 6,3 километра. През 1989 г. в Швейцария е пуснат в експлоатация Големият електронно-позитронен колайдер (LEP) под егидата на Европейския център за ядрени изследвания (CERN). За него, на дълбочина 50-175 метра в долината на Женевското езеро, през 2000 г. е построен кръгъл тунел с дължина 26,7 километра, е възможно да се постигне енергия на лъча от 209 GeV, , , .

В СССР през 80-те години на миналия век е създаден проектът за ускорително-съхраняващ комплекс (UNC) - свръхпроводящ протон-протонен колайдер във Физическия институт високи енергии(IHEP) в Протвино. Той би превъзхождал в повечето отношения LEP и Tevatron и би трябвало да може да ускорява лъчи от елементарни частици с енергия от 3 тераелектронволта (TeV). Неговият основен пръстен, дълъг 21 километра, е построен под земята през 1994 г., но поради липса на средства проектът е замразен през 1998 г., тунелът, построен в Протвино, е консервиран (завършени са само елементи от ускорителния комплекс), а главният инженерът на проекта Генадий Дуров замина за работа в САЩ , , , , , , . Според някои руски учени, ако UNK беше завършен и пуснат в експлоатация, нямаше да има нужда от създаване на по-мощни колайдери: предполагаше се, че за да се получат нови данни за физическите основи на световния ред, трябва достатъчно, за да преодолее енергийния праг от 1 TeV на ускорителите, . Заместник-директор на Изследователския институт по ядрена физика на Московския държавен университет и координатор на участието руски институциив проекта за създаване на Големия адронен колайдер Виктор Саврин, припомняйки UNK, заяви: „Е, три тераелектронволта или седем, а след това три тераелектронволта могат да бъдат доведени до пет“. Въпреки това, Съединените щати също се отказаха от изграждането на своя собствен свръхпроводящ супер колайдер (SSC) през 1993 г. и по финансови причини.

Вместо да строят свои собствени колайдери, физици от различни страни решиха да се обединят в рамките на международен проект, идеята за създаване на който се зароди още през 80-те години на миналия век. След края на експериментите в швейцарския LEP оборудването му беше демонтирано и на негово място започна изграждането на Големия адронен колайдер (LHC, Large Hadron Collider, LHC) - най-мощният в света пръстеновиден ускорител на заредени частици върху сблъскващи се лъчи , върху които снопове от протони с енергия на сблъсък до 14 TeV и оловни йони с енергия на сблъсък до 1150 TeV, , , , , .

Цели на експеримента

Основната цел на изграждането на LHC беше да се изясни или опровергае Стандартният модел, теоретична конструкция във физиката, която описва елементарните частици и три от четирите фундаментални взаимодействия: силно, слабо и електромагнитно, с изключение на гравитационните сили. Формирането на Стандартния модел е завършено през 60-те и 70-те години на миналия век и всички открития, направени оттогава, според учените, са описани чрез естествени разширения на тази теория. В същото време Стандартният модел обяснява как си взаимодействат елементарните частици, но не отговаря на въпроса защо точно така, а не иначе.

Учените отбелязаха, че ако LHC не беше успял да постигне откритието на Хигс бозона (в пресата понякога го наричаха „частицата на Бога“, , ), това би поставило под въпрос целия Стандартен модел, което би изисквало пълен преразглеждане на съществуващите представи за елементарните частици, , , , . В същото време, ако Стандартният модел беше потвърден, някои области на физиката изискваха допълнителна експериментална проверка: по-специално беше необходимо да се докаже съществуването на „гравитони“ - хипотетични частици, отговорни за гравитацията, , .

Технически характеристики

LHC се намира в тунел, построен за LEP. По-голямата част от него се намира под френска територия. Тунелът съдържа две тръби, които вървят успоредно почти по цялата си дължина и се пресичат на местата на детекторите, в които ще се извършват сблъсъци на адрони - частици, състоящи се от кварки (за сблъсъци ще се използват оловни йони и протони). Протоните започват да се ускоряват не в самия LHC, а в спомагателни ускорители. Протонните лъчи „стартират“ в линейния ускорител LINAC2, след това в ускорителя PS, след което навлизат в дългия 6,9 километра пръстен на суперпротонния синхротрон (SPS) и след това завършват в една от тръбите на LHC, където за още 20 минути ще им бъде предадена енергия до 7 TeV. Експериментите с оловни йони ще започнат на линейния ускорител LINAC3. Лъчите се държат по пътя си от 1600 свръхпроводящи магнита, много от които тежат до 27 тона. Тези магнити се охлаждат с течен хелий до ултраниски температури: 1,9 градуса над абсолютната нула, по-студено космическо пространство , , , , , , , .

При 99,9999991 процента от скоростта на светлината, правейки повече от 11 хиляди кръга в секунда около пръстена на колайдера, протоните ще се сблъскат в един от четирите детектора - най-много сложни системиБАК , , , , , . Детекторът ATLAS е проектиран да търси нови неизвестни частици, които биха могли да предоставят улики на учените в търсенето им на „нова физика“, различна от Стандартния модел. CMS детекторът е предназначен за получаване и изследване на бозона на Хигс тъмна материя. Детекторът ALICE е предназначен да изследва материята след Големия взрив и да търси кварк-глуонна плазма, а детекторът LHCb ще изследва причината за преобладаването на материята над антиматерията и ще изследва физиката на b-кварките. В бъдеще се планира да бъдат пуснати в експлоатация още три детектора: TOTEM, LHCf и MoEDAL.

За обработка на резултатите от експериментите в LHC ще се използва специална разпределена компютърна мрежа GRID, способна да предава до 10 гигабита информация в секунда до 11 изчислителни центъра по света. Всяка година повече от 15 петабайта (15 хиляди терабайта) информация ще бъдат прочетени от детекторите: общият поток от данни от четири експеримента може да достигне 700 мегабайта в секунда, , , , . През септември 2008 г. хакери успяха да хакнат уеб страницата на CERN и според тях получиха достъп до управлението на колайдера. Служителите на CERN обаче обясниха, че системата за управление на LHC е изолирана от интернет. През октомври 2009 г. Адлен Ишор, който беше един от учените, работещи по експеримента LHCb в LHC, беше арестуван по подозрение в сътрудничество с терористи. Въпреки това, както съобщи ръководството на ЦЕРН, Ишор не е имал достъп до подземните помещения на колайдера и не е направил нищо, което може да представлява интерес за терористите. През май 2012 г. Ишор беше осъден на пет години затвор.

Цената и историята на строителството

През 1995 г. цената на изграждането на LHC беше оценена на 2,6 милиарда швейцарски франка, без да се включват разходите за провеждане на експерименти. Планирано е експериментите да започнат след 10 години - през 2005 г. През 2001 г. бюджетът на CERN беше намален и към разходите за строителство бяха добавени 480 милиона франка (общата стойност на проекта към този момент беше около 3 милиарда франка), което доведе до отлагането на пускането на колайдера до 2007 г. През 2005 г. инженер загина по време на строителството на LHC: трагедията беше причинена от падане на товар от кран.

Пускането на LHC беше отложено не само поради проблеми с финансирането. През 2007 г. беше открито, че доставките на Fermilab на свръхпроводящи магнитни части не отговарят на проектните изисквания, което доведе до забавяне на пускането на колайдера с една година.

На 10 септември 2008 г. първият лъч протони беше изстрелян в LHC. Беше планирано след няколко месеца да се извършат първите сблъсъци в колайдера, но на 19 септември, поради дефектна връзка на два свръхпроводящи магнита в LHC, настъпи инцидент: магнитите бяха деактивирани, повече от 6 тона течен хелий се разля в тунела и вакуумът в тръбите на ускорителя беше нарушен. Колайдерът трябваше да бъде затворен за ремонт. Въпреки аварията, на 21 септември 2008 г. се проведе церемония по пускането на LHC в експлоатация. Първоначално експериментите трябваше да бъдат подновени през декември 2008 г., но след това датата на рестартиране беше отложена за септември и след това до средата на ноември 2009 г., докато първите сблъсъци бяха планирани да се състоят едва през 2010 г. Първите тестови изстрелвания на снопове от оловни йони и протони по част от пръстена на LHC след аварията бяха извършени на 23 октомври 2009 г. На 23 ноември бяха направени първите сблъсъци на лъчи в детектора ATLAS, а на 31 март 2010 г. колайдерът заработи на пълна мощност: в този ден беше записан сблъсък на протонни лъчи при рекордна енергия от 7 TeV. През април 2012 г. е регистрирана още по-висока енергия на сблъсъци на протони - 8 TeV.

През 2009 г. цената на LHC беше оценена на между 3,2 и 6,4 милиарда евро, което го направи най-скъпият научен експеримент в човешката история.

Международното сътрудничество

Беше отбелязано, че проект от мащаба на LHC не може да бъде създаден само от една държава. Той е създаден благодарение на усилията не само на 20 държави-членки на CERN: повече от 10 хиляди учени от повече от сто страни са участвали в неговото разработване глобус. От 2009 г. проектът BAC се ръководи от изпълнителен директор CERN Ролф-Дитер Хойер. Русия също участва в създаването на LHC като член-наблюдател в CERN: през 2008 г. около 700 руски учени са работили в Големия адронен колайдер, включително служители на IHEP.

Междувременно учени от една от европейските страни почти загубиха възможността да участват в експерименти в LHC. През май 2009 г. австрийският министър на науката Йоханес Хан обяви оттеглянето на страната от CERN през 2010 г., обяснявайки, че членството в CERN и участието в програмата LHC е твърде скъпо и не носи осезаема печалба за науката и университетите в Австрия. Разговорът беше за евентуални годишни спестявания от около 20 милиона евро, представляващи 2,2 процента от бюджета на ЦЕРН и около 70 процента от средствата, отпуснати от австрийското правителство за участие в международни изследователски организации. Австрия обеща да вземе окончателното решение за оттегляне през есента на 2009 г. Впоследствие обаче австрийският канцлер Вернер Файман заяви, че страната му няма да напусне проекта и ЦЕРН.

Слухове за опасност

В пресата се разпространяват слухове, че LHC представлява опасност за човечеството, тъй като изстрелването му може да доведе до края на света. Причината бяха изявления на учени, че в резултат на сблъсъци в колайдера могат да се образуват микроскопични черни дупки: веднага се появиха мнения, че цялата Земя може да бъде „всмукана“ в тях и следователно LHC е истинска „кутия на Пандора“ , , , , . Имаше и мнения, че откриването на бозона на Хигс ще доведе до неконтролирано нарастване на масата във Вселената, а експериментите за търсене на „тъмна материя“ могат да доведат до появата на „странгелети“ (преводът на термина на руски принадлежи на астронома Сергей Попов) - „странна материя“, която при контакт с обикновена материя може да я превърне в „ивица“. Направено е сравнение с романа на Кърт Вонегът „Котешка люлка“, в който измисленият материал „Лед-девет“ унищожава живота на планетата. Някои публикации, цитирайки мненията на отделни учени, също заявяват, че експериментите в LHC могат да доведат до появата на „червееви дупки“ във времето, през които частици или дори живи същества могат да бъдат прехвърлени в нашия свят от бъдещето. Оказа се обаче, че думите на учените са били изопачени и неправилно интерпретирани от журналисти: първоначално те са говорили за „микроскопични машини на времето, с помощта на които само отделни елементарни частици могат да пътуват в миналото“.

Учените многократно са заявявали, че вероятността от подобни събития е незначителна. Дори беше събрана специална група за оценка на безопасността на LHC, която направи анализ и издаде доклад за вероятността от бедствия, до които могат да доведат експериментите в LHC. Както съобщават учените, сблъсъците на протони в LHC няма да бъдат по-опасни от сблъсъците на космически лъчи с скафандрите на астронавтите: понякога те имат дори по-голяма енергия от това, което може да се постигне в LHC. Що се отнася до хипотетичните черни дупки, те ще се „разтворят“, без дори да достигнат стените на колайдера , , , , , .

Слуховете за възможни бедствия обаче все още държаха обществеността в напрежение. Създателите на колайдера дори бяха съдени: най-известните дела принадлежаха на американския адвокат и лекар Валтер Вагнер и немския професор по химия Ото Рослер. Те обвиниха ЦЕРН, че застрашава човечеството с експеримента си и нарушава „правото на живот“, гарантирано от Конвенцията за правата на човека, но твърденията бяха отхвърлени , , , , . Пресата съобщи, че поради слухове за предстоящия край на света 16-годишно момиче се е самоубило след изстрелването на LHC в Индия.

В руската блогосфера се появи мемът „би било по-скоро като колайдер“, което може да се преведе като „по-скоро би било краят на света, невъзможно е повече да гледаме този позор“. Популярна беше шегата „Физиците имат традиция да се събират и да пускат колайдер веднъж на всеки 14 милиарда години“.

Научни резултати

Първите данни от експерименти в LHC бяха публикувани през декември 2009 г. На 13 декември 2011 г. специалистите от CERN обявиха, че в резултат на изследвания в LHC те са успели да стеснят границите на вероятната маса на Хигс бозона до 115,5-127 GeV и да открият признаци за съществуването на желаната частица с маса от около 126 GeV. През същия месец по време на експерименти в LHC за първи път беше обявено откриването на нова частица, която не беше бозонът на Хигс и беше наречена χb (3P).

На 4 юли 2012 г. ръководството на CERN официално обяви откритието с вероятност от 99,99995% на нова частица в масовата област от около 126 GeV, която според учените най-вероятно е бозонът на Хигс. Ръководителят на една от двете научни колаборации, работещи в LHC, Джо Инкандела, нарече този резултат „едно от най-големите наблюдения в тази област на науката през последните 30-40 години“, а самият Питър Хигс обяви откритието на частицата „Краят на една ера във физиката.

Бъдещи проекти

През 2013 г. CERN планира да надстрои LHC, като инсталира по-мощни детектори и увеличи общата мощност на колайдера. Проектът за модернизация се нарича Super Large Hadron Collider (SLHC). Има и планове за изграждане на Международен линеен колайдер (ILC). Тръбата му ще бъде дълга няколко десетки километра и би трябвало да е по-евтин от LHC поради факта, че дизайнът му не изисква използването на скъпи свръхпроводящи магнити. ILC вероятно ще бъде построен в Дубна, ,.

Също така някои специалисти от CERN и учени от САЩ и Япония предложиха след завършването на LHC да започне работа по нов Много голям адронен колайдер (VLHC).

Използвани материали

Крис Уикъм, Робърт Еванс. „Това е бозон:“ Мисията на Хигс носи нова частица. - Ройтерс, 05.07.2012

Луси Кристи, Мари Ноел Блесиг. Physique: decouverte de la "particule de Dieu"? - Агенция Франс Прес, 04.07.2012

Денис Овърбай. Физиците откриха неуловима частица, разглеждана като ключ към Вселената. - Ню Йорк Таймс, 04.07.2012

Adlene Hicheur condamne a cinq ans de prison, dont un avec sursis. - L"Експрес, 04.05.2012

Ускорителят на частици ескалира мисията за изследване на вселената. - Агенция Франс Прес, 06.04.2012

Джонатан Амос. LHC съобщава за откриването на първата си нова частица. - BBC News, 22.12.2011

Леонид Попов. Първата нова частица беше уловена в LHC. - мембрана, 22.12.2011

Стивън Шанкланд. Физиците от ЦЕРН откриха намек за Хигс бозон. - CNET, 13.12.2011

Пол Ринкон. LHC: Хигс бозонът „може да е бил забелязан“. - BBC News, 13.12.2011

Да, успяхме! - Бюлетин на ЦЕРН, 31.03.2010

Ричард Уеб. Физиците се надпреварват да публикуват първи резултати от LHC. - Нов учен, 21.12.2009

Съобщение за пресата. Два циркулиращи лъча предизвикват първи сблъсъци в LHC. - ЦЕРН (cern.ch), 23.11.2009

Частиците се завръщат в LHC! - ЦЕРН (cern.ch), 26.10.2009

Първите оловни йони в LHC. - Тестове за инжектиране на LHC (lhc-injection-test.web.cern.ch), 26.10.2009

Чарлз Бремнер, Адам Сейдж. Физикът на адронния колайдер Адлийн Хичер е обвинен в тероризъм. - Времената, 13.10.2009

Денис Овърбай. Френски учен разследващ в официално разследване на тероризъм. - Ню Йорк Таймс, 13.10.2009

Какво е останало от свръхпроводящия супер колайдер? Физиката днес, 06.10.2009

LHC ще работи при 3,5 TeV в началото на периода 2009-2010 г., като се повишава по-късно. - ЦЕРН (cern.ch), 06.08.2009

Комитет за експерименти на LHC. - ЦЕРН (cern.ch), 30.06.2009