Самый большой из когда-либо построенных ускорителей частиц, Large Hadron Collider (LHC, Большой адронный коллайдер, БАК) будет введен в действие в ноябре этого года лишь на половине от максимальной мощности. Но даже в «урезанном» варианте машина будет способна совершать открытия в новых, экзотических областях физики. Напомним, что БАК – это новый ускоритель частиц, построенный организацией CERN (Европейская организация по ядерным исследованиям) и расположенный около Женевы, Швейцария, в туннеле длиной 27 км. Он создан для получения ответов на фундаментальные вопросы устройства Вселенной, например, что придает частицам массу, сталкивая частицы с намного большими энергиями, чем это происходило ранее в других лабораториях. Первая попытка включить БАК в сентябре 2008 года обернулась утечкой используемого для охлаждения гелия. После ремонта продолжится проверка надежности остальных, неповрежденных узлов коллайдера.



По сообщению CERN, работа ускорителя в ноябре начнется со столкновений протонов на половине от мощности, для оперирования которой рассчитана конструкция. Значение энергии составит 7 ТэВ (тераэлектронвольт) при максимально возможном 14 ТэВ (каждый из сталкивающихся пучков будет обладать энергией 3,5 ТэВ). Как показали исследования, некоторые электрические соединения могут не выдержать нагрузок, сопровождающих полную мощность, поэтому потребуется их замена. Однако и цифра 7 ТэВ значительно превышает возможности инструментов, с которыми физики имели дело до сих пор. Например, ускоритель Теватрон в Лаборатории Ферми в Батавии, Иллинойс, удерживает текущий рекорд с показателем 2 ТэВ.

На самом деле, никто точно не знает, какой порог значения энергии нужно перешагнуть, чтобы зафиксировать неизвестные стандартной физической модели частицы и явления. Но по общему мнению открытия ждут где-то между одним и несколькими ТэВ, потому как при данных значениях лежащая в основе стандартной модели математика начинает сдавать позиции, говорит Грэг Лэндсберг (Greg Landsberg) из Университета Брауна (Brown University) в Провиденсе, Род-Айленд. Ландсберг будет участвовать в экспериментах, проводимых с детектором CMS. Как говорит ученый, «природа полна сюрпризов, и по достижении 7 ТэВ может произойти нечто удивительное».

В 2010 году CERN планирует выйти на 10 ТэВ. Однако столкновение частиц с энергией даже нескольких ТэВ осуществить сложнее, чем кажется, потому что протоны состоят из еще меньших частиц – кварков и глюонов. Столкновение пары протонов по сути означает соударение этих составных частей. При этом вовлеченная в процесс кинетическая энергия протонов составляет всего около одной десятой ее части, и лишь изредка столкновения затрагивают большее количество.

После функционирования на протяжении 2009-2010 годов БАК будет отключен с целью доработки для достижения больших энергий. Как считает Лансберг, заветное число в 14 ТэВ может быть получено как через год, так и через три. Коллайдер – очень сложная и комплексная машина, поэтому ученым следует проявлять осторожность в его эксплуатации: «Обучаясь водить машину, никто не начинает со 100 км/ч в крутых поворотах». Тем временем, Лаборатория Ферми может помочь найти первое доказательство последнего необнаруженного компонента стандартной модели – бозонов Хиггса, которые придают другим частицам массу. Но превзойти БАК в поиске бозонов ускоритель Лаборатории Ферми сможет только в том случае, если частицы окажутся относительно легкими для получения их на достигаемых им энергиях.

Источник: 3dnews.ru