Труба ускорителя БАК. Фото CERN В Большом адронном коллайдере впервые столкнулись протоны
Пучки протонов, запущенные по ускорительному кольцу Большого адронного коллайдера в двух направлениях, во второй половине дня в понедельник столкнулись как минимум четыре раза, сообщаетAFP. Об этом агентству заявили ученые Европейского центра ядерных исследований (CERN). Это первое в истории столкновение элементарных частиц в таких условиях. Перезапуск Большого адронного коллайдера состоялся вечером в пятницу, 20 ноября. В микроблоге CERN на сервисе Twitter появилось сообщение о том, что первый пучок протонов прошел все 27-километровое кольцо ускорителя БАК по часовой стрелке. В понедельник утром был запущен пучок протонов в противоположном направлении. Первый запуск Большого адронного коллайдера, который является самым мощным ускорителем элементарных частиц на планете, состоялся в сентябре 2008 года. Через несколько дней из-за аварии в туннель ускорителя вылилось несколько тонн жидкого гелия, в результате чего ученым пришлось временно приостановить работу БАК. На ремонт коллайдера ушло больше года. БАК был построен для того, чтобы, помимо всего прочего, подтвердить Стандартную Модель - одну из основных теорий, объясняющих устройство окружающего мира. В частности, ученые рассчитывают обнаружить так называемый бозон Хиггса - частицу, которая, согласно Стандартной модели, создает всю массу во Вселенной.
К январю-февралю ученые надеются довести энергию до 7 ТэВ, или 3,5 ТэВ на пучок. Тогда и начнутся эксперименты, ради которых, собственно, и создавался БАК стоимостью в 9,8 миллиарда долларов. При помощи анализа результатов столкновения частиц ученые надеются глубже проникнуть в тайны материи, достичь самых высоких из когда-либо изученных энергий. При самом оптимистичном исходе исследователи смогут воссоздать условия, существовавшие 13 миллиардов лет назад спустя 1-2 триллионные доли секунды после Большого взрыва, приведшего, по господствующей в современной науке теории, к возникновению нашей Вселенной.
Большой адронный коллайдер вывели на рекордные мощности
Исследуя результаты столкновения частиц, ученые надеются глубже проникнуть в тайны материи, достичь самых высоких из когда-либо изученных энергий
Большой адронный коллайдер (БАК), работающий в Европейском центре ядерных исследований (CERN), стал самым мощным в мире ускорителем элементарных частиц. В понедельник утром скорость пучков протонов достигла 1,18 тераэлектронвольт - ТэВ (аналогичная установка в США показывала ниже 1 ТэВ).
Работающий на глубине 100 м под территориями Швейцарии и Франции Большой адронный коллайдер (БАК) стал самым мощным в мире ускорителем элементарныъх частиц, передает ИТАР-ТАСС. В понедельник утром состоялся очередной пробный запуск, в ходе которого скорость пучков протонов, которые разгоняют по 27-километровому туннелю, достигла 1,18 тераэлектронвольт (ТэВ).
По сообщению Европейского центра ядерных исследований (CERN), запуск состоялся ранним утром. Однако сайт коротких сообщений Twitter указывает на 00:42 местного времени как точку достижения рекордной скорости элементарных частиц.
Руководство CERN сообщает, что удалось побить рекорд, достигнутый американским коллайдеров Tevatron, который был установлен в 2001 году и составил 0,98 ТэВ. Генеральный директор научной организации Рольф Хойер назвал полученный результат "фантастикой", особо отметив, как плавно, без малейших затруднений, удалось запустить процесс. Однако основные физические эксперименты начнутся с 2010 года - до этого времени руководитель будет "держать свое шампанское на льду", уточнил он. К первому кварталу следующего года ученые надеются довести энергию до 7 ТэВ, или 3,5 ТэВ на каждый из встречных пучков. Тогда и начнутся эксперименты, ради которых, собственно, и создавался БАК стоимостью в 10 млрд швейцарских франков (9,8 млрд долл). Исследуя результаты столкновения частиц, ученые надеются глубже проникнуть в тайны материи, достичь самых высоких из когда-либо изученных энергий. При самом оптимистичном исходе исследователи смогут воссоздать условия, существовавшие 13 млрд лет назад спустя 1-2 триллионные доли секунды после Большого взрыва, приведшего, по господствующей в современной науке теории, к возникновению нашей Вселенной.
Напомним, коллайдер заново запустили 20 ноября после ремонта, который был вызван серьезной неисправностью, выявленной в ходе прошлогоднего цикла работы этой установки.
Электронвольт (сокращённо эВ или eV) — внесистемная единица измерения энергии, широко используемая в атомной и квантовой физике. Один электронвольт равен энергии, которая необходима для переноса электрона в электростатическом поле между точками с разницей потенциалов 1 В. Тераэлектронвольт равен миллиарду электронвольт. Для сравнения, тепловая энергия поступательного движения одной молекулы при комнатной температуре составляет 0,025 электронвольт, энергия электрона в лучевой трубке телевизора - около 20 КэВ (тысяч электронвольт), а энергия космических лучей составляет от 1 мегаэлектронвольт (1 млн эВ) до 1000 ТэВ. (NEWSru.com)
Коллайдер разогнался до открытия "частицы бога"
"Человечество никогда не достигало таких энергий, - прокомментировал заведующий лабораторией Института ядерных исследований РАН Юрий Куденко мировой рекорд энергии, установленный сегодня на Большом адроном коллайдере (ФОТО). - До сих пор самый большой результат достигался только на коллайдере "Тэватрон" Лаборатории имени Ферми в США, где американцы добились чуть меньше одного ТэВ". Физикам, работающим на Большом адроном коллайдере, удалось впервые разогнать пучки протонов до 1,18 тераэлектронвольт. Достижение таких величин - очень большой результат, отмечает профессор Куденко. Его значение в том, что чем выше энергия, тем больше шансов обнаружить одну из основных целей физиков - так называемый бозон Хиггса. Бозон Хиггса - пока теоретически вычисленная элементарная частица, которая, согласно так называемой "стандартной модели", отвечает во Вселенной за появление массы. Именно такое свойство этой "частицы бога" вызывает до сих пор страхи, что ее искусственное получение приведет к цепной реакции непроизвольного роста массы и превратит нашу планету в "черную дыру". Однако до сих пор бозон Хиггса так и не был обнаружен экспериментально, что подрывало стандартную модель физики элементарных частиц. Впрочем, энергии, которых добились американцы на "Тэватроне", не позволяют надеяться на обнаружение "частицы бога". Именно потому физики всего мира возлагают такие большие надежды на коллайдер, принадлежащий Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН). Почему так важно обнаружение бозона Хиггса? "Это частица, которой недостает для того, чтобы стандартная модель была полной, - поясняет Юрий Куденко. - Хотя справедливости ради надо отметить, что она уже неполна - после того как на днях были обнаружены первые мюонные нейтрино из нового нейтринного пучка - то есть было подтверждено, что три вида этих частиц переходят друг в друга. А это уже противоречит стандартной модели". Большой адронный коллайдер (БАК) - самый большой на данный момент ускоритель элементарных частиц. Он работает на принципе столкновения летящих в противоположные стороны частиц. Это дает больший эффект, нежели столкновение пучка частиц с неподвижной мишенью. Создание установки началось в конце 1990-х годов. В сентябре 2008 года коллайдер был торжественно запущен, но затемпотребовалось еще более года для его ремонта и доводки. Стоимость строительства составила более 6 миллиардов евро (10 миллиардов долларов США). Большую роль в создании Большого адронного коллайдера сыграли российские ученые, без которых, по авторитетному свидетельству создателя самого термина "адрон" академика РАН Льва Окуня, этот проект в нынешнем виде просто не мог быть реализован. Для того чтобы представить энергии, до которых разгоняются протонные пучки в коллайдере, ученые делают небольшое, но важное пояснение. Один электронвольт – это энергия, которая необходима для переноса электрона между точками с разницей потенциалов в один вольт. Это крайне малая величина. Например, энергия электрона в электронно-лучевой телевизионной трубке составляет порядка 20000 эВ. Для ядерной физики это базовая единица, потому что через нее, в частности, определяются и массы элементарных частиц. Тераэлектронвольт - это 10 в двенадцатой степени, то есть триллион электронвольт. То есть, в 50 миллионов раз больше, чем энергия пучка электронов, достигаемая в кинескопе телевизора. Выйти на новые рекордные энергии, при которых можно рассчитывать на появление бозона Хиггса, на БАКе планируется уже в первые месяцы 2010 года. И хотя энергии, которые есть в космосе (это порядка 10 в двадцать первой степени электронвольт), в земных условиях получить нереально, все же можно надеяться, что в самое ближайшее время физики смогут получить принципиально новые данные о строении материи, отмечает ИТАР-ТАСС.
Большой адронный коллайдер вновь остановлен из-за сбоя с электроснабжением
Большой адронный коллайдер, работающий в Европейском центре ядерных исследований (CERN), был остановлен минувшей ночью из-за сбоя с электроснабжением. CERN расположен на двух территориях - швейцарской и французской. На швейцарской стороне, с 18-киловольтным напряжением, произошел сбой. Половина центра просто отрубилась", - рассказал РИА "Новости" сотрудник технологического департамента.
Как ожидается, физики возобновят работу с установкой не ранее 14:30 по местному времени (16:30 по Москве). По словам сотрудника, в момент сбоя ученые работали с пучками протонов на энергии инжекции (450гигаэлектронвольт), однако аварийные системы ускорителя сработали штатно, коллайдер был плавно выведен из аварийного режима.
"Энергоснабжение коллайдера задублировано, у него есть резервные источники питания, он постепенно вышел из рабочего режима, пучки были погашены, - сказал он, добавив, что криогенная система (поддерживающая магниты ускорителя в сверхпроводящем состоянии) работает нормально.
Большой адронный коллайдер, сооружение которого потребовало более шести миллиардов евро, является самым большим и самым мощным в истории ускорителем элементарных частиц. Он был создан для получения принципиально новых данных о природе материи и фундаментальных физических законах. При самом оптимистичном исходе исследователи смогут воссоздать условия, существовавшие 13 млрд лет назад спустя 1-2 триллионные доли секунды после Большого взрыва, приведшего, по одной из оценок, к возникновению Вселенной. Строительство установки началось в конце 1990-х годов, а в сентябре 2008 года он был торжественнозапущен: физики успешно провели пучки протонов в обоих направлениях, однако уже через неделю на ускорителе произошла крупная авария, связанная с выходом одного из магнитов из сверхпроводящего состояния. В ночь на 21 ноября ученые вновь запустили коллайдер. Принципиально новые научные результаты ускоритель начнет приносить в начале февраля 2010 года, когда энергия столкновений на нем будет доведена до семи тераэлектронвольт.
Электронвольт - (сокращенно эВ или eV) - внесистемная единица измерения энергии, широко используемая в атомной и квантовой физике. Один электронвольт равен энергии, которая необходима для переноса электрона в электростатическом поле между точками с разницей потенциалов 1 В. Тераэлектронвольт равен триллиону (миллиону миллионов, или тысяче миллиардов) электронвольт.
Для сравнения, тепловая энергия поступательного движения одной молекулы при комнатной температуре составляет 0,025 электронвольт, энергия электрона в лучевой трубке телевизора - около 20 КэВ (тысяч электронвольт), а энергия космических лучей составляет от 1 мегаэлектронвольт (1 млн эВ) до 1000 ТэВ.
В ночь на воскресенье начали увеличивать интенсивность протонов в адронном коллайдере
Физики в ночь на воскресенье увеличили интенсивность пучков протонов в Большом адронном коллайдере, постепенно приближаясь к проектным параметрам работы самого большого в мире ускорителя элементарных частиц, созданного учеными из многих стран мира на базе Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) на границе Швейцарии и Франции.
Согласно данным, которые приводятся на сайте ЦЕРНа, с 02.30 по местному времени (04.30 мск) физики увеличили количество сгустков (bunch) в каждом из двух пучков до четырех. Пучки частиц, циркулирующие в ускорителе, разделены на сгустки - "банчи", тонкие "иглы" длиной несколько сантиметров, в каждой из которых около 100 миллиардов протонов. Это разделение необходимо для работы ускорительной секции коллайдера. После нового запуска БАКа в конце ноября в пучках было только по одному сгустку, проектные параметры ускорителя предусматривают, что в каждом пучке будет 2808 "банчей".
От количества протонов в пучках - светимости ускорителя - зависит количество столкновений и вероятность появления нужных физикам "событий", в частности вероятность рождения бозона Хиггса, поиск которого является одной из главных задач ускорителя. В настоящее время ученые удерживают в ускорителе стабильные пучки, в каждом из которых по четыре сгустка протонов, а исследователи, работающие с детекторами, в частности с детектором CMS, фиксируют столкновения. Вместе с тем один из сотрудников ЦЕРНа пояснил в беседе с РИА Новости, что коллайдер пока находится на стадии проверки и отладки, и серьезная научная работа начнется лишь после Нового года, когда энергия частиц в коллайдере и светимость будет значительно увеличена. Собеседник агентства добавил, что в 20-х числах декабря коллайдер будет остановлен на рождественские каникулы
В конце ноября впервые с осени 2008 года ученым удалось провести пучок частиц по всему 27-километровому кольцу ускорителя, который был остановлен после аварии 14 месяцев назад. Пучки протонов в коллайдере движутся в противоположные стороны по двум вакуумным трубам (beam pipes). В четырех точках, где они пересекаются, находятся четыре детектора - ALICE, ATLAS, CMS и LHCb, которые призваны изучать последствия столкновений частиц.
Ученые из США и Канады впервые доказали, что столкновения элементарных частиц действительно могут порождать черные дыры, чего опасаются противники Большого адронного коллайдера, сообщает РИА Новости со ссылкой на интернет-издание ScienceNOW. Впрочем, как подсчитали физики, энергия коллайдера слишком мала, чтобы они там действительно появились.
Гипотеза о возможном появлении черных дыр на Большом адронном коллайдере, на котором будет достигнута самая большая в истории энергия столкновений частиц, стала одной из причин обращений в ООН и судебных исков с целью не допустить запуска установки. По мнению противников коллайдера, при столкновении протонов могут образовываться черные дыры, которые могут поглотить Землю. Физики в ответ заявляли, что «гипотеза черных дыр» основана на достаточно экзотических допущениях. При этом даже если они оправдаются, то такие черные дыры будут испаряться быстрее, чем долетят до стенки ускорителя. До сих пор, однако, никому не удалось показать, что при столкновении частиц действительно могут образовываться черные дыры в том смысле, в каком их предсказывает общая теория относительности Эйнштейна.
Для того, чтобы образовалась черная дыра, необходимо собрать очень большую массу в очень маленьком объеме, что и происходит при коллапсе массивных звезд. Согласно общей теории относительности, масса и энергия могут искривлять пространство, что и приводит к появлению гравитации. Если масса очень велика, а объем очень мал, то искривление становится настолько сильным, что ничто, даже свет, не может вырваться оттуда. Этот замкнутый объект и называется черной дырой.
Мэттью Чоптуик из университета Британской Колумбии (Канада) и Франс Преториус из Принстонского университета (США) теоретически предсказали, что две частицы смогут породить крошечную черную дыру при столкновении с суммарной энергией выше так называемой планковской энергии - 1,22 на 10 в 19-й степени - примерно десять миллиардов гигаэлектронвольт. Затем, используя кластер из сотни компьютеров, они провели компьютерное моделирование процесса и проанализировали гравитационное взаимодействие между частицами. Результаты показали, что черная дыра образуется, если две частицы сталкиваются с суммарной энергией около одной трети планковской энергии. Однако это не значит, что черные дыры будут образовываться при столкновении частиц на Большом адронном коллайдере, говорит Чоптуик.
Планковская энергия в квинтиллион раз больше, чем максимальная энергия столкновений на БАКе. Таким образом, образование черных дыр в коллайдере возможно только в том случае, если наше пространство не трехмерно, а содержит в себе кроме трех «обычных» измерений «дополнительные», свернутые измерения, которые становятся заметны только при столкновениях частиц. «Я буду очень сильно удивлен, если будут зафиксировано образование черных дыр в ускорителе», - говорит Чоптуик. Физики говорят, что такие черные дыры будут безо всякого вреда для окружающего мира распадаться на обычные частицы.
Учёные решили перейти на максимальную энергию коллайдера без промежуточной стадии
Физики Европейской организации ядерных исследований (CERN) решили изменить график работы Большого адронного коллайдера - самый большой в истории ускоритель перейдет с энергии столкновений в 7 тераэлектронвольт сразу на проектную энергию 14 ТэВ, минуя промежуточную стадию 10 ТэВ. Решение об этом было принято на прошлой неделе на конференции в Шамони, передаёт РИА "Новости". Ранее график работы ускорителя предусматривал запуск в первой половине февраля на энергии 7 ТэВ, а к середине лета планировался подъём энергии столкновений до 10 ТэВ. "Наиболее важное решение, которого мы достигли на прошлой неделе - продлить на 18-24 месяца срок работы коллайдера на энергии 7 ТэВ (3,5 ТэВ на пучок). После этого мы остановим ускоритель на достаточно долгий срок, что позволит нам выполнить все подготовительные работы, необходимые для вывода БАКа на проектную энергию столкновений - 14 ТэВ - во время следующего сеанса работы", - сказал руководитель ускорительного подразделения CERN Стив Майерс.
"Это означает, что когда пучки вновь начнут циркулировать в коллайдере позже в этом месяце, мы начнем самый долгий период непрерывной работы ускорителя в истории CERN, который закончится летом или осенью 2011 года", - добавляет Майерс. В материалах конференции в Шамони, ранее опубликованных на сайте CERN отмечалось, что переход на энергию столкновений в 10 тераэлектронвольт является достаточно рискованным - среди тысяч медных контактов, соединяющих сверхпроводящие кабели, остаются дефектные, которые могут не выдержать силы тока, необходимой для удержания протонов со столь высокой энергией. "Измерения соотношения сопротивления при комнатной температуре и при рабочей (1,9 кельвина) показали, что граница безопасности находится на 3,5 тераэлектронвольт на пучок. Без починки медных стабилизаторов переход на 5 тераэлектронвольт на пучок рискован", - говорилось в итоговых материалах конференции.
Майерс отмечает, что из-за этого риска переход на энергии выше 3,5 ТэВ на пучок потребует длительной работы в туннелях. По его словам, коллайдер не похож ни на один из других ускорителей CERN, в частности, потому что его запуск и остановка требуют очень длительного периода охлаждения и нагрева до комнатной температуры его сверхпроводящих магнитов. Поэтому традиционная для CERN модель "сеанс работы летом и остановка на зиму" здесь может не подойти.
"Длинный сеанс работы (на энергии 7 ТэВ) - правильное решение для БАКа и для экспериментов (на нем). Это даёт специалистам по ускорителю время, чтобы правильно подготовиться к переходу на 14 ТэВ. В то же время срок 18-24 месяца дает экспериментам достаточно времени для сбора большого количества данных в тех областях энергии, где возможны открытия", - заключил Майерс.
Большой адронный коллайдер, сооружение которого потребовало более шести миллиардов евро, - самый большой в истории ускоритель элементарных частиц, созданный для получения принципиально новых данных о природе материи и фундаментальных физических законах.
Принципиально новые научные результаты ускоритель начнет приносить в начале февраля 2010 года, когда энергия столкновений на нем будет доведена до семи тераэлектронвольт.
Учёные обнародовали отчёт о своих опытах на Большом адронном коллайдере
Стали известны первые результаты экспериментов с частицами сверхвысоких энергий, которые проводились в декабре на Большом адронном коллайдере. Учёные, которые анализировали данные, полученные компактным мюонным соленоидним детектором, наконец представили свои выводы на страницах Journal of High Energy Physics. Оказывается, во время эксперимента образовались больше субатомных частиц пионов и каонов, чем предусматривала теория. Но в этом нет ничего особенного: учёные считают, что в дальнейшем, когда энергия пучков протонов вырастет, количество возникающих частиц ещё больше будет отклоняться от предыдущих оценок, передаёт Компьюлента. Помешает ли это обстоятельство выявлению таинственного бозона Хиггса? (частицы, ответственной за наличие массы у тел). "Я думаю, проблем с этим не будет, это просто ещё одна вещь, которую мы должны знать, двигаясь к новым частицам и новой физике", - отметил Роланд Гюнтер, участник экспериментов со стороны Массачусетского технологического института (США). Создание установки началось в конце 1990-х годов, а в сентябре 2008 года он был торжественно запущен: физики успешно провели пучки протонов в обоих направлениях, однако, уже через неделю, на ускорителе произошла крупная авария, связанная с выходом одного из магнитов из сверхпроводящего состояния. Ремонт коллайдера и его модернизация, в частности, установка системы QPS для защиты от повторения подобных аварий, заняла более 14 месяцев и потребовала 40 миллионов долларов. В ночь на 21 ноября учёные вновь запустили коллайдер. Принципиально новые научные результаты ускоритель начнёт приносить в начале февраля 2010 года, когда энергия столкновений на нём будет доведена до 7 тераэлектронвольт.
Труба ускорителя БАК. Фото CERN
Uucyc.ru
Гуляю на сайте Rankova-Zirka.Com, мой ID там 38
справочник рекламных компаний
