Большой адронный коллайдер ставит рекорды

Большой адронный коллайдер разогнал лучи протонов до рекордной энергии в 6.5 ТэВ

Ночью с 9 на 10 апреля 2015 года операционная группа, управляющая работой Большого адронного коллайдера (БАК), самого большого и самого мощного на сегодняшний день ускорителя частиц, успешно вывела коллайдер на рекордный уровень мощности. Два луча протонов, циркулирующие по 27-километровому туннелю ускорителя в противоположных направлениях, были разогнаны до энергии в 6.5 тераэлектронвольта (ТэВ), до энергии, с которой они будут сталкиваться в четырех точках, располагающихся в зонах датчиков экспериментов ALICE, ATLAS, CMS и LHCb.

На изображении ниже показана страница 1 статуса БАК (LHC page 1), на которой видно состояние ускорителя между 22:45 и 1:00 по местному времени. Линии графика показывают интенсивность луча 1 (синий цвет) и луча 2 (красный цвет) в момент их введения в главное кольцо ускорителя.

Но самой интересной для нас является линия черного цвета, которая отражает энергию луча 2 в ускорителе и которая с момента времени 0:35 начинает увеличиваться от энергии его ввода, равной 450 ГэВ, до рекордной энергии в 6.5 ТэВ, что подтверждается цифровым значением соответствующего индикатора в левом верхнем углу экрана.

Напомним нашим читателям, что Большой адронный коллайдер является самым сложным на сегодняшний день научным инструментом, при помощи которого ученые-физики Европейской организации ядерных исследований CERN в 2012 году нашли так называемый бозон Хиггса, частицу, предположительно снабжающую массой все остальные элементарные частицы, являющуюся последним недостающим звеном Стандартной модели физики элементарных частиц.

В связи с этим открытием двое ученых-физиков, Питер Хиггс (Peter Higgs) и Франсуа Энгле (Francois Englert), которые первыми выдвинули теоретическое обоснование возможности существования бозона Хиггса, стали лауреатами Нобелевской премии 2013 года в области физики.

Для продолжения исследований свойств обнаруженного бозона Хиггса и проведения экспериментов в других фундаментальных направлениях физики, мощности коллайдера, который мог на то время обеспечить энергию столкновений в 7 ТэВ, было уже недостаточно. В связи с этим коллайдер в начале 2013 года был остановлен и два года находился на модернизации, которая должна увеличить его мощность в два раза.

И вот в конце марта 2015 года, после нескольких месяцев подготовительных операций, была произведена попытка перезапуска ускорителя, которая оказалась не очень успешной. Причиной срыва перезапуска стало короткое замыкание, возникшее в силовых цепях одного из сверхпроводящих магнитов ускорителя.

Но инженерам CERN удалось достаточно быстро установить место возникновения замыкания и избавиться от него самым быстрым и простым из предложенных способов. И 5 апреля 2015 года была осуществлена вторая попытка перезапуска коллайдера, которой уже ничего не помешало, и члены операционной группы ввели в туннель ускорителя два луча протонов, циркулирующих на тестовом уровне энергии, равном 450 ГэВ.

Выход лучей протонов в коллайдере на уровень рекордной энергии знаменует переход исследований на качественно новый уровень, который позволит ученым заглянуть за такие горизонты физики и квантовой механики, которые им были недоступны ранее. Благодаря этому ученые смогут подтвердить или опровергнуть теорию о существовании параллельных вселенных и измерений, попытаться создать череду миниатюрных черных дыр, попробовать найти частицы неуловимой темной материи и многое, многое другое.