Ровно 10 лет назад ученые запустили самый мощный в мире ускоритель заряженных частиц: большой адронный коллайдер. БАК считается самой крупной экспериментальной установкой в мире. Его создавали всем миром. Часть разработок базировалась на трудах советских ученых. В целом в строительстве БАКа и последующих исследованиях на нем принимали и принимают участие более 10 тысяч ученых и инженеров почти из 100 стран мира.
Что представляет собой коллайдер и сколько он стоит?
Это кольцевой туннель длиной 27 километров и глубиной 100 метров, из-за чего его и называют большим. Адронным он назван из-за того, что ускоряет адроны (протоны и тяжелые ядра атомов). Коллайдером установка называется из-за сталкивания двух пучков ускоренных частиц во встречных направлениях в специальных местах столкновения. Место его расположения — ЦЕРН (Европейский совет ядерных исследований). Он находится на границе двух стран, — Швейцарии и Франции — недалеко от Женевы. Стоимость строительства оценивается специалистами в 13,2 млрд долларов.
История запуска
Идея создания коллайдера появилась еще в 1984 году. Однако строительство началось только в 2001 году. Фактически коллайдер запустили только 10 сентября 2008 года. 19 сентября произошла авария, в результате чего БАК вышел из строя. Ученые сообщили о том, что один из электрических контактов между сверхпроводящими магнитами расплавился под действием электрической дуги, которая пробила изоляцию гелиевой системы охлаждения. Это привело к деформации конструкций, загрязнению внутренней поверхности вакуумной трубы, а также выбросу около 6 тонн жидкого гелия в туннель. Специалисты были вынуждены остановить работу коллайдера. Ремонт занял весь остаток 2008 и часть 2009 года. В последующие годы коллайдер работал на пониженной энергии. Сначала протонные столкновения проводились на уровне энергии 1180 ГэВ на каждый пучок. С течением времени объем энергии стали увеличивать и дошли до отметки 4 ТэВ. За это время самым значимым достижением стало открытие бозона Хиггса. Это элементарная частица, квант поля Хиггса, возникающая в Стандартной модели. По словам профессора Карла Якобса, открытый бозон сначала назвали «чертовой частицей», а потом журналисты прозвали ее «частицей Бога».
Зачем он нужен?
Физик Андрей Ростовцев поясняет, что БАК предназначен для того, чтобы изучать фундаментальные законы природы, которые нам еще неизвестны. По его словам, коллайдер помогает искать и открывать новые частицы, которые помогут восполнить пробелы в представлении о мире. «Мы знаем, что наша модель, которая используется для описания мира, неполная. Должны существовать какие-то новые частицы, какие-то новые явления, которые сделают картину полной и согласованной. Для этого нужны ускорители большой энергии. В этих целях и был построен Большой адронный коллайдер. Мы знаем, что с помощью него экспериментально был обнаружен бозон Хиггса, за которым охотились в течение 40-50 лет. И только коллайдер позволил подтвердить, что такая частица существует. И все равно наше представление о мире противоречиво. И, чтобы устранить это противоречие, должны быть обнаружены еще такие же частицы, как бозон Хиггса», — заявил Ростовцев.
Смотрите также:
- Большой адронный коллайдер может открыть новые измерения →
- Научным прорывом года назвали открытие бозона Хиггса →
- Ученые открыли новую элементарную частицу →