1. А нафига?
В физике общепризнаными являются четыре вида взаимодействия - сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное. Первые три объедененны в так называемую "Стандартную модель", гравитационное взаимодействие описывается в терминах Общей теории относительности.Становится ясно, что СМ должна быть частью како-то более общей теории.
Лирическое отступление. В далёком 1983 году на какой-то очередной международной посиделке физиков собрались они в баре, попивали что было и вели вполне нормальные разговоры - у какой международной красотки ноги длиннее, бёдра шире а грудь пышнее. Так всё бы и прошло тихо - мирно но там были и русские физики. Вечеринка плавно переросла в попойку, на определённой стадии опъянения про женщин забыли и начали говорить про работу. Кто-то кричал что СМ это часть "теории струн", другой, обзывая первого "обкуренным гитаристом", утверждал что СМ должна быть частью теории супергравитации, третий, обзывая первых двух младшими помошниками старшего черпальщика в асенизаторном обозе, говорил что только петлевая квантовая гравитация спасёт мир в целом и науку в частности.... Идей было много а выпивки мало. Пришлось сбегать ещё. В результате пришли к выводу что надо построить какую - нибудь хрень. Выдвинутую русскими идею построить всемирный спирт завод отвергли ввиду недостаточной научной обоснованности. Решили построить БОЛЬШОЙ АДРОННЫЙ КОЛЛАЙДЕР.
Основная цель постройки - найти какие-то возможности создания общей теории взаимодействия. Возможным прорывом было бы открытие "бозона Хиггса". Впрочем интересен не сам бозон а его влияние на механизм слабого электромагнитного взаимодействия. Возможно это помогло бы более полно понять картину "большого взрыва", зарождение вселенной. Ну и много всяких других вкусностей типа новых источников энергии в далёкой перспективе. Ну существовавших к тому времени ускорителях получить этот бозон не представлялось возможным. Нужны гораздо большие энергии.
2. Как это устроено.
Большой - длина основного кольца ускорителя составляет 26 659 м; «адронным» — из-за того, что он ускоряет адроны, то есть тяжёлые частицы, состоящие из кварков; «коллайдером» (англ. collider — сталкиватель) — из-за того, что пучки частиц ускоряются в противоположных направлениях и сталкиваются в специальных точках столкновения. Расположен на территории Франции и Швейцарии. Глубина залегания туннеля — от 50 до 175 метров, причём кольцо туннеля наклонено примерно на 1,4 % относительно поверхности земли. Этот туннель ранее занимал Большой электрон-позитронный коллайдер. Для удержания, коррекции и фокусировки протонных пучков используются 1624 сверхпроводящих магнита, общая длина которых превышает 22 км. Магниты работают при температуре 1,9 K (?271 °C), что немного ниже температуры перехода гелия в сверхтекучее состояние. Протоны сначала ускоряются линейным ускорителем, затем небольшим кольцевым ускорителем PS-бустер далее в самим PS (протонным синхротроном), потом другоё кольцевой ускоритель - SPS (протонный суперсинхротрон) и только после этого попадают в главный туннель БАК.Можно посмотреть ролик, где более - менее правильно рассказано о работе БАК и зачем это нужно.
Можно послушать небольшую, часа на полтора, лекцию нашего мужика, который работал на БАК.
3. Некоторые цифры. Девять миллиардов евро, в которые обошлось создание БАКа (три - на расчеты и шесть - на строительство), плюс деньги, которые идут на его функционирование сегодня, потрачены на развитие именно фундаментальной науки. Науки, оказавшейся в тупике и вынужденной совершить качественный скачок. А для скачка нужны другие возможности, которые призван обеспечить БАК. Длина главного кольца БАК - 25536 метров, находится на глубине 50—175 метров под территориями Франции и Швейцарии. 9300 магнита, омываемыми сначала 10 000 тонн жидкого азота, а затем и жидким гелием. Кстати, 19 сентября 2008г. в ходе тестов магнитной системы сектора 3-4 (34) произошла авария, в результате которого БАК вышел из строя. Один из электрических контактов между сверхпроводящими магнитами расплавился под действием возникшей из-за увеличения силы тока электрической дуги, которая пробила изоляцию гелиевой системы охлаждения (криогенной системы), что привело к деформации конструкций, загрязнению внутренней поверхности вакуумной трубы частичками металла, а также выбросу около 6 тонн жидкого гелия в туннель. Ремонт коллайдера занял остаток 2008 и большую часть 2009 года. Внутренности коллайдера – это самое пустое место в нашей части галактики. Никакой космос не сравнится с этой пустотой: давление там в 10 раз меньше, чем давление воздуха на Луне, где, как известно, воздуха нет (точнее – почти нет).
Он же, с одной стороны – самое горячее место в Галактике: при столкновении пучков частиц генерируется температура в более чем в 250 000 раз больше, чем в середине Солнца, а это – более 4 *1012 градусов. Что уж там какие-то чахлые атомные или водородные бомбы… Одно счастье, что эта температура реализуется в столь малом объеме, что и представить его невозможно. И при этом, чтобы регистрировать результаты этих микровзрывов детекторы коллайдера охлаждены до температуры минус 271,3 градуса Цельсия – такого холода нет в открытом космосе даже между звезд, и при такой температуре электрический ток, однажды запущенный в цепь, движется в ней бесконечно.
Чтобы можно было организовать эти сверхгорячие взрывы, пришлось разогнать частицы до самых высоких скоростей – 99,9999991% от скорости света. А чтобы обработать весь фантастический объем информации, потребовалось построить уникальную Сеть, которая анализирует информацию, которая не уместится и на 1 700 000 двойных DVD, а именно, емкостью 15 млн гигабайт в год. Сеть распределяет работу по различным центрам обработки информации во всем мире.
Над этим фантастическим проектом трудились и трудятся ученые, инженеры и рабочие более чем из 100 стран мира. Всего в проекте занято более 10 000 человек.
4. Что достигнуто? Обнаружили наконец-то главного виновника - бозон Хиггса. Вернее с большой долей вероятности нашли и определили его главные параметры. Пессимисты ноют что вероятность не 100%, оптимисты пьют шампанское, остальным - пофиг. Обнаружены некоторые вещи, которые не могут быть описанны в рамках СМ, ну нет в жизни счастья! Обнаружено ещё много чего, до чего обывателям нет никакого дела а физиков заставит напрягать свои умные головы. :)
5. Что дальше? Сейчас БАК не работает - находится на профилактике. Эксперименты будут продолжены в конце текущего года - начала 2015. Планируется довести энергию частиц до заявленых ранее 14 Тэв. Хотят пристроить к нему третий канал внутри большого кольца. Гонять по нему будут электроны. Чего добру пропадать? И как эксперимент он довольно чистый. Аппетиты растут и уже сейчас обсуждаются проекты строительства нового ускорителя и энергией на порядок большей, чем БАК. Какие бабки отмыло бы российское правительство, если бы строили у нас!
6. Страшилки. У физиков есть старая добрая традиция - один раз в 14 миллиардов лет строить и запускать большой адронный коллайдер. Шутка.
Любое новое появляющееся в нашей жизни приводит обычного обывателя в тихий ужас. Так было с генетикой, электричеством, автомобилями, самолётами ..... Список можно продолжать. Тем более такое грандиозное сооружение как БАК. Два американца даже подали в суд, требуя отменить запуск БАК. Большая задница всем нам предрекалась в связи с образованием черных дыр при работе коллайдера и назначалась на полночь 15 мая 2008 года. Многие поверили и был брошен клич - "Алкоголикам - бухать!, Верующим - каяться, паникерам - вешаться!, девственникам - брать пример с мартовских котов!" Как обычно - ничего страшного не случилось и конец света отодвинулся на неопределённое время.
Свежие комментарии