При всей своей работоспособности и эффективности он в 54 миллиона раз меньше Большого адронного коллайдера в ЦЕРНе. Российские учёные в подмосковной Дубне синтезируют новые изотопы тяжёлых металлов, достраивают первый в стране адронный коллайдер «Ника». на данный момент самый большой и мощный ускоритель частиц в мире. читайте, смотрите фотографии и видео о прошедших событиях в России и за рубежом! Так, знаменитый Большой адронный коллайдер возводился для решения совершенно других задач – прежде всего поисков бозона Хиггса.
Рассказываем простым языком о сложных вещах
- Большой адронный коллайдер
- Большой адронный коллайдер остановлен из-за экономии энергии
- Как перестать бояться и полюбить коллайдер
- На адронном коллайдере в Дубне завершился уникальный эксперимент
- Материалы рубрики
- ПУСТЬ ЕДУТ К НАМ…
Ожидание и реальность: результаты работы Большого адронного коллайдера
Работу Большого адронного коллайдера — крупнейшего на планете и самого мощного ускорителя заряженных частиц — разделяют на несколько сезонов. Первый продолжался с 2008 по 2013 год, когда самым значимым результатом стало открытие бозона Хиггса подробнее о нем можно узнать в нашем материале «С днем рождения, БАК! Второй сезон после двухлетней модернизации начался в 2016 году и продлился до 2018 года. За это время ученые довели энергию протонов до 6,5 тераэлектронвольта и активно исследовали столкновения тяжелых ионов. Третий сезон работы после затянувшейся на несколько лет паузы стартовал в нынешнем году.
Ваше поколение должно найти индустриальное решение для коммерческого использования термояда». Он смотрится еще круче, чем представлялся на чертежах и в буклетах. На время работы выставки «Россия» доступ в павильон свободен для всех.
Однако в ходе экспериментов было установлено, что это справедливо только для протона, который исследуют в процессах столкновений при низких энергиях, то есть, если можно так сказать, это справедливо для протона, находящегося в покое или движущегося с малой скоростью. Стоит только разогнать протон до определенной скорости и эксперименты показывают, что он устроен гораздо сложнее. Это как если бы в автомобиле с увеличением скорости движения резко увеличилось бы число пассажиров — вдруг появились бы новые персонажи, в том числе состоящие из антиматерии, которые в создавшейся давке общались бы на высоких тонах, ругались и даже аннигилировали бы друг друга. В рамках эксперимента этот протон-«автомобиль» на почти околосветовой скорости врезается внутри коллайдера в другую такую же «машину», и ученым с помощью специальных детекторов остается лишь ловить и идентифицировать разлетающиеся обломки и «пассажиров», пытаясь понять, что происходило в «салоне» во время поездки. По словам Владимира Салеева, начало эксперимента SPD на коллайдере предварительно намечено на 2025 год — установка еще строится, и сам коллайдер еще не полностью введен в эксплуатацию, однако подготовка к проведению экспериментальных исследований уже идет. В университете создана рабочая группа, в нее вошли трое сотрудников кафедры общей и теоретической физики во главе с Владимиром Салеевым, а также студенты и аспиранты. Участие в этом проекте включено в «Стратегию развития Самарского университета им. Королёва до 2030 года». Такая работа уже ведется.
И самое главное — у нас была начальная часть. Нуклотрон работает больше 25 лет. Это достаточно современная сверхпроводящая машина. Это одна из ключевых точек во всем этом комплексе», — пояснил Бутенко. Польза коллайдера для обычных людей Создание коллайдера в Дубне имеет большое значение как для России, так и для всех стран-участниц. Сейчас ученые в Подмосковье отрабатывают новые технологии. В каждой из 26 стран-участниц что-то создается. Это не просто какие-то готовые решения, совершенно новые. Работает огромное количество ученых, конструкторов, технологов, которые продвигают науку и достигают таких результатов, которых не было до сих пор», — подчеркнул Бутенко. По его словам, сейчас трудно сказать, какую именно пользу это будет нести для народного хозяйства. Но в любом случае будет положительный результат. Ведь речь идет о радиобиологических исследованиях, исследованиях в области ядерных технологий. Они позволят увеличить эффективность работы атомных электростанций и уменьшить ядерные отходы. Он отметил, что многие страны очень заинтересованы в создании больших наукоемких проектов, которые сейчас называются мегасайенс. Эти все технологии в последствии переходят в так называемое народное хозяйство. И если в начале XX века ускорители были исключительно инструментом проведения экспериментов, сегодня ими пользуются в медицине, аэропортах, метро», — пояснил Шандов. Также он подчеркнул, что никаких новых вселенных и черных дыр в Подмосковье не создадут, а вот то, что реально откроют, может продвинуть вперед промышленность. Ведь именно из таких крупных экспериментов вышли полупроводники, благодаря которым появились мобильные телефоны и интернет.
Студент из Новочеркасска принял участие в создании российского адронного коллайдера
Российские ученые из Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) продолжают в рамках коллаборации ATLAS поиск новой физики и изучение свойств бозона Хиггса на Большом адронном коллайдере (БАК). Для поисков были использованы все данные о протон-протонных столкновениях при энергии 13 ТеВ (13х1012 электрон-Вольт), собранные детектором ATLAS на Большом адронном коллайдере. В отличие от Большого адронного коллайдера, у NICA совсем иные цели. Российские ученые поучаствовали в эксперименте на Большом адронном коллайдере.
ЦЕРН намерен построить «суперколлайдер» Future Circular Collider, но не все учёные с этим согласны
| ЦЕРН почти год не публикует исследования о Большом адронном коллайдере | Тогда я предложил схему участия нашего института в проекте по строительству Большого адронного коллайдера. |
| Саврин объяснил, кто отстранил учёных из РФ от Большого адронного коллайдер | Самое большое научное разочарование — адронный коллайдер рискует стать самым неудачным проектом в истории физики. |
| Адронный коллайдер: последние новости | И, как ни странно, как раз потому, что Большой адронный коллайдер и американский RHIC — слишком мощные. |
ЦЕРН остановил Большой адронный коллайдер до весны 2023 года
цитирует его РИА Новости. Марсолье отметил, что ЦЕРН не финансируется Россией. После отлучения российских специалистов задачи на Большом адронном коллайдере возьмут на. Статья автора «НОВЫЕ ИЗВЕСТИЯ» в Дзене: Российских ученых осенью 2024 года окончательно отлучат от исследовательской работы на Большом адронном коллайдере. Статья автора «НОВЫЕ ИЗВЕСТИЯ» в Дзене: Российских ученых осенью 2024 года окончательно отлучат от исследовательской работы на Большом адронном коллайдере. Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого принял участие в международной коллаборации MPD и SPD коллайдеров комплекса NICA Объединённого. Образцов оценил последствия приостановки работы россиян, связанной с большим адронным коллайдером. В блокаде российских ученых в ЦЕРН он видит именно политический мотив и напоминает, что Россия участвовала в строительстве адронного коллайдера.
Строительство российского коллайдера NICA вышло на финальный этап
Всего в мире на данный момент существует шесть коллайдеров, два из них находятся в России, а совсем скоро запустится и третий — коллайдер NICA в подмосковной Дубне. Коллайдер строится на базе Объединенного института ядерных исследований совместно с учеными из 26 стран мира и 70 институтов. Основная цель экспериментов на новом коллайдере — изучение свойств плотной барионной материи состоящей из протонов, нейтронов и электронов под высоким давлением и кварк-глюонной плазмы — состояния вещества, в котором предположительно пребывала наша Вселенная первые мгновения после Большого взрыва. Кроме этого, с помощью NICA планируются исследования в области материаловедения, нано- и пикотехнологий, медицины, биологии, электроники, программ Роскосмоса, ядерной энергетики и безопасности, криогенной и сверхпроводящей техники. В 2013 году проект NICA стал одним из шести mega-science проектов, которые планируется реализовать на территории России в ближайшее десятилетие. В марте 2016 года в Дубне заложили первый камень в основании комплекса. К сожалению, все чаще такие крупные научно-исследовательские проекты превращаются в классические «долгострои». Один из примеров — термоядерный реактор ITER, стоимость и сроки сдачи которого сдвигаются из года в год.
В университете создана рабочая группа, в нее вошли трое сотрудников кафедры общей и теоретической физики во главе с Владимиром Салеевым, а также студенты и аспиранты. Участие в этом проекте включено в «Стратегию развития Самарского университета им.
Королёва до 2030 года». Такая работа уже ведется. Планируемая высокая частота столкновений частиц и большое число детекторных каналов установки SPD представляют собой серьезный вызов для вычислительной системы и программного обеспечения», — отметил ученый. Достигнуто соглашение о прямом объединении вычислительных мощностей университета и вычислительного кластера ОИЯИ в рамках грид-среды эксперимента SPD. Для расчетов и моделирования процессов планируется использовать так называемые Монте-Карло генераторы событий. Метод Монте-Карло — это один из способов математического моделирования с использованием генератора случайных чисел. Метод назван в честь известного казино в Монако.
Российский ученый ЦЕРН пытался открыть «врата ада» 04.
Зюганов, который с группой подчиненных им исследователей провел «высоко опасные испытания» на Большом адронном коллайдере. Адронные коллайдеры позволяют открыть порталы в иные миры? На ускорители заряженных частиц тратятся колоссальные деньги. На сооружение одного только Большого адронного коллайдера выделили более десяти миллиардов евродолларов. В Швейцарии зафиксировали целый рой землетрясений после запуска адронного коллайдера на полную мощность 03. Завтра будут открыты врата в Ад?
Общая длина всех подобных вакуумных труб в инжекторном канале, а также имеющихся двух колец ускорителя, тоннелей для вывода и выброса пучка протонов планировалась в семьдесят километров. Успех близок! Подобравшись так близко к экватору стройки, был возведен монументальный зал под названием "Нептун". Его размеры действительно поражают - пятнадцать на шестьдесят квадратных метров. Собственно, он был создан как раз для установки в его помещении самого ускорителя и контрольного оборудования, измеряющего заряд частиц. Внутри основного тоннеля, на каждой отметке в полтора километра создали другие залы для крупного оборудования. Плюс, был еще и особый зал, предполагавшийся для размещения разнообразных кабелей и труб. Введение в эксплуатацию БАКа К 1994 году общими усилиями все же смогли закончить участок, длиной в 21 километр, сложнейший из всех имевшихся из-за наличия грунтовых вод. В этом же году окончательно закончились все денежные средства, оставшиеся с далеких советских времен. Затраты на весь коллайдер равнялись примерной стоимости строительства АЭС. К 1995 году ни о каких выплатах заработных плат рабочим уже и не говорилось, соответственно, отсутствовали финансы и на закупку необходимого оборудования. В 1998 году нагрянул сильнейший кризис, а ситуация с коллайдером усугубилась из-за запуска БАКа Большого адронного коллайдера. В конечном итоге, оказавшись намного мощнее Протвинского коллайдера, БАК полностью перекрыл ему дорогу к работе. Реанимация российского объекта была отложена на неопределенное время. Конечно, просто так взять и бросить такое сооружение было категорически против правил. Каждый год на этот "чемодан без ручки" чиновники выделяют огромные деньги. Выплачивается жалование охранникам и рабочим, откачивающим воду из подземных сооружений. Также, бюджет расходуется на бетонирование различных лазов в коллайдер в Протвино. Как попасть в любое заброшенное здание? Все просто - стоит всего лишь проделать проход. Идеи по возрождению Последнее десятилетие постоянно придумываются новые идеи по реставрации и реновации коллайдерного комплекса. Например, внутрь тоннеля можно поместить индукционный накопитель сверхпроходимой мощности, который смог бы контролировать стабильность электросетей по всей Московской области. Поступают предложения и по формированию внутри коллайдера грибной фермы, однако, отсутствие денег является основным препятствием для всех предлагаемых проектов. А похоронить его под бетонным слоем - это самый затратный вариант. На сегодняшний день, все имеющиеся искусственные и громадные пещеры остаются монументальным памятником, означающим несбыточные мечты ученых физиков СССР. Высокотехнологичное оборудование, произведенное, но не установленное, было продано Китаю, когда государство создавало токамак. Естественно, лучшие умы физики уехали от безденежной перспективы в Америку и европейские страны. А судьба одинокого гиганта многие годы так и висит под вопросом. Консервацию произвели в 2014 году. Объект передали в руки строительной бригаде, подчиняющейся исследовательскому институту. В том же году убрали ворота для противопожарной безопасности, они делили тоннель на сектора, замазали все дыры, откуда лилась вода, а также демонтировали руддворы, с помощью которых и производили возведение коллайдера. Конечно, для любителей заброшек поставили охранную систему на весь периметр ускорителя.
Большой адронный коллайдер поставил очередной рекорд
БАК работает на одних энергиях, наш на других — более низких. Ещё один пример: если вы плеснёте кружку воды на раскалённые камни, то увидите воду и пар, больше ничего. А если вы потихоньку нагреваете воду в кастрюльке на плите, то заметите образование пузырьков, их схлопывание, кипение и так далее. То есть вы видите переходные процессы. Для этого не нужна огромная энергия, а скорее наоборот. Вот и нашу "Нику" можно сравнить с кастрюлькой на плите, а БАК — с раскалёнными камнями. Какая от него польза? Главная задача, которая стоит сейчас перед NIСA, — изучение структуры Вселенной примерно на десятой микросекунде после Большого взрыва, произошедшего около 13 миллиардов лет назад. Но это не единственное предназначение отечественного коллайдера.
Вакуум, который недостижим на расстоянии ближайшей тысячи километров от Земли. Получить его на нашей планете можно только в специальных условиях, с NICA же мы создаём вселенную в лаборатории. Это неизученная часть физики, поэтому всем интересно, что же там будет происходить. Пригодится коллайдер для изучения и освоения космоса, в медицине, при создании принципиально новых материалов и технологий и даже для утилизации радиоактивных отходов. В рамках подготовки полёта на Марс в нашей лаборатории проходят эксперименты, которые помогут понять влияние радиации на человека. Также у нас есть проект "Энергия трансплантации", где мы изучаем на пучках наших ускорителей процессы, которые потом позволят перерабатывать ядерные отходы в невредные и параллельно получать из них энергию. Всё это уже помогает изучать само строительство коллайдера, — продолжает учёный. Коллайдер — это путь в неизведанное?
Практически всё, что изучается, заранее предсказывается теоретически. Если вы загуглите, зайдёте на сайт проекта NICA, то там уже всё есть, даже диаграммы нарисованы.
В свое время исследователи надеялись, что 27-километровый ускоритель частиц откроет некоторые из самых больших тайн в науке, например, существование темной материи, однако, кроме судьбоносного открытия бозона Хиггса, субатомного кванта поля, который придает массу другим элементарным частицам, пока не было ничего интересного. Благодаря внесенным корректировкам ученые считают, что теперь ускоритель может сделать ряд очень интересных и потенциально неожиданных открытий. Чтобы понять, что именно надеются найти ученые ЦЕРН, необходимо сначала разобраться в Стандартной модели - теоретической области физики, которая объясняет, как субатомные частицы формируют атомы и, следовательно, всю окружающую нас материю.
Модель помогает объяснить три из четырех сил в природе: электромагнетизм и два типа ядерных сил сильное и слабое ядерное взаимодействие , которые удерживают атомы вместе. Однако она не объясняет четвертую силу - гравитацию, а также не объясняет теоретический, невидимый материал, составляющий около 95 процентов Вселенной - темную материю. И хотя исследователи знают, что эти частицы существуют, им еще предстоит это доказать или по крайней мере понять, что же это такое на самом деле. Именно на эти вопросы, как надеются ученые, поможет ответить апгрейд ускорителя.
Для поисков ученые использовали все данные о протон-протонных столкновениях при энергии 13 ТеВ 13х1012 электрон-Вольт , собранные детектором ATLAS на Большом адронном коллайдере. W бозоны реконструировались в их распадах на заряженный лептон электрон или мюон и нейтрино, а Z бозоны — в распадах на 2 заряженных лептона.
Сигналы новых резонансов искались в распределении по массе системы W и Z бозонов.
Об этом сообщает пресс-служба вуза на своём официальном сайте. Сотрудники Политеха отметили, что заведение имеет большой опыт в области физики элементарных частиц, физики высоких энергий, детекторных технологиях, а также в разработке систем сбора, обработки и анализа больших данных.
Большой адронный коллайдер остановили ради экономии электроэнергии
Исследователи считают, что эта сила, скорее всего, существует, поскольку она влияет на то, как расширяется Вселенная. Однако, как и темная материя, они не смогли подтвердить факт ее существования или наблюдать ее непосредственно. Сэм Харпер, физик, исследующий теоретическую силу с помощью детектора CMS, очень надеется получить ответы на эти вопросы. Благодаря обновлениям, команда может оказаться на пороге открытия пятой силы. Может быть, это тот самый год". Это будет больше, чем Хиггс". Несмотря на положительные эмоции, ученые по понятным причинам сильно волнуются.
Ожидается, что этот третий прогон обеспечит больше столкновений, чем за оба предыдущих прогона вместе взятых, что должно расширить программу исследований физики LHC. Будет более широко исследована природа бозона Хиггса с высокой долей точности, и в новых ракурсах. В частности, ученые будут обследовать материю при экстремальных режимах температур, а также постараются выявить претендентов на «темную материю». В том числе, предполагается рассмотрение вопросов антиматерии и асимметрии материи во Вселенной.
Это позволит, в дальнейшем, существенно увеличить точность измерения уже известных процессов материалов и материй. Именно асимметрии лептонного аромата будет уделено более пристальное внимание, поскольку изучение в данном вопрос началось в предыдущих прогонах, а теперь точность данных удастся повысить в два раза.
Коллайдер уничтожает землю А теперь попытаемся понять, почему он адронный? Дело в том, что он работает с адронами, точнее разгоняет, ускоряет и сталкивает адроны. Адроны — класс элементарных частиц, подверженных сильному взаимодействию.
Адроны состоят из кварков. Адроны делятся на барионы и мезоны. Чтобы было проще, скажем, что из барионов состоит почти все известное нам вещество. Упростим еще больше и скажем, что барионы - это нуклоны протоны и нейтроны, составляющие атомное ядро. Как работает большой адронный коллайдер Масштаб очень впечатляет.
Коллайдер представляет собой кольцевой туннель, залегающий под землей на глубине ста метров. Длина большого адронного коллайдера составялет 26 659 метров. Протоны, разогнанные до скоростей близких к скорости света, пролетают в подземном круге по территории Франции и Швейцарии. Если говорить точно, то глубина залегания туннеля лежит в пределах от 50 до 175 метров. Для фокусировки и удержания пучков летящих протонов используются сверхпроводящие магниты, их общая длина составляет около 22 километров, а работают они при температуре -271 градусов по Цельсию.
Помимо основных больших детекторов, есть еще и вспомогательные. Детекторы предназначены для фиксации результатов столкновений частиц.
Большой адронный коллайдер работает, сталкивая протоны, чтобы разделить их на части и обнаружить субатомные частицы, которые существуют внутри них, и как они взаимодействуют. Вес позволяет значительно снизить потери энергии на один оборот ускорителя по сравнению с другими частицами, такими как фотон. В этом месяце ученые включили мощную машину, введя в нее несколько пучков протонов. Как пишет Daily Mail, 8 марта команды со всего мира ждали в подземной лаборатории, чтобы взглянуть на лучи, вращающиеся внутри кольца БАК. Круглая форма была задумана так, чтобы у пучка частиц было больше времени для ускорения и можно было достичь более высокой энергии.
Но первая попытка в этом месяце прошла не так, как планировалось, после того, как луч совершил лишь частичный оборот. Тем не менее эксперименты этого месяца показали, что траектория луча была отклонена, поскольку он совершил полный круг. Однако, повозившись с механикой, команда с удивлением наблюдала, как луч облетел акселератор менее чем за 20 минут. При полной мощности триллионы протонов будут проноситься по кольцу ускорителя LHC 11 245 раз в секунду, что всего на семь миль в час меньше скорости света.
ЦЕРН построит новый адронный коллайдер стоимостью €20 млрд. Зачем он нужен
Самое большое научное разочарование — адронный коллайдер рискует стать самым неудачным проектом в истории физики. Адронный коллайдер в ЦЕРН и коллайдер NICA – не каждая страна может себе позволить изыскания такого уровня, не говоря уже о собственном коллайдере. крупнейший информационный сайт России посвященный компьютерам, мобильным устройствам. Большой адронный коллайдер (БАК) снова запустил 5 июля очередной эксперимент со столкновением протонов.
ЦЕРН построит новый адронный коллайдер стоимостью €20 млрд. Зачем он нужен
Вариант первый: к ноябрю сдать дела и смотать удочки с Большого адронного коллайдера. экзотических адронов, состоящих из четырех кварков. После того, как было принято решение участвовать в запуске Большого адронного коллайдера, от завершения УНК отказались окончательно. В понедельник утром ЦЕРН остановил работу Большого адронного коллайдера на традиционные зимние каникулы, которые продлятся до марта 2023 года, свидетельствуют данные из онлайн-монитора состояния коллайдера. 5 июля 2022 года в 16.00 ЦЕРН будет запускать Большой Адронный Коллайдер (БАК) БАК не включали 10 лет, в последний раз когда его включили начали появляться черные дыры.
Учёные из России улучшили детектор на Большом адронном коллайдере
Большим наш коллайдер никак не назовёшь, скорее крошечным. А зачем нам такой маленький коллайдер? Размер нашего коллайдера вовсе не умаляет его значимости для науки. Допустим, если вам на огород нужно немного песка привезти, вы же не карьерный самосвал заказываете. Так и здесь. БАК работает на одних энергиях, наш на других — более низких.
Ещё один пример: если вы плеснёте кружку воды на раскалённые камни, то увидите воду и пар, больше ничего. А если вы потихоньку нагреваете воду в кастрюльке на плите, то заметите образование пузырьков, их схлопывание, кипение и так далее. То есть вы видите переходные процессы. Для этого не нужна огромная энергия, а скорее наоборот. Вот и нашу "Нику" можно сравнить с кастрюлькой на плите, а БАК — с раскалёнными камнями.
Какая от него польза? Главная задача, которая стоит сейчас перед NIСA, — изучение структуры Вселенной примерно на десятой микросекунде после Большого взрыва, произошедшего около 13 миллиардов лет назад. Но это не единственное предназначение отечественного коллайдера. Вакуум, который недостижим на расстоянии ближайшей тысячи километров от Земли. Получить его на нашей планете можно только в специальных условиях, с NICA же мы создаём вселенную в лаборатории.
Это неизученная часть физики, поэтому всем интересно, что же там будет происходить. Пригодится коллайдер для изучения и освоения космоса, в медицине, при создании принципиально новых материалов и технологий и даже для утилизации радиоактивных отходов. В рамках подготовки полёта на Марс в нашей лаборатории проходят эксперименты, которые помогут понять влияние радиации на человека.
Именно ускорители частиц вырабатывают необходимое количество энергии для проведения лабораторных экспериментов. Периметр основного кольца — 336 метров. Окончательно достроить установку планируется к концу 2021 года, однако в 2020 году было заявлено , что в полном объеме NICA заработает к концу 2022 года. Тем не менее, еще в 2018 году началось проведение первых экспериментов по запуску ускорительного комплекса. Из-за этого жители города остались без электричества, но, по словам, ведущего, ждали этот магнит всем городом и даже собрались в порту. Александру 57 лет, и он живет в Дубне всю свою жизнь.
При этом некоторые теории, ответственные за расширение Стандартной модели, предсказывают иные показатели. То есть имеется расхождение с тем, что прогнозирует Стандартная модель, в 44 раза! Это как раз является пусть косвенным, но всё же доказательством в пользу теорий, расширяющих Стандартную модель. Сам процесс распада бозона Хиггса на Z-бозон и фотон аналогичен распаду на два фотона в том смысле, что в этих процессах бозон Хиггса не распадается непосредственно на указанные пары частиц, что было бы весьма просто зафиксировать и интерпретировать.
Например, Бозон Хиггса именно так и был открыт. Что делает коллайдер? Для того, чтобы разогнать частицы, там используются радиочастотные резонаторы. В 27-километровом ускорителе в двух местах стоят резонаторы, постоянно меняется электрическое поле, частица пролетает, получает «пинок», пролетает еще 27 км, затем снова получает «пинок» и так далее. Она летает почти со скоростью света, поэтому этот процесс происходит 10 тыс. Даже двигаясь несколько минут, она уже получает огромную энергию. При этом нужны магниты, которые удерживают частицы в окружности. Размер коллайдера зависит от магнитов.
Если бы мы могли сделать более мощный магнит, устройство было бы меньше. Но есть еще одна причина, почему нам нужны магниты. Ведь пучок состоит из протонов, которые отталкиваются друг от друга, и их нужно сфокусировать, чтобы произошло как можно больше столкновений. Так устроен БАК — там разгоняют сотни известных частиц, чтобы получить одну новую. Она проживает очень маленький промежуток времени, разваливается на частицы, которые разлетаются в разные стороны со скоростью света. Но как зафиксировать новую частицу, если она так мало живет? Как зафиксировать открытие? Для фиксации ученым нужен очень хороший фотоаппарат.
В этой роли используется огромный детектор элементарных частиц, он снимает каждое столкновение протонов и ядер свинца. На БАК таких детекторов четыре. Самый тяжелый детектор — CMS, его масса около 18 тыс. Каждая линия здесь — это след рожденной частицы. Это реальная фотография, слева можно увидеть, что он сделан 4 июля 2016 года в 16 часов 18 минут 25 секунд. Таких столкновений происходит до 100 млн в секунду. Как сделать открытие? Для простоты допустим, что есть новая частица, которая распадается на известные нам частицы.
Например, когда искали Бозон Хиггса, ученые уже предполагали, что он должен распадаться на два фотона. Это означает, что детектор должен не просто понимать, куда и с какой траекторией разлетелись частицы, но и какими они были. Этим обусловлены размеры детектора и их структура — это так называемая структура матрешки. Первые слои детекторов — пиксельные, по технологии они похожи на пиксели, которые есть в камерах смартфонов, но они ловят не фотоны, а частицы. Допустим, заряженная частица пролетает и пиксели зажигаются — потом можно увидеть их траекторию, а если следа нет, значит, частица была незаряженной. Структура БАК Затем идут калориметр, который уничтожает частицы, после чего остаются «ливни», по их размеру можно определить энергию частицы. А по траектории можно понять импульс протона, калибраторы могут определить их энергию, после этого можно понять массу частиц. Как появился Бозон Хиггса?
Представим, что есть столкновение, в котором рождаются только фотоны. Значит, мы можем ловить их, и они будут появляться в разных процессах. Теперь предполагаем, что в этих же процессах очень редко рождается Бозон Хиггса. Он обладает массой, распадается на два фотона, и в этом процессе должен соблюдаться закон сохранения импульса и энергии. Как эти два фотона будут отличаться от фотонов, которые появляются в других процессах?