Большой адронный коллайдер

[Hlopchik3000]

Большой адро́нный колла́йдер (англ. Large Hadron Collider, LHC) — ускоритель, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов и строящийся в исследовательском центре Европейского совета ядерных исследований CERN (фр. Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire).

 

Задачи, стоящие перед БАК

 

В начале XX века в физике появились две основополагающие теории — общая теория относительности (ОТО) Альберта Эйнштейна, которая описывает Вселенную на макроуровне, и квантовая теория поля, которая описывает Вселенную на микроуровне. Проблема в том, что эти теории несовместимы друг с другом. Например, для адекватного описания происходящего в чёрных дырах нужны обе теории, а они вступают в противоречие.

 

Ещё Эйнштейн в последние годы жизни хотел разработать Единую теорию поля, но количество эмпирического материала было тогда недостаточно. Во второй трети XX века физикам удалось разработать Стандартную Модель (СМ), которая объединяла три из четырёх фундаментальных взаимодействий — сильное, слабое и электромагнитное.

 

В конце XX века физики начали разрабатывать теорию, которая смогла бы объединить все четыре взаимодействия. Оказалось, однако, что добавить в СМ гравитационное взаимодействие чрезвычайно трудно. Таким образом, в настоящее время фундаментальные взаимодействия описываются двумя общепринятыми теориями: ОТО и СМ. Их объединения пока достичь не удалось из-за трудностей создания теории квантовой гравитации. Для дальнейшего объединения фундаментальных взаимодействий в одной теории используются различные подходы: теория струн, теория бран, а также перспективная М-теория.

 

Некоторые из них имеют проблемы внутри себя, и ни у одной из них нет экспериментального подтверждения. Проблема в том, что для проведения соответствующих экспериментов нужны энергии, недостижимые на современных ускорителях заряженных частиц.

 

БАК позволит провести эксперименты, которые ранее было невозможно провести и, вероятно, подтвердит или опровергнет часть этих теорий. Так, существует целый спектр физических теорий с размерностями больше четырёх, которые предполагают существование «суперсимметрии» — например, теория суперструн. Подтверждение существования суперсимметрии, таким образом, будет косвенным подтверждением истинности этих теорий.

 

История строительства

 

Идея проекта Большого адронного коллайдера (БАК) родилась в 1984 году и была официально одобрена десятью годами позже. Его строительство началось в 2001 году, после окончания работы предыдущего большого ускорителя CERN — электрон-позитронного коллайдера LEP (Large Electron-Positron Collider).

 

На БАК предполагается сталкивать протоны с суммарной энергией 14 ТэВ (то есть 14 тераэлектронвольт или 14·1012 электронвольт) в системе центра масс налетающих частиц, а также ядра свинца с энергией 5,5 ГэВ (5,5·109 электронвольт) на каждую пару сталкивающихся нуклонов.

 

БАК строится в туннеле, который прежде занимал LEP. Туннель с длиной окружности 26,7 км проложен на глубине около ста метров под землёй на территории Франции и Швейцарии. Для удержания и коррекции протонных пучков используются 1 624 сверхпроводящих магнита, общая длина которых превышает 22 км. Последний из них был установлен в туннеле 27 ноября 2006 года. Магниты будут работать при температуре 1,9 K (−271 °C). Строительство специальной криогенной линии для охлаждения магнитов закончено 19 ноября 2006 года.

 

Информация о запуске БАК 8 июля 2008 года, появившаяся на некоторых сайтах, не соответствует действительности. Большинство СМИ ссылались на размещённый в интернете счётчик, источник информации которого неизвестен. На официальном сайте БАК дата запуска коллайдера не указана,[3] однако 8 июля в вечерней программе «Время» на Первом канале была объявлена ориентировочная дата тестового запуска коллайдера — октябрь 2008 года.[4] В официальном коротком техническом отчёте CERN[5] упоминается о том, что не все сектора охлаждены до нужной температуры и что пробная циркуляция пучков начнётся не раньше сентября 2008 года.

 

После запуска, БАК будет самым высокоэнергичным ускорителем элементарных частиц в мире, почти на порядок превосходя по энергии своих ближайших конкурентов — протон-антипротонный коллайдер Tevatron, который в настоящее время работает в Национальной ускорительной лаборатории им. Э. Ферми (США), и релятивистский коллайдер тяжёлых ионов RHIC, работающий в Брукхейвенской лаборатории (США).

 

Испытания

 

11 августа 2008 года успешно завершена первая часть предварительных испытаний.[6] Во время испытаний пучок заряженных частиц прошёл чуть более трёх километров по одному из колец БАКа. Таким образом, учёным удалось проверить работу синхронизации предварительного ускорителя, так называемого супер протонного синхротрона (SPS), и системы правой доставки луча. Эта система передаёт в основное кольцо разогнанные пучки таким образом, что они начинают двигаться по кольцу по часовой стрелке. В результате испытаний удалось оптимизировать работу системы.

 

Второй этап испытаний прошёл 24 августа 2008 года. Была протестирована инжекция протонов в ускорительное кольцо БАК в направлении против часовой стрелки.[7]

 

Итоговый запуск коллайдера намечен на 10 сентября.[8][9] Последние несколько месяцев ускоритель охлаждался до температуры 1,9 К (-271,25 °C). Это нужно было для того, чтобы магниты стали сверхпроводящими и могли держать очень сильное магнитное поле. А также для того, чтобы жидкий гелий, пропитывающий магниты, эффективнее их охлаждал.[9]

Неконтролируемые физические процессы

 

Некоторые специалисты и представители общественности высказывают опасения, что имеется отличная от нуля вероятность выхода проводимых в коллайдере экспериментов из-под контроля и развития цепной реакции, которая при определённых условиях теоретически может уничтожить всю планету. Точка зрения сторонников катастрофических сценариев, связанных с работой БАК, изложена на отдельном сайте.[10] Из-за подобных настроений БАК иногда расшифровывают как Last Hadron Collider (Последний Адронный Коллайдер).

 

В этой связи наиболее часто упоминается теоретическая возможность появления в коллайдере микроскопических чёрных дыр,[11] а также теоретическая возможность образования сгустков антиматерии и магнитных монополей с последующей цепной реакцией захвата окружающей материи.

 

Указанные теоретические возможности были рассмотрены специальной группой CERN, подготовившей соответствующий доклад, в котором все подобные опасения признаются необоснованными.[12][13] Адриан Кент опубликовал научную статью с критикой норм безопасности, которые продвигает CERN, поскольку ожидаемый ущерб (то есть произведение вероятности события на число жертв) является неприемлемым. Однако его утверждение, что официальной оценкой риска глобальной катастрофы является 1 к 50 миллионам[14], не соответствует действительности. В реальности может быть получено лишь ограничение сверху, а не сама вероятность, и современные ограничения сверху уже намного меньше этого числа[15].

 

В качестве основных аргументов в пользу необоснованности катастрофических сценариев приводятся ссылки на то, что Земля, Луна и другие планеты постоянно бомбардируются потоками космических частиц с гораздо более высокими энергиями. Упоминается также успешная работа ранее введённых в строй ускорителей, включая релятивистский коллайдер тяжёлых ионов RHIC в Брукхейвене. Возможность образования микроскопических чёрных дыр не отрицается специалистами CERN, однако при этом заявляется, что в нашем трёхмерном пространстве такие объекты могут возникать только при энергиях, на 16 порядков больших энергии пучков в БАК. Гипотетически микроскопические чёрные дыры могут появляться в экспериментах на БАК в предсказаниях теорий с дополнительными пространственными измерениями. Такие теории пока не имеют каких-либо экспериментальных подтверждений. Однако, даже если чёрные дыры будут возникать при столкновении частиц в БАК, предполагается, что они будут чрезвычайно неустойчивыми вследствие излучения Хокинга и будут практически мгновенно испаряться в виде обычных частиц.

 

21 марта 2008 года в федеральный окружной суд Гавайев был подан иск[16][17] Уолтера Вагнера (англ. Walter L. Wagner) и Луиса Санчо (англ. Luis Sancho), в котором они, обвиняя CERN в попытке устроить конец света, требуют запретить запуск коллайдера до тех пор, пока не будет гарантирована его безопасность.

 

Машина времени

 

По информации международного издания New Scientist (англ.), профессор, доктор физико-математических наук Ирина Арефьева и член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук Игорь Волович[20] полагают, что этот эксперимент может привести к созданию машины времени.[21][22] Они считают, что протонные столкновения могут породить червоточины.

 

Противоположных взглядов придерживается доктор физико-математических наук из НИИ ядерной физики МГУ Эдуард Боос, отрицающий возникновение на БАК чёрных дыр, а следовательно, и временных червоточин.[23]

 

информация выложена частично... кому интересно может почитать подробнее тут

оффицильный сайт коллайдера

 

схема LHC

 

кто что думает по этому поводу?

запуск завтра =) точнее уже сегодня...))

[Камалудин]

Он поглотит Швейцарию!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

[Hlopchik3000]

что имеется отличная от нуля вероятность выхода проводимых в коллайдере экспериментов из-под контроля и развития цепной реакции, которая при определённых условиях теоретически может уничтожить всю планету.

того как это будет происходить в трёхмерном виде... XD

правда не оффициальное))

[OKSa]

Фильм помню..раньше интересный был.. Квантовый скачОк! там во времени передвигались..

Видимо, скоро это будет реальностью, а не фантазией киношников! (если не погибнет планета)

[Hlopchik3000]

Квантовый скачОк!

чот до боли знакомое..... возможно смотрел...

 

ххх: Нет, ну как можно бояться запуска БАКа, если на серьёзном сайте, под серьёзной статьёй о коллайдере, первый же комментарий - цитирую:

"Чур я хедкраб! :о)"

 

(с) баш

интересно чо будет =)))))

[Hlopchik3000]

насколько мне говорят слухи... коллайдер запущен, всё окей... на полную мощность вроде запустят в октябре...

наших русских учёных или кого там... вроде 900 человек прислали... на помощь ихним... на лепление коллайдера)))

[Peyote_old]

я не понимаю даже о чем речь, а в двух простых словах для обывателей можно?

[Камалудин]

нет,вот епт, без наших,даже мир угробить не могут,что за люди,а эти европейцы ппцц!

[Hlopchik3000]

я не понимаю даже о чем речь, а в двух простых словах для обывателей можно?

короче запускают 27-километровую фиговину, которая непонятно чо будет делать... вариантов непонятно чего непонятно сколько... может даже до конца существования земли приведёт с помощью чорной дыры... а может новые технологии откроем))))) ты там почитай по диагонали)) прикольно))))))

 

нет,вот епт, без наших,даже мир угробить не могут,что за люди,а эти европейцы ппцц!

ну так...)) наши рулят =)))

[YoZhog]

Вообщем событий схожих с Half-Life не произошло, как и следовало ожидать. =)

[Hlopchik3000]

Вообщем событий схожих с Half-Life не произошло, как и следовало ожидать. =)

они вроде как ещё не на всю мощность запустили)) так что ждём октября)) и хед-крабов XD

[Гость Prolog]

Так надеялся, что откроется чОрная дыра и всякие уроды оттуда полезут. Хе-хе, я уже даже свой топор заточил