Пучки снова циркулируют

Большой адронный коллайдер запущен впервые после годового перерыва

Большой адронный коллайдер запущен в рабочем режиме впервые после прошлогодней аварии. Пучки протонов успешно преодолели путь по 27-километровому кольцу ускорителя в обоих направлениях. Уже в начале следующего года физики надеются получить первые революционные результаты работы прибора.

«Женева, 20 ноября 2009 года. Пучки частиц снова начали циркулировать по самому мощному ускорителю в мире – Большому адронному коллайдеру (БАК) в CERN. Первый пучок совершил полный круг по направлению часовой стрелки сегодня вечером в 22.00.

The LHC is back», — таким сообщением встречает своих посетителей сайт Европейской организации ядерных исследований.

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "id": "3271766",
    "incutNum": 2,
    "repl": "<2>:{{incut2()}}",
    "uid": "_uid_3289534_i_2"
}

В пятницу поздно вечером произошло событие, которое в минувшем году называли «запуском коллайдера»: при первом проведении протонов по всему кольцу БАК в центре управления присутствовала пресса, его отмечали шампанским. Сейчас это уже просто рабочий момент, веха на пути к полноценному запуску коллайдера и получению революционных результатов. Ученые надеются наблюдать в экспериментах CMS и ATLAS так называемую «новую физику» — явления, не укладывающиеся в так называемую «стандартную модель». Это теоретическое построение, описывающее с единых позиций электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие всех элементарных частиц. За ее пределами лежит «новая физика», разгадка тайн суперсимметрии частиц и изучение так называемой «темной материи» и «темной энергии» — невидимой части материального мира, составляющей ни много ни мало 95% всей Вселенной.

Но это все в будущем. А сегодня еще не физики-теоретики, а экспериментаторы-ускорительщики празднуют первую победу. «Это великолепно – видеть, что пучки снова циркулируют по БАК, — сказал генеральный директор CERN Рольф Хойер. – Нам еще предстоит пройти некоторый путь до начала физических экспериментов, однако с сегодняшнего дня мы твердо идем по этому пути».

В первый раз пучки протонов были проведены по БАК 10 сентября 2008 года, однако 9 дней спустя в охлаждающей системе ускорителя произошла авария, устранение последствий которой и подготовка к новому запуску заняли более года.

«Сейчас мы гораздо более осознанно работаем с БАК, мы понимаем его куда лучше, чем год назад. Мы многое узнали за это время, приобрели новый опыт и разработали совершенно новые технологии, которые позволяют нам идти дальше. Это обычный путь прогресса», — отметил директор по ускорителям CERN Стив Майерс.

«То, что мы сегодня сделали, — это результат титанических усилий. Я хочу поблагодарить всех, кто принимал участие в этой работе – и сотрудников CERN, и наших коллег из научных институтов по всему миру», — добавил Майерс.

Не обошлось без инцидентов: во время прохождения сектора 5–6 по часовой стрелке пучок протонов коснулся одного из магнитов, и система защиты вывела его из сверхпроводящего состояния, что задержало работу на 20–30 минут,

сообщает РИА «Новости» со ссылкой на сотрудника Института ядерных исследований РАН Зинура Шарифуллина.

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "incutNum": 1,
    "pic2": "/files3/534/3289534/0910_LHC_cold.gif",
    "picsrc": "Схема детекторов БАК с разбивкой по секторам//cern.ch",
    "repl": "<1>:{{incut1()}}",
    "uid": "_uid_3289534_i_1"
}

«Система защиты «увидела», что пучок коснулся магнита, и заранее вывела магнит из сверхпроводящего состояния. Система QPS (Quench Protection System) сработала штатно, но из-за этого пришлось выключать цепи в одном из секторов, что привело к получасовой задержке», — сказал сотрудник ИЯИ РАН, который входит в команду разработчиков QPS.

Таким образом, система защиты уже в первые часы после запуска ускорителя успешно прошла «проверку боем». Вскоре кольцо удалось «замкнуть», а потом провести пучок и в противоположном направлении.

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "id": "3262951",
    "incutNum": 3,
    "repl": "<3>:{{incut3()}}",
    "uid": "_uid_3289534_i_3"
}

Помимо того что ученые смогли провести частицы по всему кольцу на энергии инжекции 450 ГэВ (энергии предыдущей ступени ускорительного комплекса — протонного суперсинхротрона SPS), они также задействовали ускорительную секцию самого коллайдера, которая в будущем будет разгонять протоны до энергии 7 ТэВ (энергия выше почти в 15 раз). Ускорительная секция (radio frequency cavity) штатно «захватывала» пучки и синхронизировала их.

Кроме того, успешно сработали все четыре детектора БАК – LHCb, CMS, ATLAS и ALICE — ученые зафиксировали результаты прохождения частиц. Это очень важно, поскольку до сих пор детекторы фиксировали лишь частицы космических лучей.

Следующим этапом работы прибора станут первые столкновения частиц – пока на низкой энергии. Ученые планируют начать их уже через неделю.

Это будут, в большей степени, технические эксперименты. От них не ждут научных результатов – главной задачей будет юстировка детекторов, калибровка и проверка оборудования, регистрирующего столкновения. Настоящие «именины» состоятся уже в следующем году. Первые столкновения пучков с энергией 7 ТэВ (3,5 ТэВ на пучок) пройдут в присутствии прессы со всего мира и, как надеются ученые, ознаменуют новый этап в развитии современной физики.

Ну и напоследок: о задачах коллайдера, его устройстве и о том, какие знания может принести человечеству его работа, физики CERN рассказывают посетителям и в популярной форме. Очень популярной.