Большой адронный коллайдер откроет новую физику
16.03.2010
Источник: Наука и технологии
15 марта на торжественном заседании с участием представителей Академии наук Института Франции, Национального центра научных исследований, фонда «Дом наук о человеке» и иностранных членов РАН был представлен доклад физика Жана Илиопулоса о Большом адронном коллайдере (БАК).
Справка STRF.ru:
Все сверхпроводящие магниты для БАК изготовлены в Германии, Франции и других странах Европы. Монтаж этих магнитов в туннеле БАК делали европейские фирмы, в том числе и электрические соединения между СП- обмотками магнитов. Именно брак в этих соединениях стал причиной аварии на БАК. Институт физики высоких энергий в городе Протвино сделал систему защиты основных кольцевых сверхпроводящих магнитов БАК, которая во время аварии сработала правильно. Начальник профильного отдела Борис Казьмин получил благодарность от коллектива БАК Найдём мы бозон Хиггса или нет — не так важно, считает Жан Илиопулос. В любом случае с помощью БАКа нам гарантировано открытие новой физики. Какой — мы ещё не знаем! Жан Илиопулос Действительный член Академии наук Франции, физик Жан Илиопулос назвал БАК машиной, которая заслуживает только превосходных степеней. Он считает, что благодаря БАКу у человечества появится новая физика. Учёный убеждён, что никогда ещё в истории науки инструмент не был связан с такой бурей эмоций вокруг него, какую мы можем наблюдать в случае с БАК. Поэтому Жан Илиопулос считает важным объяснить публике идею БАКа и принципы его работы.
Исследования современных учёных с помощью БАКа он сравнил с возможными наблюдениями инопланетян за жизнью землян. Представители другой цивилизации видят лишь приблизительную картину нашего существования. Их приборы не обладают высокой разрешающей способностью. О многих деталях они могут только догадываться или выстраивать гипотезы. Инопланетяне должны обращаться к научным организациям, чтобы понять человеческую жизнь, принципы, заложенные в основу существования людей на Земле. Сегодня учёные-физики находятся в такой же ситуации, как и выдуманные Жаном Илиопулосом инопланетяне.
Они только строят догадки о том, как возникла Вселенная, планеты Солнечной системы и само Солнце. Они оперируют гипотезами о составе космического излучения, о порядках энергий и потоках частиц, его составляющих. Но пока что у науки нет точных данных об этом. Пролить свет на мир Космоса и его историю смогут учёные, работающие на БАКе.
Что он собой представляет? Это туннель, размер которого — 100 километров (его окружность — 27 километров), рассчитанный на максимальную мощность 7 000 ГВатт, 3 тысячи связок пучков протонов. Он проложен под землёй на границе Швейцарии и Франции. Огромные сверхпроводящие электромагниты, расположенные на расстоянии 15 метров друг от друга, создают в тоннеле мощнейшее электромагнитное поле, разгоняющее протоны. В БАКе существуют сложные взаимосвязи и взаимоподключения. К сожалению, по словам господина Илиопулоса, была плохо проведена сварка швов БАКа, что в своё время привело к утечке гелия и остановке эксперимента.
Отдельной задачей экспериментов будет исследование тёмной материи. Человечество привыкло жить в четырёхмерном пространстве. Но, возможно, исследования на БАКе покажут, что есть ещё одно измерение Учёный отдельно остановился на международном проекте детектора «Атлас», который хорошо зарекомендовал себя во время проведения исследований на БАКе. Это уникальный прибор, в четырёх местах которого протонные пучки испытывают фронтальные столкновения. В результате этих процессов рождается множество частиц, которые фиксируются детектором. Учёным нужно было не только создать надёжный детектор, но и разработать принципы сверхпрочных материалов его конструкции, которые должны в процессе испытаний абсорбировать огромные дозы радиации (энергия пучка на уровне инжекции — от 23,3 МДж до 362 МДж). Этой кинетической энергии хватило бы на запуск авианосца. Сила света в БАКе — 10 в 34-ой степени. Это в 100 раз больше любой известной до сих пор энергии.
Учёным необходимо иметь многоканальную информатику, которая могла бы просчитывать полученную информацию, отсеивая ненужные факты.
Жан Илиопулос рассказал о режиме работы БАКа в новой серии экспериментов. В течение 18 месяцев с апреля 2010 года запланированы эксперименты при низких энергиях, затем пройдёт техническая остановка БАКа для проверки качества сварочных швов (она займёт около года). После этого он заработает на полную мощность. Программа исследований рассчитана на 5 лет.
Жан Илиопулос сравнил исследования современных учёных с помощью БАКа с возможными наблюдениями инопланетян за жизнью землян Отдельной задачей экспериментов будет исследование тёмной материи. Во Вселенной лишь 4 процента энергии приходится на видимую материю. Всё остальное ускользает от человечества. По гравитационным показателям специалисты догадываются, что тёмная материя существует. Это скрытое измерение Вселенной. Человечество привыкло жить в четырёхмерном пространстве. Но, вполне возможно, исследования на БАКе покажут, что есть ещё одно измерение.
Жан Илиопулос привёл аналогию. Если инопланетяне наблюдают на Земле сферу и имеют в своём распоряжении приборы с плохим разрешением, то могут принять её за точку. Так же и земляне выстаивают свои теории в отношении мира мельчайших частиц на основе приближений — апроксимаций. БАК, как огромный микроскоп, позволит им зафиксировать скрытое измерение и проникнуть в невидимые миры.
На проекте БАК международное сотрудничество учёных достигло невиданных масштабов. Это хороший пример для будущих проектов в области физики высоких энергий Найдём мы бозон Хиггса или нет — не так важно, считает Жан Илиопулос. В любом случае с помощью БАКа нам гарантировано открытие новой физики. Какой — мы ещё не знаем!
По словам учёного, на проекте БАК международное сотрудничество учёных достигло невиданных масштабов. Например, над детектором «Атлас» работало 2 тысячи физиков из 200 университетов и научных институтов со всего мира. Это хороший пример для будущих проектов в области физики высоких энергий.