Фізика
Технології
Фізика
Технології

Великий адронний колайдер перезапустили. На запуск чекали три роки

Великий адронний колайдер розпочав роботи після трирічної паузи на ремонт для модернізації. Найпотужніший в світі прискорювач частинок розпочав третій сезон роботи і сьогодні о 13:16 за київським часом по його 27-кілометровому кільцю пройшли перші пучки протонів на енергії 450 гігаелектронвольтів. Про запуск повідомляє Європейська організація з ядерних досліджень CERN.

CERN

CERN

Чим займається ВАК?

У Великому адронному колайдері (ВАК), найбільшому у світі прискорювачі елементарних частинок, пучки частинок проходять шлях 27-кілометровим тунелем з надпровідних магнітів та низкою прискорюючих структур для підвищення енергії цих частинок по дорозі. У підсумку всередині прискорювача два пучки частинок розганяються до швидкості, порівняною зі швидкістю світла, щоб у зіткненні утворити нові. Наприклад, бозон Хіггса у зіткненні двох протонів.

Промені частинок рухаються в протилежних напрямках за окремими променевими трубками, в яких підтримується надвисокий вакуум. Вони прямують по кільцю прискорювача сильним магнітним полем, що підтримується надпровідними електромагнітами. Безпосередньо перед зіткненням використовується магніт іншого типу, який «стискає» частинки ближче одна до одної, щоб збільшити ймовірність зіткнень.

Скільки працює колайдер?

З моменту першого зіткнення частинок на ВАК у 2010 році колайдер пережив два різні «сезони» роботи. Перші зіткнення частинок почалися у 2010 році і тоді ВАК вийшов на рівень енергії у 3,5 тераелектронвольта на протон. Це менше, ніж було заплановано, однак саме у цей запуск вдалося відкрити бозон Хіггса, який підтвердив собою справедливість Стандартної моделі та наших уявлень про устрій Всесвіту.

Вже у 2015 році, після дворічної паузи на модернізацію, ВАК досяг рівня енергії в 6,5 тераелектронвольта на протон та почав другий сеанс наукової роботи ще на три роки, до грудня 2018. За цей час інженери мали вдвічі збільшити світність — «слід використати весь фізичний потенціал ВАК», як заявляє CERN. Роботи мали завершити у 2021, однак на строки виконання вплинула пандемія коронавірусної інфекції.

І врешті, після пілотних запусків у жовтні 2021, на ВАК знову прискорилися частинки. 22 квітня о 13:16 за київським часом два пучки протонів проциркулювали у тунелі на енергії у 450 гігаелектронвольтів. Як повідомляє CERN, у третьому запуску ВАК займатиметься збиранням даних про зіткнення не лише з рекордною енергією, а й у безпрецедентних кількостях. Експерименти ATLAS та CMS отримають ще більше подій зіткнень частинок, ніж у двох минулих запусках разом узятих. LHCb, який зазнав повної модернізації під час зупинки, може сподіватися побачити збільшення кількості зіткнень утричі. А ALICE, детектор вивчення зіткнень важких іонів, може очікувати п'ятдесятикратного збільшення загальної кількості зареєстрованих зіткнень іонів. Крім того, на колайдері можуть з'явитися два нові експерименти: FASER і [email protected], призначені для пошуку фізики за межами Стандартної моделі.

І поки ми чекаємо на нові результати роботи ВАК, з деякими з другого сезону роботи колайдера результати роботи nauka.ua вже встигла розповісти. Наприклад, про рекордне магнітне поле, створене на ВАК у 2018 році, яке все ж не допомогло відшукати магнітні монополі. А також про вперше знайдені на ВАК у 2018 році нейтрино.


Фото в анонсі: CERN