10 сентября 2008 года – это дата, которую все физики мира, работающие в области исследования элементарных частиц, отметили на своих календарях. В этот день планируется официальное открытие Большого Адронного Коллайдера (Large Hadron Collider – LHC).

Судя по всему, весь остальной мир только еще начинает обращать внимание на участившийся поток информации об этом проекте стоимостью 9 миллиардов долларов США.

Большой адронный коллайдер – ускоритель, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов и строящийся в настоящее время в исследовательском центре Европейского совета ядерных исследований ЦЕРН (CERN – Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) в Швейцарии. Одной из основных целей проекта LHC является экспериментальное доказательство существования бозона Хиггса. Также планируется исследование свойств W и Z-бозонов, ядерных взаимодействий при сверхвысоких энергиях, процессов рождения и распадов тяжёлых кварков.

Ускоритель представляет собой 27 километровое кольцо, построенное под швейцарско-французской границей. Коллайдер использует кольцевые сверхпроводящие охлаждаемые магниты, предназначенные для разгона двух встречных пучков протонов до уникально высоких скоростей и энергий, никогда до настоящего времени не наблюдавшихся в условиях контролируемого эксперимента. При столкновении пучков должны образоваться новые элементарные частицы, к которым и обращен интерес исследователей.

Большой адронный коллайдер – самый мощный исследовательский инструмент, который физики получают для попытки ответов на многие вопросы образования Вселенной, которые одновременно лежат в области квантовой механики и физики гигантских образований галактик и черных дыр. В частности, ученые надеются, что LHC поможет наконец найти бозон Хиггса, теоретически являющийся основной частицей так называемой Стандартной Модели физики элементарных частиц. Бозон Хиггса, который предположительно придает массу другим элементарным частицам, до сих пор экспериментально не был обнаружен на более низких уровнях энергии. Результаты этого эксперимента должны приблизить физиков и астрономов к пониманию природы Вселенной и, особенно, Большого Взрыва.

Первое штатное испытание LHC назначено на 10 сентября. Тестовый запуск будет транслироваться в прямом эфире телеканала «Евроньюс». В конце 2008 года планируется выход на энергию 7 ТэВ, затем коллайдер закроют на зимний период, в течение которого его постараются оптимизировать. Весной 2009 года ускоритель заработает на полную энергию (14 ТэВ) и будет постепенно повышать светимость.

Россия и российские физики принимают активное участие как в строительстве LHC, так и в создании всех четырёх детекторов, которые должны работать на коллайдере. Во время работы коллайдера расчётное потребление энергии комплексом ЦЕРН составит 180 МВт. Рассчетные энергозатраты ЦЕРН на 2009 год с учётом работающего коллайдера – 1000 ГВт•ч, из которых 700 ГВт•ч придётся на долю LHC. Эти энергозатраты – около 10 % от суммарного годового энергопотребления кантона Женева. Интересно, что сам ЦЕРН не производит энергию, имея лишь резервные дизельные генераторы.

Дополнительная информация:

• ЦЕРН
• Wikipedia

Автор – Евгений Биргер