Позавчера Большой Адронный Коллайдер достиг рекордных величин энергии столкновения частиц. Многие специалисты полагают, что одновременно в поисках глубочайших тайн мироздания началась новая эра.

С третьей попытки ученым, занятым работой с Большим Адронным Коллайдером (БАК), удалось достичь беспрецедентной энергии столкновения частиц. Разогнанные в 27-километровом кольце протоны врезались друг в друга на скорости, близкой к скорости света.

Один из работников БАК Паола Катапано (Paola Catapano) говорит: «Физика, которой мы начали заниматься теперь, это начало новой эры. Сейчас столкновения у нас происходят с энергией 7 ТэВ». Для элементарных частиц 7*1012 электронвольт — это более чем значительная величина. Для сравнения: тепловая энергия движения небольшой молекулы при комнатной температуры составляет 0,025 эВ, а энергия выделяющейся при ядерном распаде альфа-частицы — от 2 до 10 МэВ, т. е. примерно в миллион раз меньше.

Глава европейского центра ядерной физики CERN Рольф Хойер (Rolf Heuer) не сдерживает ликования: «Это просто фантастические минуты для всей науки». Обработанные и выведенные на экран компьютера результаты первого столкновения протонов на столь высоких уровнях энергии — будто еще одно поздравление всем участникам проекта. Уж очень они напоминают фейерверк. А главное — до сих пор ни одному человеку не довелось наблюдать ничего подобного.

Но нельзя не вспомнить, что судьба проекта, обошедшегося более чем в 5,2 млрд долларов, оказалась отнюдь не безоблачной. Изначально старт его был назначен еще на прошлый год, но многочисленные проблемы не позволили ввести его в дело вовремя. Подробнее обо всем, что связано с БАКом — что и как ученые намерены с его помощью найти, кто и на чьи деньги сооружал этот мега-инструмент, мы рассказывали в статье «Пока не случился БАК».

Так или иначе, но в этот вторник, 30 марта, в 13:06 по местному времени в БАКе состоялись первые столкновения протонов с энергией, близкой к той, что существовала на самых первых этапах существования Вселенной, спустя миллиардные доли секунды после Большого Взрыва. Теперь подобное будет случаться здесь несколько раз в неделю, сотни раз за год. Эта фаза экспериментов продлится от 1,5 до 2 лет.

Заметим, что задача это далеко не простая. Один из участников работы сравнивает точность, которую требуется достичь, с тем, как если выстреливать иголками с одного и другого берегов Атлантического океана — и добиваться того, чтобы посередине они врезались одна в другую. Впрочем, протоны несутся по кольцу ускорителя куда быстрее, чем это возможно для иголок: по 27-километровому кольцу они проносятся около 5 тыс. раз в секунду. Энергия каждого пучка протонов, движущегося с такой скоростью, эквивалентна кинетической энергии поезда, мчащегося со скоростью более 200 км/ч.

А когда они сталкиваются с колоссальной силой, выделяется масса элементарных частиц, вплоть до совершенно экзотических. Данные о результатах — в объемах, эквивалентных DVD-диску за 2 секунды — будут передаваться на международную сеть распределенных вычислений, которая и займется главными поисками. Речь, прежде всего, о бозоне Хиггса — теоретически предсказанной, но на практике пока никак не обнаруженной частицы, которая наделяет остальные частицы (а с ними — и всю Вселенную) такой фундаментальной характеристикой, как масса.

Впрочем, это лишь начало. Сам по себе БАК разрабатывался для достижения еще более впечатляющей энергии — до 14 ТэВ, когда протоны будут мчаться по кольцу ускорителя на скорости, составляющей 99,99% скорости света. Пока выйти на эти величины планируется ближе к 2012 г. Тогда протоны будут облетать кольцо 11245 раз в секунду, и совершать около 600 млн столкновений. Ученым будет, чем заняться, анализируя полученные данные.

Ну а все детали о работе ускорителя — как и о бозоне Хиггса и других предметах, которые он должен помочь найти и изучить — можно найти все в той же нашей статье «Пока не случился БАК».

По информации PhysOrg.Com и CERN