Füüsikud ootavad uuendatud suure hadroni kollektori - HL-LHC (suure valgustugevusega LHC) - käivitamise viivitust. Kolmandat tööseanssi praegusel kujul saab pikendada kogu 2024. aastaks, millele järgneb pooleaastane paus, nii et uuendatud installi käivitamine toimub alles aastal 2028, mitte aastal 2026, nagu algsetes plaanides ette nähtud. See on öeldud ühes katses osaleja esitluses; CERNi ametlik teade peaks ilmuma hiljem.

Suur Hadron Collider (LHC) on kõige võimsam osakeste kiirendi. See loodi prootonkiirte kokkupõrgete uurimiseks suurtel energiatel, mille vastasmõjul sünnib suur hulk uusi osakesi. Selle rajatise peamine saavutus oli Higgsi bosoni avastamine. Samuti eeldati, et LHC suudab leida uusi osakesi, mis ületavad standardmudeli ennustusi, kuid need lootused ei realiseerunud.

LHC operatsiooniplaan eeldab kolme mitme aasta pikkust tööseanssi, mille käigus kogutakse teaduslikke andmeid. Nende vahel on installatsioon välja lülitatud ja selle elemendid asendatakse uuematega, mis võimaldab suurendada kokkupõrke energiat, heledust ja muid parameetreid. Praegu on remondiks teine \u200b\u200bpikk peatusperiood. Kolmas töösessioon algab 2021. aastal. Esialgsete plaanide kohaselt pidi see kestma 2023. aasta lõpuni, seejärel veel üks peatus 2,5 aastaks ja alates 2026. aasta lõpust - töötama juba suure heledusega režiimis.

Kuid Columbia ülikooli Gustaaf Brooijmansi slaidide kohaselt on need plaanid muutumas. Kolmas sessioon pikeneb aasta võrra kuni 2024. aasta lõpuni ja järgmine peatus pooleks aastaks - kuni 2027. aasta teise pooleni. Sellisel juhul alustatakse uuendatud kokkupõrke täielikku toimimist alles aastal 2028, esialgsete plaanidega võrreldes umbes pooleteise aasta pikkuse hilinemisega.

HL-LHC-le üleviimine peaks ühe seadistuse peamist parameetrit, heledust, suurendama umbes kümme korda. See väärtus iseloomustab osakeste kokkupõrgete intensiivsust ja määrab tegelikult andmete kogumise kiiruse. Selleks on vaja muuta 27 kilomeetri pikkust põhirõngast. Eelkõige paigaldatakse sinna uued ülijuhtivad magnetid, tekitades 11–12 Tesla suuruse välja, mis vähendab kahe peamise detektori - ATLAS ja CMS - valgusvihu läbimõõtu. Töö maksumuseks hinnatakse 1,3 miljardit eurot.

Füüsikamaailm märgib, et viivitused on tingitud peamiselt rahastamise puudumisest umbes 100 miljoni naela ulatuses. Väljaanne kirjutab, et need vahendid pidid tulema ühest kolmandast riigist, kes teeb koostööd CERNiga.

Varem teatati, et CERN Microsofti toodetest ja alustab süstemaatilist üleminekut avatud lähtekoodiga tarkvarale ja kodus suurele hadronitõrjele ülemäärase soojusega. Samuti kirjeldame üksikasjalikult uue teadus- ja tehnikaalase lepingu sõlmimist Venemaa ja CERNi vahel.

Timur Keshelava

Teadlased ei välista sündmuste apokalüptilist arengut suure hadroni kokkupõrkega testide taustal.

Teadlaste sõnul võib maailmalõpp tulla juba 15. mail 2017 pärast täna plaanitavalt käivitatava Hadron Collideri katsetamist.

Laetud osakeste kiirendi töös osalenud spetsialistide arvamused jagunesid omakorda: ühed ennustavad uskumatut hüpet teaduse arengus ja varem tundmatute alade avastamist, teised aga hoiatavad, et aatomiosakeste kiirenemine võib tekitada intcbatch tõeline must auk, mis neelab alla mitte ainult Maa, vaid kogu päikesesüsteemi.

Mõned väidavad, et kokkupõrke käivitamine lammutab sõna otseses mõttes pärismaailma ja teise maailma vahel. Kõige pessimistlikumad eksperdid kardavad, et 15. mail avatakse "põrgu väravad" - paralleelmaailm, mille kaudu kõik kurjad vaimud inimestele välja tulevad.

Eksperdid märgivad, et ka praegu, kui Hadron Collider töötab Euroopa kohal, toimub mitmesuguseid anomaalseid nähtusi. Nad on kindlad, et isegi vanade Linac 2 kiirenditega hakkavad Maal toimuma muutused. Kui Linac 4 tööle hakkab, võib olukord üldse kontrolli alt väljuda.

Niisiis, eelmisel aastal tegi dr Edward Mantilla enesetapu. Ta töötas CERNis, kuid enne surma otsustas ta hävitada kõik oma arvuti mällu salvestatud arendused.

“Täna oleme suure avastuse äärel või on see maailmalõpp? Noh, homme on see teada, kuid praegu võime loota ainult parimat, kõrgematele jõududele, kes andestavad taas inimkonna rumaluse ega luba apokalüpsist Maal, ”kirjutas ta oma postuumses kirjas.

Varem ütles kuulus Suurbritannia astrofüüsik Stephen Hawking, et teadlased võivad suure Hadron Collideri juurde kogemata luua mikroskoopilise musta augu ja ta ootab seda avastust isiklikult.

2017. aasta tulemused võeti kokku suurte hadronite kokkupõrkes. Disainis tehtud uued täiustused võimaldasid suurendada installatsiooni ühte olulisemat parameetrit - heledust. Nüüd on see kaks korda suurem kui kujundus. Samuti on ületatud aasta integraalse heleduse plaanid. Aasta lõpuni on installatsioonil kaks tehnilist ühendust, misjärel viiakse sisse uued täiustused.

Maailma esimese laetud osakeste kiirendi projekti töötas välja Norra koolilaps. 1923. aastal leiutas Rolf Wideröe seadme, mis kiirendab osakesi elektrivälja abil. Projekti ei õnnestunud aga "riistvaraliselt" ellu viia, kuna mõju, mida noor teadlane ei arvestanud.

Esimesed töökorras olevad kiirendid ilmusid 1930. aastate alguses. Alanud on energiajooks. Teadlased soovisid kiirendada osakesi nii palju kui võimalik ja panna need kokku põrkuma kõigepealt statsionaarsete sihtmärkidega ja seejärel omavahel. Nendes kokkupõrgetes sündisid uued osakesed, mis pole teadusele veel teada. Nii sepistati kaasaegne füüsika.

Insenerigeenius, mille tõukeks oli küllastamatu teadmisjanu, lõi veidrad tehnilised hiiglased. Näiteks Gatchinas tuumafüüsika instituudis valati gaasipedaalile püsimagnet, mille varda läbimõõt oli 6,5 meetrit!

Praegu töötab maailmas kümmekond suurt kiirendit. Need on näiteks Protvino kõrge energiafüüsika instituudis ja Dubna tuumauuringute ühisinstituudis, kus perioodiline tabel on konstantne. Kuid loomulikult ei võida miski kuningate kuningat, suurt hadroni põrkijat.

Elektromagnetvälja kiirendatud prootonid kihutavad üksteise suunas 27 kilomeetri pikkuses tunnelis. Osakeste energia jõuab 13 teraelektronvoltini. Füüsika ajaloos pole selliseid kiirendeid olnud. Just selline energia võimaldas avastada kuulsa - välja kvant, mis annab elementaarosakestele massi.

Kiirendi ja osade tõttu, mis koosnevad viiest kvarkist, mitte kolmest, nagu prooton või neutron. Rääkimata sellistest pisiasjadest, nagu katses ja muudes kõrvalrekordites on kunagi saavutatud.

Kuid lisaks prootonite energiale on teadlaste jaoks olulised ka muud parameetrid. Lõppude lõpuks on vähe rõõmu, kui püüdlikult kiirendatud prootonid kõik üksteisest mööda lendavad, ilma et kokku põrkaksid.

Muide, enamik prootoneid just seda teevadki. Ainult väga väike osa kiirendatud osakestest kohtub "partneriga", et temaga otse kokku põrgata ja uusi osakesi tekitades meeldida huvitava füüsikaga teadlastele.

Rohkemate kokkupõrgete tekkimiseks tuleb tala läbimõõtu vähendada. Ja lahkuval aastal võeti LHC-s selleks kasutusele uus süsteem. Tulemused, nagu nad ütlevad, on ilmsed: nagu avaldati väljaandes, said 2016. aastal eksperimentaatorid 40 kokkupõrget 100 miljardi osakese kohta ja 2017. aastal 60 kokkupuudet.

Osakeste kokkupõrgete arvu sekundis tunneli ristlõike ruutsentimeetri kohta nimetatakse kiirendi heleduseks. Sel aastal tõsteti see väärtusele 2,06 x 10 34 cm -2 s -1, mis on kahekordne kavandatud väärtus.

Kui heledus korrutatakse gaasipedaali tööajaga, saadakse nn integraalne heledus. Seda saab arvutada aasta, ühe katse või kogu installi eluea kohta.

See on kokkuvõtlikult väga kasulik väärtus. See võtab arvesse kõike: kui palju katseid tehti aastas ja millist heledust täheldati igas neist. Hamburgi konto järgi on küsimus lihtne: kas 2017. aastaks kavandatud integreeritud heledus on saavutatud? Nagu graafikust nähtub, on see saavutatud ja isegi ületatud. Hurraa.

Graafik näitab kokkupõrke integreeritud heleduse kasvu 2017. aastal. On näha, et see jõudis 50 pöördfemtobarni ehk kokku oli tänavu tunneli ristlõike iga ruutsentimeetri kohta 5 x 10 40 kokkupõrget.

Miks on see väärtus nii oluline? Sest kõige huvitavamad on need sündmused, mida juhtub harva. Parameetri järgi, mida eksperdid nimetavad sündmuse ristlõikeks, on mugav hinnata, kui ebatõenäoline on need. Näiteks on Higgsi bosoni toodangu ristlõige 2 x 10 35 cm 2. Jagades lahutamatu heleduse selle arvuga, leiame, et 2013. aastal avastatud osake sündis 2017. aastal 250 tuhat korda.

Ja rahuldamatud füüsikud kavandavad installatsiooni veel üht täiustamist. Pärast väikest täiendamist selle aasta lõpus töötab kokkupõrge 2018. aasta keskpaigani ja peatub siis poolteist aastat. Selle aja jooksul plaanitakse osakeste energiat tõsta 14 teraelektronvoltini ja heledus kahekordistub võrreldes kavandatuga.

Kuid see pole piir. Aastal 2022 algab uus projekt - HL-LHC. Kahe tööaasta jooksul on kavas heledust suurendada 5–7 võrra ja nominaalsega võrreldes võib-olla kümme korda. Ja siis lakkavad väga haruldased sündmused olema nii haruldased.

Milliseid avastusi toob värskendatud kokkupõrge meile? Võib olla, ? Või millest mitmed teoreetikute põlvkonnad on unistanud? Keegi ei tea. Inimkond ootab uudiseid.

Suure hadroni kollideri käivitamine kiirendiga Linac 4 võib meie planeedi olemasolu lõpetada. Teadlased plaanivad selle sisse lülitada 15. mail.

Mõne uurija sõnul võib homme olla "apokalüpsise" algus. Eksperdid märgivad, et ka paavst Franciscus nimetas seda kuupäeva varem.

Võimalik, et suure hadroni kokkupõrke käivitamine oli põhjuseks USA presidendi Donald Trumpi visiidile Vatikanisse. See visiit, mõned teadlased on kindlad, näitab olukorra ärevust.

Samuti hoiatas Stephen Hawking, et suur hadronite kokkupõrge võib esile kutsuda musta augu. Ta usub, et see must auk võib alla neelata mitte ainult Maa, vaid kogu päikesesüsteemi.

CERN tunnistab, et suur hadroni põrkekeha võib avada uksi paralleelmaailmadesse. Kuid keegi pole valmis ütlema, milliseid tagajärgi see kaasa toob.

Eksperdid märgivad, et ka praegu, kui Hadron Collider töötab Euroopa kohal, toimub mitmesuguseid anomaalseid nähtusi. Nad on kindlad, et isegi vanade Linac 2 kiirenditega hakkavad Maal toimuma muutused. Kui Linac 4 tööle hakkab, võib olukord üldse kontrolli alt väljuda.

Teised teadlased on korduvalt öelnud, et see projekt kujutab ohtu meie planeedile. Füüsikud, kes selles projektis töötavad, teavad sellest ka. Kuid nad hoiavad kõike saladuses ja ilmselt katkestatakse kõik katsed Suure hadroni kolledži kohta tõtt rääkida.

Niisiis, eelmisel aastal tegi dr Edward Mantilla enesetapu. Ta töötas CERNis, kuid enne surma otsustas ta hävitada kõik oma arvuti mällu salvestatud arendused.

“Täna oleme suure avastuse äärel või on see maailmalõpp? Noh, homme on see teada, kuid praegu võime loota ainult parimat, kõrgematele jõududele, kes andestavad taas inimkonna rumaluse ega luba apokalüpsist Maal, ”kirjutas ta oma postuumses kirjas.

See lõppes positiivse noodiga. Vaatamata hilisele käivitamisele ja probleemidele ühe vaakumlõikega, mis kummitas tehnikuid peaaegu terve aasta, suutis kokkupõrge andmekogumi plaane siiski täita ja isegi ületas (joonis 1). 2017. aastal omandatud integreeritud heledus ulatus ATLAS- ja CMS-detektorites 50 fb −1 ja spetsialiseeritud LHCb detektoris peaaegu 2 fb −1. Run 2 seansi üldine statistika läheneb 100 fb −1-le. Loomulikult pole see veel täielikult läbi töötatud, kuid esimesi esialgseid tulemusi, võttes arvesse 2017. aasta statistikat, on oodata sel kevadel.

Huvitav on võrrelda andmekogumi edusamme 2017. aastal võrreldes eelmiste aastate graafikutega (joonis 2). Püüdes toime tulla tehnilise probleemiga, mis piiras kimpude arvu talades, õppisid spetsialistid neid veelgi rohkem fokusseerima: beeta * parameeter vähendati 30 cm-ni. Selle tulemusena ulatus piigi heledus kohati 200% -ni nominaalsest. See võimaldas füüsikutel esmakordselt rakendada sellist võimalust nagu heleduse tasandamine ATLAS- ja CMS-detektorites. Selles töörežiimis vähendatakse kokkupõrke heledust kokkupõrke esimestel tundidel kunstlikult, kuna talad eralduvad külgedele vähe; see ei tõuse maksimaalselt, vaid püsib konstantsel tasemel (joonis 3). See võimaldab pikka aega töötada enam-vähem samades tingimustes ja lihtsustab andmete hilisemat analüüsi. Heleduse joondamist on LHCb detektoris juba pikka aega kasutatud, kuid mõne aasta pärast tuleb see teha põhilistes ATLAS- ja CMS-detektorites. Seetõttu ei olnud sellise režiimi testimine nüüd üleliigne, kuna tipu heledus seda võimaldab.

Prootoni kokkupõrke programm lõppes 2017. aastal kahe eriseansiga. Esimene on kokkupõrked defokuseeritud kiirtega, milles prootonid liiguvad üliväikeste põikmomentidega. See konfiguratsioon avab võimalusi pehmete hadrooniliste protsesside uurimiseks. Teine eriseanss on kokkupõrked vähendatud energiaga 5,02 TeV versus tavaline 13 TeV, mis on kasulik tuumakokkupõrgete võrdlemisel prootonite kokkupõrgetega. Selle seansi käigus demonstreerisid LHCb koostöö eksperdid põrkumise tasakaalustamise imet. Nad süstisid väikese osa ksenoongaasist vaakumtorusse, mille kaudu prootonid lendavad. Selle tulemusena õnnestus detektoril üheaegselt jälgida nii tavalisi prooton-prooton-kokkupõrkeid kui ka prootonite kokkupõrkeid statsionaarse sihtmärgi - ksenooni tuumadega.

2017. aasta tipphetk oli lühike ksenooni kokkupõrgete seanss. Seni on LHC töötanud ainult prootonite ja pliituumadega. Tuumamõjude uurimiseks ülisuurel energial on siiski kasulik kontrollida vahemasside tuumasid. Selline seanss toimus 12. oktoobril, see kestis kaheksa tundi ja selle käigus fikseerisid kõik neli peamist detektorit kokkupõrgete tulemused (joonis 4).

Ka CERNi IT-osakond kiitis andmeid. LHC kogu töötamisperioodi jooksul kogunenud kokkupõrkete algandmete koguarv on juba ületanud 200 petabaiti, mida usaldusväärsema ohutuse huvides hoitakse magnetlintidel. Andmevoog on samuti kolossaalne: ainuüksi oktoobris saadi 12 petabaiti teavet kokkupõrgete kohta.

Lõpuks tuletab CERN meelde, et tema uurimistöö ei piirdu ainult suure hadroni põrkega. CERNi videos 2017. aastal: pilt piltides on CERNi pressiosakond koondanud labori viimase aasta kõige muljetavaldavamad teadus- ja tehnoloogiasaavutused.