Физики ожидают отсрочки в запуске модернизированного Большого адронного коллайдера - HL-LHC (High-Luminosity LHC). Третий сеанс работы в текущем виде может быть продлен на весь 2024 год, последующая за ним пауза - на полгода, так что запуск обновленной установки состоится лишь в 2028 году, а не в 2026, как было заложено в изначальных планах. Об этом говорится в презентации участника одного из экспериментов, официальное сообщение от ЦЕРН должно появиться позже.

Большой адронный коллайдер (БАК, Large Hadron Collider, LHC) - это самый мощный ускоритель элементарных частиц. Он создан для изучения столкновений пучков протонов на больших энергиях, при взаимодействии которых рождается большое количество новых частиц. Основным достижением этой установки стало открытие бозона Хиггса. Также ожидалось, что БАК сможет найти новые частицы за рамками предсказаний Стандартной модели, но эти надежды не оправдались.

План функционирования БАК предполагает три рабочих сеанса длительностью по несколько лет, в течение которых собираются научные данные. Между ними установка выключена, а ее элементы заменяются на более новые, что позволяет увеличить энергию столкновений, светимость и другие параметры. В данный момент идет второй период длительной остановки на переоборудование. Третий рабочий сеанс начнется в 2021 году. По изначальным планам он должен был продлиться до конца 2023 года, затем очередная остановка на 2,5 года, а с конца 2026 - работа уже в режиме высокой светимости.

Однако эти планы сдвигаются, говорится в слайдах Густава Бройманс (Gustaaf Brooijmans) из Колумбийского университета. Третий сеанс будет продлен на год до конца 2024, а следующая за ним остановка на полгода - до второй половины 2027. В таком случае полноценная работа обновленного коллайдера начнется лишь в 2028 году с опозданием примерно на полтора года относительно начальных планов.

Улучшение до HL-LHC должно увеличить один из основных параметров установки, светимость, примерно в десять раз. Эта величина характеризует интенсивность столкновений частиц и фактически определяет темп набора данных. Для этого потребуется внести изменения на 1,2 километра основного кольца из 27. В частности, там установят новые сверхпроводящие магниты, генерирующие поле в 11–12 тесла, что уменьшит диаметр пучка около двух основных детекторов - ATLAS и CMS. Стоимость работ оценивается в 1,3 миллиарда евро.

Physics World отмечает , что задержка связана, в первую очередь, с недостатком финансирования в размере около 100 миллионов фунтов стерлингов. Издание пишет, что эти средства должны были поступить от одной из сотрудничающих с ЦЕРН стран, не входящих в организацию.

Ранее сообщалось, что ЦЕРН от продуктов компании Microsoft и начнет систематический переход на открытое программное обеспечение, а Большой адронный коллайдер дома излишками тепла. Также мы подробно про заключение нового соглашения о научно-техническом сотрудничестве между Россией и ЦЕРН.

Тимур Кешелава

Исследователи не исключают апокалиптичного развития событий на фоне испытаний Большого адронного коллайдера.

По мнению ученых, конец света может наступить уже 15 мая 2017 года после испытаний адронного коллайдера, запуск которого намечен на сегодняшний день.

Мнения участвующих в работе ускорителя заряженных частиц специалистов, в свою очередь, разделились: одни прогнозируют невероятный скачок в развитии науки и открытие ранее неизведанных областей, а другие предупреждают о том, что разгон атомных частиц может создать инткббэч настоящую черную дыру, которая поглотит не только Землю, но и всю Солнечную систему.

Некоторые утверждают, что запуск коллайдера буквально разрушит стену между реальным миром и потусторонним. Самые пессимистично настроенные эксперты опасаются, что 15 мая будут открыты "врата ада", параллельный ммир, через который к людям выйдет вся нечисть.

Специалисты отмечают, что уже сейчас при работе андронного коллайдера над Европой происходят различные аномальные явления. Они уверены, что даже при старом ускорители Linac 2 начинают происходить изменения на Земле. Когда же заработает Linac 4, ситуация может вообще выйти из-под контроля.

Так, в минувшем году совершил самоубийство доктор Эдвард Мантилла. Он трудился в CERN, но перед смертью решил уничтожить все свои наработки, хранившиеся в памяти компьютера.

«Сегодня мы стоим на пороге величайшего открытия или все-таки конца мира? Что ж, завтра это будет известно, а пока мы можем только надеяться на лучшее, на Высшие силы, которые в очередной раз простят глупость человечества и не допустят Апокалипсиса на Земле», - написал он в своем посмертном письме.

Ранее знаменитый британский астрофизик Стивен Хокинг говорил о том, что ученые могут случайно создать мироскопическую черную дыру на Большом адронном коллайдере, причем лично он ждет это открытие.

На Большом адронном коллайдере подвели итоги 2017 года. Новые улучшения, внесённые в конструкцию, позволили увеличить один из важнейших параметров установки – светимость. Теперь она в два раза больше проектной. Планы на год по интегральной светимости тоже перевыполнены. До конца года установке предстоит два технических включения, после чего будут вноситься новые улучшения.

Первый в мире проект ускорителя заряжённых частиц разработал норвежский школьник. В 1923 году Рольф Видероэ придумал устройство, разгоняющее частицы с помощью электрического поля. Впрочем, воплотить проект "в железе" не удалось из-за эффектов, не учтённых юным исследователем.

Первые действующие ускорители появились в начале 1930-х годов. Началась гонка за энергиями. Учёные жаждали разгонять частицы как можно сильнее и заставлять их сталкиваться сначала с неподвижными мишенями, а потом и друг с другом. В этих столкновениях рождались новые, ещё не известные науке частицы. Так ковалась современная физика.

Инженерный гений, подталкиваемый ненасытной жаждой познания, создавал причудливых технических исполинов. Например, для ускорителя в Институте ядерной физики в Гатчине был отлит постоянный магнит с диаметром полюса 6,5 метра!

Сейчас в мире действует примерно десяток больших ускорителей. Есть они, например, в Институте физики высоких энергий в Протвино и в Объединённом институте ядерных исследований в Дубне, где таблицу Менделеева постоянно . Но, конечно, ничто не сравнится с королём королей – Большим адронным коллайдером.

Протоны, ускоряемые электромагнитным полем, несутся навстречу друг другу в туннеле длиной 27 километров. Энергия частиц достигает 13 тераэлектронвольт. Таких ускорителей в истории физики ещё не бывало. Именно такая энергия позволила открыть знаменитый – квант поля, придающего элементарным частицам массу.

На счету ускорителя и – частиц, состоящих из пяти кварков, а не из трёх, как протон или нейтрон. Не говоря о таких мелочах, как , когда-либо достигнутая в эксперименте, и прочих побочных рекордах.

Но, кроме энергии протонов, исследователям важны и другие параметры. В конце концов, мало радости, если старательно ускоренные протоны все как один пролетят мимо друг друга, не столкнувшись.

Между прочим, большинство протонов именно так и делает. Лишь очень малая часть разогнанных частиц встречает "партнёра", чтобы столкнуться с ним лоб в лоб, и, породив новые частицы, порадовать учёных интересной физикой.

Чтобы столкновения происходили чаще, нужно уменьшать диаметр пучка. И в уходящем году на БАК для этого внедрили новую систему. Результаты, как говорится, налицо: как сообщается в релизе , в 2016 году экспериментаторы получали 40 столкновений на 100 миллиардов частиц, а в 2017 году – 60.

Количество столкновений частиц в секунду на квадратный сантиметр поперечного сечения туннеля называется светимостью ускорителя. В этом году её удалось поднять до 2,06 x 10 34 см -2 с -1 , что вдвое выше проектного значения.

Если умножить светимость на время работы ускорителя, получится так называемая интегральная светимость. Можно посчитать её за год, за один эксперимент или за всё время жизни установки.

Это очень удобная величина, чтобы подводить итоги. Она учитывает всё: и сколько экспериментов было проведено за год, и какая светимость наблюдалась в каждом из них. Вопрос, по гамбургскому счёту, прост: достигнута ли плановая интегральная светимость на 2017 год? Как явствует из графика, достигнута и даже превышена. Ура.

На графике представлен рост интегральной светимости коллайдера в 2017 году. Видно, что он достиг 50 обратных фемтобарн, то есть в совокупности на каждый квадратный сантиметр сечения туннеля в этом году пришлось 5 x 10 40 столкновений.

Почему эта величина так важна? Потому что самые интересные события – те, что происходят редко. Насколько они маловероятны, удобно судить по параметру, который специалисты называют сечением события. Например, рождение бозона Хиггса имеет сечение 2 x 10 35 см 2 . Разделив интегральную светимость на это число, получаем, что частица, за открытие которой в 2013 году , в 2017 году родилась 250 тысяч раз.

А в планах у ненасытных физиков очередное улучшение установки. После маленького апгрейда в конце этого года коллайдер проработает до середины 2018 года, а потом остановится на полтора года. За это время энергию частиц планируется поднять до 14 тераэлектронвольт, а светимость увеличить в два раза по сравнению с проектной.

Но и это не предел. В 2022 году стартует новый проект – HL-LHC . За два года работ планируется поднять светимость в 5–7, а возможно, и в 10 раз по сравнению с номинальной. И тогда очень редкие события перестанут быть такими уж редкими.

Какие открытия нам преподнесёт обновлённый коллайдер? Может быть, ? Или , о которой мечтает уже несколько поколений теоретиков? Никто не знает. Человечество ждёт новостей.

Положить конец существованию нашей планеты может запуск Большого андронного коллайдера с ускорителем Linac 4. Его ученые планируют включить 15 мая.

Как считают некоторые исследователи, завтрашний день может стать началом «Апокалипсиса». Специалисты отмечают, что эту дату ранее назвал и Папа римский Франциск.

Возможно, что именно запуск Большого андронного коллайдера был причиной визита президента США Дональда Трампа в Ватикан. Этот визит, уверены некоторые ученые, демонстрирует тревожность положения.

О том, что Большой андронный коллайдер может спровоцировать возникновение черной дыры предупреждал и Стивен Хокинг. Он считает, что эта черная дыра может поглотить не только Землю, но и всю Солнечную систему.

В CERN допускают, что Большой андронный коллайдер может открыть двери в параллельные миры. А вот какие последствия повлечет это, пока не готов сказать никто.

Специалисты отмечают, что уже сейчас при работе андронного коллайдера над Европой происходят различные аномальные явления. Они уверены, что даже при старом ускорители Linac 2 начинают происходить изменения на Земле. Когда же заработает Linac 4, ситуация может вообще выйти из-под контроля.

О том, что этот проект несет опасность нашей планете, говорили неоднократно и другие ученые. Знают о ней и физики, которые работают в этом проекте. Но они держат все в тайне, а любые попытки рассказать правду о Большом андронном колладейре, судя по всему, пресекаются.

Так, в минувшем году совершил самоубийство доктор Эдвард Мантилла. Он трудился в CERN, но перед смертью решил уничтожить все свои наработки, хранившиеся в памяти компьютера.

«Сегодня мы стоим на пороге величайшего открытия или все-таки конца мира? Что ж, завтра это будет известно, а пока мы можем только надеяться на лучшее, на Высшие силы, которые в очередной раз простят глупость человечества и не допустят Апокалипсиса на Земле», - написал он в своем посмертном письме.

Завершилась на мажорной ноте. Несмотря на поздний запуск и проблемы с одной из вакуумных секций , преследовавшие техников практически весь год, коллайдер все же смог выполнить планы по набору данных и даже превысил их (рис. 1). Интегральная светимость, набранная за 2017 год, достигла 50 fb −1 в детекторах ATLAS и CMS и почти 2 fb −1 в специализированном детекторе LHCb. Полная статистика сеанса Run 2 приближается к отметке 100 fb −1 . Она, конечно, пока еще целиком не обработана, но первые предварительные результаты с учетом статистики 2017 года ожидаются уже этой весной.

Интересно сравнить ход набора данных в 2017 году по сравнению с графиками прошлых лет (рис. 2). Стараясь справиться с технической проблемой, ограничивавшей количество сгустков в пучках, специалисты научились фокусировать их еще сильнее: параметр beta* удалось уменьшить до 30 см. В результате пиковая светимость временами достигала 200% от номинальной. Это позволило физикам впервые реализовать в детекторах ATLAS и CMS такую опцию как «выравнивание светимости» (luminosity leveling). В таком режиме работы светимость коллайдера искусственно понижается в первые часы столкновений небольшим разведением пучков в стороны; она не задирается по максимуму, а держится на постоянном уровне (рис. 3). Это позволяет вести работу в более-менее одинаковых условиях на протяжении длительного времени и упрощает последующий анализ данных. Выравнивание светимости уже давно применяется в детекторе LHCb, но через несколько лет его придется делать и в основных детекторах ATLAS и CMS. Поэтому нелишним было опробовать такой режим уже сейчас, раз пиковая светимость это позволяет.

Программа протонных столкновений завершилась в 2017 году двумя специальными сеансами. Первый - столкновения с расфокусированными пучками, в которых протоны движутся с исключительно малыми поперечными импульсами. Такая конфигурация открывает возможности для изучения мягких адронных процессов. Второй специальный сеанс - это столкновения на пониженной энергии 5,02 ТэВ против обычных 13 ТэВ, который будет полезен для сравнения ядерных столкновений с протонными. Во время этого сеанса, между прочим, специалисты из коллаборации LHCb продемонстрировали чудеса коллайдерной эквилибристики. Они впрыснули прямо в вакуумную трубу , по которой летают протоны, небольшую порцию газообразного ксенона. В результате детектор умудрялся наблюдать одновременно и обычные протон-протонные столкновения, и соударения протонов с неподвижной мишенью - ядрами ксенона.

Изюминкой 2017 года стал короткий сеанс столкновений ядер ксенона. До сих пор LHC работал только с протонами и ядрами свинца. Однако для изучения ядерных эффектов при сверхвысоких энергиях полезно проверить и ядра промежуточных масс. Такой сеанс прошел 12 октября , он продлился восемь часов, и в ходе него все четыре основных детектора регистрировали результаты столкновений (рис. 4).

Рекордами похвастался и IT-отдел ЦЕРНа. Полный объем сырых данных о столкновениях на LHC, накопленный за все время его работы, уже превысил 200 петабайт, которые хранятся на магнитных лентах для более надежной сохранности. Темп поступления данных тоже колоссальный: за один только октябрь поступило 12 петабайт информации о столкновениях.

Наконец, ЦЕРН напоминает, что его исследования не замыкаются на одном лишь Большом адронном коллайдере. В видеоролике CERN in 2017: a year in images пресс-отдел ЦЕРНа собрал воедино самые впечатляющие научные и технические достижения лаборатории в минувшем году.