5 книг о том, что такое Большой адронный коллайдер и как он работает — «Горький»
5 книг о том, что такое Большой адронный коллайдер и как он работает
Если исследование микромира представить себе — в духе мореплавателей XV века — как путешествие за горизонт, через океан неизведанного, то у «флотилии» современной физики частиц имеется свой флагман — Большой адронный коллайдер (БАК, он же LHC), самый крупный научный прибор, созданный человеком. Этот коллайдер на слуху у всех, даже у тех, кто далек от науки. Задуманный в конце 1970-х, Большой адронный коллайдер был построен 30 лет спустя, в 2008 году. Проработает он еще два десятилетия: научная программа коллайдера расписана до конца 2030-х годов. Ваши дети закончат школу и поступят в университет, возможно, станут учеными и начнут изучать микромир — а коллайдер будет все так же исправно поставлять новые данные.
Запуск коллайдера в 2008 году сопровождался широчайшим освещением в СМИ. Примерно в это же время вышло и несколько научно-популярных книг про устройство и задачи LHC.
Дон Линкольн. Большой адронный коллайдер. На квантовом рубеже. Попурри, 2011
Если уж рекомендовать книгу про LHC на русском, то вот эту. Она написана физиком-экспериментатором, который к тому же вот уже много лет рассказывает про элементарные частицы самой разной публике — от школьников и до взрослых. Книга начинается с очень доступного обзора переднего края физики частиц к моменту запуска LHC, описывает задачи и устройство коллайдера и детекторов с большими отличными иллюстрациями. Затем рассказ переходит к первым годам работы коллайдера, первым надеждам и разочарованиям, подробно рассказывается про поиск и открытие бозона Хиггса — главное на сегодня достижение LHC.
The Large Hadron Collider: A Marvel of Technology. EPFL Press, 2009
Для тех, кто хочет поближе познакомиться с инструментальными аспектами работы ускорителя и детекторов, оставаясь при этом на достаточно доступном уровне, — всеми силами рекомендую эту книгу. Да, она на английском. Но, во-первых, она написана главным «создателем» коллайдера, руководителем всего проекта в годы — нет, в десятилетия — его разработки и строительства, а во-вторых, она свободно доступна на сайте ЦЕРНа! Второе издание датируется 2018 годом и содержит, в том числе, и свежую информацию.
Слова «чудо технологии» в подзаголовке совершенно справедливы. Масштабы и сложность коллайдера и детекторов, слаженность работы миллионов отдельных узлов — беспрецедентны.
И это все стоит того, чтобы, не торопясь, познакомиться с настоящим чудом современного мира.
Книга наполнена совершенно шикарными иллюстрациями, объяснениями, диаграммами, фотографиями. В ней приводятся технические детали, которые обычно не упоминаются в научно-популярных книжках, но которые тем не менее критически важны для всей установки. Многослойная структура ускорительного кольца, принцип и параметры работы сверхпроводящих магнитов, вакуумные технологии, крышесносящая многоуровневая система охлаждения и теплоотвода при работающем ускорителе, системы управления и слежения за пучками, включая их аварийный сброс в нештатной ситуации, ускорительные секции, крупнейшие детекторы и их главные научные задачи. Рассказывается даже про историю экскавации гигантских подземных залов для детекторов размеров в десятки метров и обсуждаются тонкие вопросы менеджмента таких грандиозных проектов.
Одним словом, впечатляющее и воодушевляющее чтение!
Gian Francesco Giudice.
Если первые две книги написаны физиками-экспериментаторами и дают погружение в устройство и работу коллайдера, то эта книга — взгляд теоретика, одного из ведущих исследователей микромира в коллайдерную эпоху. Не надо думать, что, если книга написана теоретиком, она обязательно заумная. Джудиче начинает с истории, с первых экспериментов в микромире и постепенно доходит до устройства и задач Большого адронного коллайдера. Но если экспериментаторы где-то здесь и завершают свой рассказ, то Джудиче только разгоняется. Он рассказывает о современном взгляде на устройство микромира, о том, какие загадки природы физики стремятся разрешить с помощью LHC, описывает связь того, что коллайдер способен обнаружить, с тайнами возникновения и жизни всей вселенной.
«Зептопространство» в заголовке — это те самые далекие и неведомые «земли за горизонтом», которые физики хотят достичь с помощью Большого адронного коллайдера.
Приставка «зепто» отвечает десятке в степени –21. Размер ядра — фемтометр, десятка в степени –15. Это физика начала XX века. Радиус действия слабого взаимодействия — аттометр, десятка в степени –18, расстояния, до которых физики прощупали устройство микромира в преддверии LHC. Зептометр — еще в тысячу раз меньше. Пока неизвестно, как устроен наш мир на таких мельчайших расстояниях, но LHC должен помочь приоткрыть тайну.
Nature Insight: The Large Hadron Collider. Nature, 2007
Это не книга, а подборка небольших заметок про устройство, цели, историю создания Большого адронного коллайдера. Они появились в специальном приложении к журналу Nature летом 2007 года, когда строительство LHC вышло на финишную прямую. Если у вас нет времени на чтение полноценной книги, но хочется получить общее впечатление о грандиозном проекте и той атмосфере воодушевления и нетерпеливого ожидания, которая сопровождала ввод коллайдера в строй, то эта подборка — идеальный материал.
Journal of Instrumentation. The CERN Large Hadron Collider. IOP Publishing, 2008
И наконец, приведу ссылку на «краткую» техническую информацию по всем компонентам ускорителя с обслуживающей инфраструктурой, а также по каждому из шести детекторов, с которых начиналась работа LHC. Это полноценные научные обзоры, каждый на сотню страниц, но они не зубодробительные, а вполне удобочитаемые. Здесь приведена выжимка из всего многотомного описания ускорителя и детекторов и оформлено все так, чтобы при желании можно было быстро сориентироваться. Бесценный источник информации для тех, кто хочет уточнить тот или иной технический параметр и прочитать чуть подробнее про технологии, на которую опираются компоненты, — и при этом не утонуть в океане специальной литературы. Единственное предостережение: коллайдер с тех пор возмужал, прошел через несколько этапов модернизации и умеет куда больше, чем десятилетие назад.
P. S. Бонус! Для тех, кто не хочет много читать, но хочет прикоснуться к магии современной физики, — совершенно потрясающая книжка-раскладушка про Большой адронный коллайдер, гигантский детектор ATLAS и фундаментальную физику — от микромира до Большого взрыва. Вы раскрываете книгу — и интерактивные трехмерные конструкции выпрыгивают на вас со страниц. Чистосердечно признаюсь вам: ТАКОГО Большого взрыва я еще никогда не видел! Книжка не оставит равнодушным никого — ни детей дошкольного возраста, ни профессоров с академиками.
Большой адронный коллайдер могут остановить из-за высоких цен на электричество, заявили в ЦЕРН 4 сентября 2022 г. – 4 сентября 2022
Общество
Технологии
Наука
4 сентября 2022, 21:12
20 комментариевЕвропейская организация по ядерным исследованиям (ЦЕРН) разрабатывает планы остановки своих ускорителей частиц, в том числе Большого адронного коллайдера, на тот случай, если во Франции не хватит электричества, пишет 4 сентября The Wall Street Journal.
«Нас действительно беспокоит стабильность энергосистемы, потому что мы делаем всё возможное, чтобы предотвратить отключение электричества в нашем регионе», — рассказал глава комиссии ЦЕРН по управлению энергией Серж Клоде (цитата по РИА Новости).
По его словам, организации нужно избежать внезапного отключения электричества, которое способно вывести из строя оборудование стоимостью 4,4 миллиарда долларов. Важная цель — сохранить работу Большого адронного коллайдера. Так, если остановить другие ускорители, потребление энергии снизится на 25%. Кроме того, ЦЕРН ведёт переговоры с Electricite de France — поставщиком электроэнергии, который контролирует правительство Франции, чтобы заранее получить предупреждения о необходимости снизить потребление.
По некоторым прогнозам, оптовая цена электроэнергии во Франции и Германии в 2023 году может взлететь выше 1000 евро за мегаватт-час, то есть на 1000% больше, чем год назад.
Большой адронный коллайдер длиной более 26 км расположен на границе Франции и Швейцарии.
Он используется для изучения протонов и других элементарных частиц.
Больше новостей — в нашем официальном телеграм-канале Фонтанка SPB online. Подписывайтесь, чтобы первыми узнавать о важном.
По теме
- Большой адронный коллайдер остановит работу раньше срока для экономии электричества
28 ноября 2022, 08:47
- Лидер оппозиции ФРГ заявил о возможных блэкаутах зимой из-за сокращения поставок российского газа
04 сентября 2022, 13:21
- Bloomberg: Зимняя нехватка газа в Европе может продлиться до 2025 года
07 сентября 2022, 18:32
- В госучреждениях Венгрии температуру ограничили 18 градусами
08 сентября 2022, 12:30
- От немецких помидоров до шведского хлеба. Дефицит газа в Европе скоро ударит по неожиданному
14 сентября 2022, 00:27
УДИВЛЕНИЕ1
ПЕЧАЛЬ3
Комментарии 20
читать все комментариидобавить комментарийПРИСОЕДИНИТЬСЯ
Самые яркие фото и видео дня — в наших группах в социальных сетях
- ВКонтакте
- Телеграм
- Яндекс.
Дзен
ДзенУвидели опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter
Новости СМИ2
сообщить новость
Отправьте свою новость в редакцию, расскажите о проблеме или подкиньте тему для публикации. Сюда же загружайте ваше видео и фото.
- Группа вконтакте
Новости компаний
Комментарии20
Новости компаний
Советы для влюбленных. Как выбрать подарок на 14 февраля
Специалисты компании «АртФлора», которая специализируется на продаже и доставке цветов, назвали популярные подарки на день Святого Валентина в 2023 году. Они знают, что перед самым романтическим праздником в году женщины ждут трогательных признаний и широких жестов от любимых мужчин. Сильному полу сотрудники компании предложили идеи душевных подарков ко дню влюбленных. Несколько рекомендаций Эксперты исключили тривиальные идеи подарков в виде плюшевых игрушек, именных чашек, аромасвечей, ванных наборов и подобной мишуры.
С днем влюбленных…
В руки профессионалов: какие вопросы со здоровьем может решить остеопат
После того как остеопатия стала в России официальным направлением медицины и лицензируемым видом деятельности, интерес пациентов и доверие к ней стали расти. Но до сих пор еще иногда людям непонятно, почему врачи-остеопаты работают с одной частью тела, когда пришел с жалобами на другую. А лечение «руками» ассоциируется с проблемами мышц, костей и суставов, а не внутренних органов.
Школьники обсудили необходимость развития полярных территорий России
Городская межшкольная открытая конференция школьных исследовательских работ «Наука глазами молодых» состоялась 31 января 2023 года в ГБОУ школе №246 Приморского района Санкт-Петербурга. В пленарном заседании конференции приняли участие первый заместитель генерального директора СРО А «Объединение строителей СПб» Борис Лысич, директор Института современного государственного развития Дмитрий Солонников, доцент кафедры геотехники СПбГАСУ Сергей Ланько.
Цель работы конференции: духовное, патриотическое и нравственное воспитание школьников через…
ТОП 5
1Экс-заместитель начальника МВД по борьбе с экстремизмом Владимир Макаров покончил с собой после отставки
144 141
1282В Сети распространили еще одно видео, на котором перебежчика из ЧВК «Вагнер» якобы казнят кувалдой
95 516
1153«Подвергнуть мобилизации, воспрепятствовать выезду из России». Посольство США призывает своих граждан покинуть РФ
50 072
734Любителей зарубежного искусства эвакуируют из Эрмитажа. По залам пройдет полиция
47 925
185Что, опять? Почему рубль падает и кому от этого лучше
47 644
72Новости компаний
Большой адронный коллайдерразогнался до беспрецедентного уровня энергии
Крупнейший и самый мощный в мире коллайдер частиц снова заработал в апреле после трехлетнего перерыва.
Спустя десять лет после открытия бозона Хиггса Большой адронный коллайдер собирается начать сталкивать протоны на беспрецедентных уровнях энергии в своем стремлении раскрыть больше секретов о том, как устроена Вселенная.
Крупнейший и самый мощный в мире коллайдер частиц снова заработал в апреле после трехлетнего перерыва на модернизацию в рамках подготовки к третьему запуску.
Со вторника он будет работать круглосуточно в течение почти четырех лет с рекордной энергией в 13,6 триллиона электронвольт, сообщила Европейская организация ядерных исследований (ЦЕРН) на брифинге для прессы на прошлой неделе.
Он направит два луча протонов — частиц в ядре атома — в противоположных направлениях почти со скоростью света вокруг 27-километрового (17-мильного) кольца, расположенного на глубине 100 метров под швейцарско-французской границей.
Результирующие столкновения будут зарегистрированы и проанализированы тысячами ученых в рамках множества экспериментов, включая ATLAS, CMS, ALICE и LHCb, которые будут использовать повышенную мощность для исследования темной материи, темной энергии и других фундаментальных тайн.
1,6 миллиарда столкновений в секунду
“Мы стремимся обеспечить 1,6 миллиарда протон-протонных столкновений в секунду” для экспериментов ATLAS и CMS, – сказал руководитель отдела ускорителей и технологий ЦЕРН Майк Ламонт.
На этот раз протонные пучки будут сужены до менее чем 10 микрон (толщина человеческого волоса составляет около 70 микрон) для увеличения частоты столкновений, добавил он.
Новый уровень энергии позволит им продолжить изучение бозона Хиггса, который впервые наблюдался Большим адронным коллайдером 4 июля 2012 года.
По сравнению с первым запуском коллайдера, обнаружившим бозон, на этот раз столкновений будет в 20 раз больше.Открытие произвело революцию в физике отчасти потому, что бозон соответствовал Стандартной модели — основной теории всех фундаментальных частиц, составляющих материю, и сил, которые ими управляют.
Однако несколько недавних открытий вызвали вопросы о Стандартной модели, и недавно модернизированный коллайдер позволит более подробно изучить бозон Хиггса.
«Бозон Хиггса связан с одними из самых глубоких открытых вопросов в фундаментальной физике сегодня», — сказала генеральный директор ЦЕРН Фабиола Джанотти, которая впервые объявила об открытии бозона десять лет назад.
По сравнению с первым запуском коллайдера, обнаружившим бозон, на этот раз столкновений будет в 20 раз больше.
«Это значительное увеличение, прокладывающее путь к новым открытиям», — сказал Ламонт.
Иоахим Мних, руководитель отдела исследований и вычислений ЦЕРН, сказал, что о бозоне еще многое предстоит узнать.
“Бозон Хиггса действительно является фундаментальной частицей или это составная частица?” он спросил.
“Это единственная существующая частица, подобная бозону Хиггса, или есть и другие?”
Иоахим Мних, руководитель отдела исследований и вычислений ЦЕРН, сказал, что о бозоне Хиггса еще многое предстоит узнать.‘Новый сезон физики’
Прошлые эксперименты определили массу бозона Хиггса, а также более 60 составных частиц, предсказанных Стандартной моделью, таких как тетракварк.
Но Джан Джудиче, глава отдела теоретической физики ЦЕРНа, сказал, что наблюдение за частицами — это только часть работы.
«Физика элементарных частиц не просто хочет понять, как — наша цель — понять, почему», — сказал он.
Среди девяти экспериментов Большого адронного коллайдера есть ALICE, который исследует материю, существовавшую в первые 10 микросекунд после Большого взрыва, и LHCf, который использует столкновения для имитации космических лучей.
После этого запуска коллайдер вернется в 2029 годукак БАК высокой светимости, увеличив количество обнаруживаемых событий в 10 раз.
Кроме того, ученые планируют построить будущий круговой коллайдер — 100-километровое кольцо, цель которого — достичь энергии в колоссальные 100 триллионов электронвольт.
А пока физики с нетерпением ждут результатов третьего запуска Большого адронного коллайдера.
«Начинается новый сезон физики», — сообщил ЦЕРН.
© 2022 АФП
Цитата :
Большой адронный коллайдер разгоняется до беспрецедентного уровня энергии (4 июля 2022 г.
)
получено 13 февраля 2023 г.
с https://phys.org/news/2022-07-large-hadron-collider-revs-unprecedented.html
Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.
Большой адронный коллайдер | Последние новости, фото и видео Большой адронный коллайдер
| Последние новости, фото и видео | WIREDПерейти к основному содержанию
История сохраненаЧтобы вернуться к этой статье, перейдите в раздел “Мой профиль” и выберите Просмотреть сохраненные истории.
Большой адронный коллайдер
SearchSearchНаука
Охотники за частицами могут провести всю жизнь в поисках ответов0073
By Charlie Wood
Science
A ‘Last Hope’ Experiment Finds Evidence for Unknown Particles
org/Person”> By Natalie WolchoverScience
A Decades-Long Quest Reveals New Details of Antimatter
By Natalie Wolchover
Science
Что означают кварковые странности на Большом адронном коллайдере?
Чарли Вуд
Наука
Почему частицы материи состоят из трех?
Чарли Вуд
Бизнес
От TED Talks to Snoo, 15 Stories of the Future
Авторы WIRED Staff
Наука
Что такое Блазар? Галактическая пекарня для космических лучей
org/Person”> София ЧенНаука
Двойник бозона Хиггса может открыть темный сектор нашей Вселенной
Боб Хендерсон Грей Эллис
Наука
Мошенник-блогер, который продолжает портить самые важные новости физики
Сара Скоулз
Наука
Извините, ребята. БАК все-таки не нашел новую частицу
Брендан Коул
Наука
Как физик, помогавший найти бозон Хиггса, попал в приложения для лошадей
Сара Скоулз Физики психуют
org/Person”> Сара СкоулзНаука
Загадочные фотоны БАК заставили физиков искать ответы
София Чен
Science
Физики отчаянно пытаются ошибаться в отношении бозона Хиггса
от Wired Maff
Science
Пентавардные психики в области психологии – и сбиты с толку
.Натали Волховер
Наука
Самая мощная физическая машина Земли снова в действии
Маркус Ву0073
Джошуа Бэтсон
Наука
Вы можете помочь физикам открыть новое бозон Хиггса Наука
Эксперименты, которые, скорее всего, изменят будущее физики
