Белорусы не смогут работать с Большим адронным коллайдером. Чем это грозит науке | Новости Беларуси
Европейский центр по ядерным исследованиям прекратит все контакты с белорусскими институтами. Речь идёт о том самом ЦЕРН — лаборатории под Женевой, в которой построили Большой адронный коллайдер. Белорусские учёные участвовали в разработке и проектировании коллайдера, в экспериментах на нём — но скоро доступ в Женеву будет для них закрыт.
Срок действий соглашений ЦЕРН о сотрудничестве с Беларусью и Россией истекает в 2024 году. Продлевать их не будут. Мы попросили учёного пояснить, зачем белорусам эксперименты на коллайдере и далеко ли уедет наука без контактов с зарубежными партнёрами.
Белорусы работали с Женевой над фундаментальными теориями
— Большой адронный коллайдер, или LHC — это огромный проект, там работает большое количество людей, и каждый вносит какой-то свой вклад. С ЦЕРН непосредственно я не работал, но работали коллеги. Сотрудничество проходило в разных форматах, наиболее ценное — именно поездки на LHC.
Maximilien Brice, CERN / тоннель Большого адронного коллайдера
Наши учёные работали над различными теориями, в том числе фундаментальными, которые можно проверить на LHC.
Белорусы и дальше смогут участвовать в экспериментах ЦЕРН, но вот только не как представители государства, а как частные лица.
Сейчас на базе ЦЕРН разрабатывается новый ускоритель — “Будущий кольцевой коллайдер”. Это большой международный проект, запускать коллайдер планируют примерно в 2040 году.
— В этой разработке тоже очень хотелось бы поучаствовать, так как это самый первый край современной физики, — признаёт наш собеседник.
ЦЕРН, Женева / Ank Kumar
ЦЕРН заключает соглашения о международном сотрудничестве со странами на пять лет. Обычно они автоматически продлеваются ещё на пять лет, если одна из сторон не направляет другой письменное уведомление о расторжении. Срок действия соглашения с Беларусью истекает в июне 2024 года.
То есть у наших учёных есть ещё чуть больше года, чтобы закончить свои эксперименты в ЦЕРН.
А для науки это вообще много?
— Эксперименты на LHC разрабатываются, планируются и проводятся годами. А самый главный эксперимент по поиску бозона Хиггса — десятилетиями. Год — это, скорее, срок, за который можно будет найти замену тем, кому позже откажут в участии в экспериментах.
“Как война погубила физику”
Под таким громким заголовком на днях была опубликована статья в The Guardian. Проблема в том, что с началом войны в Украине ЦЕРН оказался в тупиковой ситуации: там не знали, как указывать авторство белорусских и российских исследователей в экспериментах центра и указывать ли его вообще.
Над четырьмя крупнейшими экспериментами ЦЕРН на коллайдере работают тысячи исследователей из разных стран. И статьи обычно выходят под именами всех участников проекта.
Журналисты Guardian со ссылкой на источники в ЦЕРН пишут, что после начала войны в Украине некоторые исследователи возражали против соавторства с российскими центрами. Причём иногда оказывалось, что самыми большими радикалами в этом вопросе были не украинские, а европейские учёные.
Внутри Большого адронного коллайдера / Thomas Cizauskas
Временный компромисс заключался в том, чтобы пока не публиковать работы вообще. И в марте случилось то, чего ни разу не было с момента запуска адронного коллайдера: число научных статей об экспериментах на нём упало до нуля. Если эксперименты всё равно проводятся, почему отсутствие публикации может быть проблемой?
— Публикации — это критерий работы учёного. Уровень работ, где он публикуется, количество ссылок на его работы определяют его вклад. И от количества качественных статей зависит, сможет ли данный учёный или научный коллектив получить грант для финансирования научных работ, отчитаться о проделанной работе в том числе по государственным программам. Для молодых ученных статьи также важны для защиты кандидатских и докторских диссертаций.
Мы спросили нашего собеседника о том, сталкивался ли он лично или его коллеги с отказами работать вместе. Он говорит, что проблема не в личных симпатиях и антипатиях, а в санкциях.
— Из-за санкций обрывается финансирование из-за рубежа, и это вызывает отказ в проведении совместных исследований. А с белорусской стороны финансирование, как правило, очень маленькое. Если не выделяют деньги на совместные научные исследования, то, как правило, никто не будет проводить совместное исследование.
А к чему в долгосрочной перспективе приведёт отсутствие нормальных контактов с зарубежными коллегами?
— Сотрудничество в международных программах очень часто связано с личными связями, контактами. Например, белорусская сторона часто может предложить то, чего у них самих нет. Например, у белорусов есть какая-то теория, которая лучше других описывает эксперименты. Или белорусы могут сделать что-то такое, чего не могут сделать другие.
Отсутствие общения, совместных командировок существенно влияет на компетенцию учёных, на их квалификацию. Как правило, все считают, что их теории лучше других, что они делают всё самым правильным образом. Но наука — она на то и наука, чтобы всё проверять, и есть методы, чтобы проверять себя и других.
Это позволяет добиться уверенности, что одна теория работает, а другая — нет.
На Большом адронном коллайдере впервые зафиксировали рождение “троек” псионов – Наука
ТАСС, 19 января. Российские и зарубежные физики, работающие с детектором CMS в составе Большого адронного коллайдера, впервые зафиксировали формирование нескольких “троек” псионов, тяжелых нестабильных частиц, возникших в результате столкновений одиночных протонов. Результаты замеров ученых были опубликованы в статье в журнале Nature Physics.
“Мы обнаружили в данных с эксперимента CMS первые в истории свидетельства того, что столкновения пар протонов могут приводить к формированию “троек” псионов. За весь второй цикл работы БАК произошло лишь пять подобных событий, чье существование нам удалось однозначно подтвердить. Следы еще одного возможного рождения “тройки” псионов присутствуют в результатах наблюдений за потенциальными продуктами распадов этих частиц”, – пишут исследователи.
Псионы представляют собой короткоживущие субатомные частицы, за чье случайное открытие в 1974 году американские физики Бертон Рихтер и Сэмьюэль Тинг получили в 1976 году Нобелевскую премию.
Обнаружение псионов стало первым подтверждением существования так называемого “очарованного” кварка, что стало отправной точкой для начала новой эпохи в истории развития физики элементарных частиц.
По своей сути, псионы представляют собой пару из “очарованного” кварка и антикварка, соединенных друг с другом сильными ядерными взаимодействиями. Свойства этих частиц сейчас активно изучаются в рамках экспериментов на Большом адронном коллайдере. Также они являются одним из главных объектов интереса среди физиков, которые будут работать со строящейся российской установкой “Супер Чарм-Тау Фабрика”, нацеленной на изучение свойств “очарованных” кварков и антикварков.
Российские и зарубежные физики, работающие с детектором CMS в составе Большого адронного коллайдера, обнаружили первые свидетельства того, что столкновения частиц высоких энергий могут в очень редких случаях приводить к возникновению своеобразных “троек” псионов. Ученые совершили это открытие при анализе данных, которые датчики CMS собирали во время второго цикла работы БАК, который стартовал в 2015 году и завершился в конце 2018 года, когда коллайдер был остановлен для модернизации.
За это время, как отмечают исследователи, внутри кольца ускорителя частиц произошло свыше 100 млрд столкновений протонов, небольшая, но значимая часть которых привела к формированию псионов. Когда физики детально изучили историю и время появления данных частиц, они обнаружили, что 15 из них возникли в одной и той же точке и в одно и то же время. Следы еще одного схожего события ученые обнаружили в данных по распадам тех частиц, которые могут возникать в результате распадов псионов.
Открытие “троек” псионов стало неожиданностью для физиков ЦЕРН, так как исследователи не предполагали, что столкновения одиночных протонов могут приводить к рождению сразу трех частиц, содержащих в себе “очарованный” кварк. Возможность их открытия на БАК, однако, ранее предсказывалась российскими и швейцарскими физиками-теоретиками, которые изучали взаимодействия большого числа кварков при столкновениях одиночных протонов.
Подтверждение этих предсказаний, по мнению исследователей, открывает дорогу для поиска других “троек” частиц в старых и новых данных с БАК.
Последующее изучение этих экзотических продуктов столкновения протонов, как надеются физики, позволит ученым понять, как выглядит внутренняя структура протона и как взаимодействуют друг с другом присутствующие в нем легкие “верхние” и “нижние” кварки.
О компании | CERN
Физики и инженеры ЦЕРН используют самые большие и сложные научные инструменты в мире для изучения основных составляющих материи – элементарных частиц. Субатомные частицы вынуждены сталкиваться друг с другом на скорости, близкой к скорости света. Этот процесс дает нам представление о том, как взаимодействуют частицы, и позволяет понять фундаментальные законы природы. Мы хотим расширить границы человеческих знаний, исследуя мельчайшие строительные блоки нашей вселенной.
(Видео: ЦЕРН) Инструменты, используемые в ЦЕРН, представляют собой специально созданные ускорители и детекторы частиц. Ускорители разгоняют пучки частиц до высоких энергий до того, как лучи столкнутся друг с другом или со стационарными целями.
Детекторы наблюдают и записывают результаты этих столкновений.
Лаборатория CERN, основанная в 1954 году, расположена на границе между Францией и Швейцарией недалеко от Женевы. Это было одно из первых совместных предприятий в Европе, в которое сейчас входят 23 государства-члена.
Что означает «ЦЕРН»?
На межправительственном заседании ЮНЕСКО в Париже в декабре 1951 г. была принята первая резолюция о создании Европейского совета по ядерным исследованиям (на французском языке Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) .
Через два месяца было подписано соглашение о создании Временного Совета – так родилась аббревиатура ЦЕРН.
Сегодня наше понимание материи гораздо глубже, чем ядро, и основной областью исследований ЦЕРН является физика элементарных частиц. Из-за этого лабораторию ЦЕРН часто называют Европейской лабораторией физики элементарных частиц.
Узнайте больше об истории ЦЕРН
Что такое БАК?
Большой адронный коллайдер (БАК) — самый большой и мощный ускоритель частиц в мире.
Впервые он был запущен 10 сентября 2008 года и остается последним дополнением к ускорительному комплексу ЦЕРН. LHC состоит из 27-километрового кольца сверхпроводящих магнитов с рядом ускоряющих структур для повышения энергии частиц на пути.
Пучки внутри LHC сталкиваются в четырех местах вокруг кольца ускорителя, соответствующих положениям четырех детекторов частиц – ATLAS, CMS, ALICE и LHCb.
Узнайте больше о Большом адронном коллайдере
LHC высокой яркости
Создаст ли ЦЕРН черную дыру?
Как посетить ЦЕРН?
Ускорители
Детекторы
Компьютеры
Подробнее о нашем влиянии
За этими тремя столпами технологии лежит множество областей знаний: от криогеники до сверхвысокого вакуума, от отслеживания частиц и радиационного контроля до сверхпроводимости и многих других.
Эти технологии и человеческий опыт, связанный с ними, превращаются в положительное влияние на общество во многих различных областях.
О проекте – ЦЕРН Большой адронный коллайдер
Видео Что такое Большой адронный коллайдер?Большой адронный коллайдер (БАК) — это чудо современной физики элементарных частиц, которое позволило исследователям проникнуть в глубины реальности. Его истоки восходят к 1977 году, когда сэр Джон Адамс, бывший директор Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН), предложил построить подземный туннель, в котором мог бы разместиться ускоритель частиц, способный достигать необычайно высоких энергий. Историческая статья 2015 года, написанная физиком Томасом Шёрнер-Садениусом.
Проект был официально одобрен двадцать лет спустя, в 1997 году, и началось строительство кольца длиной 16,5 миль (27 километров), которое проходило под франко-швейцарской границей и способно ускорять частицы до 99,99% скорости света и разбивая их вместе.
Внутри кольца 9 300 магнитов направляют пакеты заряженных частиц в двух противоположных направлениях со скоростью 11 245 раз в секунду, в конечном итоге сводя их вместе для лобового столкновения. Объект способен создавать около 600 миллионов столкновений каждую секунду, извергая невероятное количество энергии и время от времени экзотические и невиданные ранее тяжелые частицы. LHC работает при энергиях, в 6,5 раз превышающих энергию предыдущего рекордсмена ускорителя частиц, выведенного из эксплуатации Тэватрона Фермилаб в США 9.0003
Строительство БАК обошлось в 8 миллиардов долларов, из которых 531 миллион долларов поступил из США. Над его экспериментами сотрудничают более 8000 ученых из 60 разных стран. Ускоритель впервые включил свои лучи 10 сентября 2008 года, сталкивая частицы с интенсивностью, составляющей всего одну десятимиллионную от первоначальной проектной интенсивности. Продолжить чтение с Live Science
Как появился Большой адронный коллайдер? Большой адронный коллайдер (БАК) — самый мощный в мире ускоритель элементарных частиц.
БАК был построен Европейской организацией ядерных исследований (ЦЕРН) в том же 27-километровом туннеле, где размещался Большой электрон-позитронный коллайдер (LEP). Туннель имеет круглую форму и расположен на глубине 50–175 метров (165–575 футов) под землей на границе между Францией и Швейцарией. БАК провел свою первую тестовую эксплуатацию 10 сентября 2008 г. Электрическая проблема в системе охлаждения 18 сентября привела к повышению температуры примерно на 100 °C (180 °F) в магнитах, которые должны работать при температуре около абсолютный ноль (-273,15 ° C или -4590,67 ° F).
Ранние оценки того, что БАК скоро починят, оказались чрезмерно оптимистичными. Он был перезапущен 20 ноября 2009 года. Вскоре после этого, 30 ноября, он вытеснил Тэватрон Национальной ускорительной лаборатории Ферми в качестве самого мощного ускорителя частиц, когда он разогнал протоны до энергии 1,18 тераэлектрон-вольт (ТэВ; 1 × 10 