Сколько стоит адронный коллайдер – цена создания
Адронный коллайдер (БАК) предназначен для ускорения заряженных частиц. Коллайдер является самым большой и дорогой экспериментальной установкой. Он размещен под землей на французско-швейцарской границе.
Для того, чтобы понять насколько масштабный этот международный проект, достаточно узнать, сколько стоит построить подобный коллайдер.
Затраты на установку
Постройка адронного коллайдера длилась около десятилетия.
Общая стоимость сооружения около 7,8 млрд долларов.
Ежегодный бюджет установки составляет 1,2 млрд. долл. США.
При расчете, сколько стоит проект, не учитывали более раннюю инфраструктуру совместно с наработками CERN.
Современное оборудование установили в тоннель адронного коллайдера, который был построен ранее.
Если бы БАК пришлось возводить с нуля, ценность постройки возросла бы в несколько раз.
Расценки на эксперименты
В БАК проводится несколько различных экспериментов.
С помощью одного из них обнаружили бозон Хиггса.
В целом сумма расходов составляет около 5,5 млрд. долл. США в год.
Затраты CERN составляют около 20% стоимости этих экспериментов.
Остальная часть финансирования этих экспериментов обеспечивается международным сотрудничеством.
Ежегодные расходы на содержание
Большой коллайдер — крупнейший в мире коллайдер частиц.
Для этого объекта требуется 700 гигаватт-часов энергии и около 1 миллиарда долларов на его поддержание и эксперименты.
Более 10 000 исследователей, инженеров и студентов из 60 стран на шести континентах вносят вклад в проекты, которые призваны разгадать фундаментальную физику Вселенной.
Вычислительная мощность является значительной частью затрат на управление ЦЕРНом — около 286 миллионов долларов в год.
Общая цена электроэнергии необходимой для работы адронного коллайдера составляет около 23,5 млн.
долл. США в год.
Историческое открытие и помощь всего мира
Строительство такого большого проекта длилось 7 лет.
Адронный коллайдер был впервые запущен в августе 2008 года.
Позже он периодически останавливался на ремонты и профилактику.
В коллайдере исследователи уже нашли несколько частиц, которые не были известны науке ранее.
Многих интересует, сколько денег стоит один такой эксперимент.
Для примера: если брать в расчет все расходы, цена поиска бозона Хиггса составила около 13,25 млрд долларов.
Сами деньги предоставляются странами-членами ЦЕРН, а чуть более 70% годового бюджета предоставляются Германией, Великобританией, Италией, Францией и Испанией.
Деньги для экспериментов также поступают от крупных институтов, таких как университеты и правительства наблюдателей, такие как США, Индия и Россия.
В проекте задействовано 700 российских специалистов.
Предприятия из России получили заказы на сумму 120 млн. долл. на производство и поставку оборудования для коллайдера.
Что такое ЦЕРН?
В 1952 году одиннадцать европейских стран объединились для создания совета Европы по ядерным исследованиям, на французском языке аббревиатура которого — CERN.
В последующие годы название организации менялось.
Но акроним ЦЕРН остался, как наиболее привычный.
Масштабность постройки
БАК — это кольцо длиной в 27 километров.
Сооружение размещается под землей на глубине 100 м.
Коллайдер имеет около 9 300 магнитов, которые охлаждаются до -235 градусов по Цельсию.
Это позволяет коллайдеру получить протоны до 99,99% скорости света.
Протоны протекают через семь разных детекторов, с помощью которых проводят разные эксперименты.
Требуется 120 МВт для запуска БАК — приблизительно энергопотребление всех домов кантона Женева.
Для сравнения: 120 Мегаватт эквивалентно энергии, используемой 1,2 миллионами ламп накаливания мощностью 100 Вт.
Эксперименты отслеживают около 150 миллионов датчиков, которые передают данные 40 миллионов раз в секунду.
Поток данных составляет около 700 МБ / с или около 15 млн. ГБ (15 петабайт) в год.
Чтобы подготовиться к обработке потока данных, CERN построила глобальную вычислительную сетку БАК.
Своего рода супер быстрый, частный Интернет, соединяющий около 80 000 компьютеров для анализа данных.
Планы на ближайшие годы
Ранее были прогнозы, что Большой коллайдер будет работать без существенного обновления до 2034 года.
Но в ЦЕРНе изменили решение.
Исследуется возможность того, что проект будет расширятся до 100 км в периметре.
Название нового проекта — FCC (Future Circular Collider).
Его цель — электрон-позитронная установка с энергией, которая будет достигать 45-175 ГэВ.
Бюджет будущих изменений пока не оглашается в официальных источниках ЦЕРНа.
Вопросы, которые больше всего волнуют пользователей в сети:
- Почему установку спрятали под землю?
Ну, это потому, что найти 27-километровую недвижимость над землей действительно очень дорого.
Для экспериментов используется туннель, первоначально выкопанный для предыдущего коллайдера, который был декомпозирован в 2000 году.
Земля и камни также обеспечивают большую защиту, чтобы уменьшить количество естественного излучения, которое достигает детекторов ускорителя.
- Почему БАК, как оборотень?
Подобно приливам в океане, земля также подвержена лунному притяжению.
Когда Луна полная, земная кора поднимается примерно на 25 см.
Это движение приводит к тому, что окружность коллайдера изменяется на 1 мм (из 27 км, коэффициент 0,000004%), но этого достаточно, чтобы физикам было необходимо принять это обстоятельство во внимание.
- Почему устройство напоминает холодильник?
Большой адронный коллайдер — это не только классная физика, но и очень холодная.
Действительно, это самая большая криогенная система в мире и является одним из самых холодных мест на Земле.
Чтобы удерживать их при сверхпроводящей температуре, ученые должны охлаждать магниты -271,3 ° C, что ниже температуры наружного пространства -270,5 ° C.
Сначала магниты охлаждают до -193,2 ° С, используя 10 000 тонн жидкого азота.
Затем для снижения температуры до -271,3 ° C используется 90 тонн жидкого гелия.
Весь процесс охлаждения занимает несколько недель.
- Как я могу помочь?
Хотя более 7000 физиков занимаются этой наукой, ваш компьютер тоже может помочь.
Проект LHC @ home позволяет вам вводить время простоя на вашем компьютере, чтобы помочь рассчитать симуляции в реальном времени.
Шаг к открытию тайн Вселенной
На Большом адронном коллайдере проводится ряд дорогостоящих экспериментов, включающих открытие других субатомных частиц.
А также эксперименты, направленные на изучение еще неизвестных территорий физики, таких как Dark Matter и Dark Energy.
Нет никаких сомнений в том, что эти эксперименты не только откроют больше тайн Вселенной, но и обогатят технологические возможности человечества.
Но за такие открытия придется заплатить значительными ресурсами сегодня.
3DNews Технологии и рынок IT. Новости на острие науки ЦЕРН одобрила проект строительства 100-к. Самое интересное в обзорах 22.06.2020 [14:16], Николай Хижняк Европейская организация по ядерным исследованиям (CERN) утвердила планы строительства в Европе гигантского коллайдера протяжённостью 100 километров и стоимостью $23 млрд. В сравнении с новой установкой существующий Большой адронный коллайдер — ускоритель заряженных частиц диаметром 27 километров, способный работать с энергиями до 16 ТэВ (тераэлектронвольт), — будет выглядеть просто крохой. Так называемый Будущий кольцевой коллайдер (Future Circular Collider, FCC) планируется использовать для сталкивания между собой заряженных частиц с энергией более 100 ТэВ. Благодаря этому учёные смогут создавать гораздо больше бозонов Хиггса, существование которых впервые было подтверждено CERN в 2012 году. Изучение этих элементарных частиц позволит лучше разобраться в природе тёмной материи, а также других загадок Стандартной модели физики. «Такая машина сможет создавать огромное количество бозонов Хиггса в чистой среде, что позволит добиться значительного прогресса в картировании разнообразных взаимодействий бозона Хиггса с другими частицами, а также проводить измерения с чрезвычайно высокой точностью», — сообщила CERN в своём пресс-релизе. Строительство нового коллайдера будет проводиться в два этапа. В рамках первого учёные создадут установку, которая позволит сталкивать электроны и позитроны, чтобы максимизировать выброс бозонов Хиггса для их дальнейшего более точного изучения. CERN хотела бы начать строительство нового коллайдера к 2038 году, однако есть большая проблема — деньги. Новый проект физиков настолько дорогой, что финансирование для него придётся искать за пределами Евросоюза. Вполне возможно, что для этого даже придётся создать новую мировую научную организацию, в которую помимо европейских стран также войдут США, Китай и Япония. Решить этот вопрос будет непросто, особенно если учесть, что перед новым коллайдером по сути не ставится такой же чёткой задачи, какая ставилась перед БАК. И всё же физика элементарных частиц и Стандартная модель — это именно те сферы, в которых содержится множество теоретических аспектов, требующих практического подтверждения. «Единственным способом ответить на все интересующие нас вопросы являются эксперименты, а единственное место, где эти ответы могут прятаться, находится там, куда до этого мы не могли заглянуть», — подытожила в статье в журнале Nature британский физик Тара Ширс (Tara Shears). Источники: Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER. Материалы по теме Постоянный URL: https://3dnews.ru/1013938 Рубрики: Новости Hardware, на острие науки, Теги: cern, коллайдер, проект, большой адронный коллайдер, бак, церн ← В прошлое В будущее → |
..
Сколько денег ушло на постройку Большого адронного коллайдера ЦЕРН и кто за него заплатил?
Вы чувствовали волнение в комнате… даже если смотрели через маленький экран на другом конце света. Да, это был еще один важный день во вторник, когда CERN перезапустил Большой адронный коллайдер (LHC) после более чем трехлетнего обслуживания и обновлений. Несмотря на паузу, работа продолжалась быстрыми темпами, и, поскольку большая часть функционального понимания и терминологии, используемой, немного сбивает с толку большинство из нас, смертных, финансовые цифры, которые финансируют проект, гораздо более понятны, хотя для некоторых одинаково трудно переварить.
Прежде чем мы рассмотрим реальную стоимость БАК, давайте разберемся с некоторыми основами.
Прямая трансляция из ЦЕРНа: присоединяйтесь к нам, чтобы узнать о первых столкновениях в физике при энергии 13,6 ТэВ! https://t.co/qxW3MXp1Ev
— ЦЕРН (@CERN) 5 июля 2022 г.
Что такое Большой адронный коллайдер?
Вы когда-нибудь смотрели футбол и думали про себя: «Интересно, как выглядит ускоритель частиц, который разгоняет протоны или ионы до скоростей, близких к скорости света»? Что ж, если да, то БАК — ваш ответ.
Расположенный на франко-швейцарской границе недалеко от Женевы, Швейцария, он состоит, как объясняет ЦЕРН, «из 27-километрового [около 17 миль] кольца сверхпроводящих магнитов с рядом ускоряющих структур, которые повышают энергию частиц вдоль путь’. Представьте себе огромный пончик с сахарной пылью, за которым гоняется голодный Гомер Симпсон.
Как на самом деле работает Большой адронный коллайдер?
Еще раз, для ответа на этот вопрос, кто лучше сформулирует его, чем сама Европейская организация ядерных исследований.
CERNУскорительный комплекс ЦЕРН представляет собой последовательность машин с все более высокой энергией. Каждая машина ускоряет пучок частиц до заданной энергии, прежде чем направить пучок в следующую машину в цепочке. Эта следующая машина доводит луч до еще более высокой энергии и так далее. LHC — последний элемент этой цепочки, в котором лучи достигают самых высоких энергий.
Вышеупомянутый период перерыва был известен как Длительный останов 2 (LS2), и с тех пор 9Эксперты 0003 работали круглосуточно, чтобы постепенно повторно ввести в эксплуатацию машину и безопасно нарастить энергию и интенсивность пучков, прежде чем обеспечить столкновения в экспериментах на LHC с мировой рекордной энергией в 13,6 триллиона электронвольт (13,6 ТэВ). Эти высокоэнергетические столкновения со стабильными пучками ознаменуют начало третьего запуска БАК, названного Запуском 3.
Итак, к евро, фунтам и долларам, стоящим за всем этим.
..
На создание БАК ушло около 10 лет, а общая стоимость , как говорят, составила около 4,75 миллиарда долларов. Это примерно оценка New England Patriots!
Текущие расходы распределены между различными проектами, включая детекторы CMS и ATLAS, ответственные за открытие бозона Хиггса, которое, по оценкам, обошлось в более чем 13 миллиардов долларов, а отвечает примерно за 5,5 миллиардов долларов в год. ЦЕРН вносит примерно одну пятую часть этих затрат, а остальная часть поступает от других международных организаций.
#Ученые, работающие с Большим адронным коллайдером (#LHC), обнаружили три невиданные ранее субатомные частицы, которые работают над раскрытием строительных блоков Вселенной, сообщил во вторник #Европейский #центр ядерных исследований #CERN.https: //t.co/96P75K35cY
— CGTN Tech (@CGTNTech) 6 июля 2022 г.
Добавьте к этому 286 миллионов долларов на вычислительную мощность каждый год, а затем электричество для LHC ежегодно поступает примерно на 23,5 миллиона долларов.
В целом, ваш операционный бюджет составляет около 1 миллиарда долларов в год. Как видите, выяснить происхождение нашей Вселенной недешево, но для тех, кто менее заинтересован в этом, не волнуйтесь, есть много Текущие медицинские достижения также достигаются посредством этих экспериментов.
Кто оплачивает исследования ЦЕРН?
Финансируют программу страны-члены ЦЕРН, при этом чуть более 70% годового бюджета выделяются Германией, Великобританией, Италией, Францией и Испанией. Другие участники включают правительства США, Индии и России, а также различные университеты и другие крупные организации.
Пожалуйста, не стройте еще один Большой адронный коллайдер
Вот кое-что из бейсбола о физических исследованиях. Теория высоких энергий была областью с огромными достижениями в течение 20-го века, и ее успеху способствовал ряд гениев физики, которые получили поддержку и финансирование для семидесятилетней последовательности коллайдеров частиц.
Эти коллайдеры сталкивали материю вместе и обнаруживали частицу за частицей, вылетающую из взрывов. Гении построили Стандартную модель, чтобы объяснить частицы. Большой адронный коллайдер (БАК), расположенный в Швейцарии, стал краеугольным камнем своей эпохи, обнаружив последнюю необходимую частицу — бозон Хиггса — для завершения модели.
Сегодня почти все эти гении ушли, а их преемники увязли в различных формах математической суперсимметрии. Вы слышали о некоторых ее идеях: теории струн, М-теории, D-бранах и так далее. Обо всем интересно читать. Но проблема в том, что ничего не объясняет . Теория высоких энергий стала весьма академической и математической. Эйнштейн постулировал четырехмерное пространство-время, потому что ему нужны были четыре измерения, чтобы понять мир, каким мы его видим. Теория струн требует 11 измерений — или, может быть, 10, или 12, или 26. Возможно, некоторые из них скручены. Почему? Потому что, по-видимому, в абстрактной математике случаются опрятные вещи.
Суперсимметрия не является четкой и эффективной теорией, собранной воедино для объяснения наблюдений. Это запутанный беспорядок математических моделей, которые потенциально могут объяснить что угодно или вообще ничего. Сабина Хоссенфельдер, физик-теоретик, работавшая в этой области, дает прекрасный обзор ситуации. Она не выдерживает ударов. Гигантский коллайдер частиц не может по-настоящему проверить суперсимметрию, которая может эволюционировать, чтобы соответствовать почти чему угодно.
Это подводит нас к БАК и его гипотетическому преемнику,
(Источник: vchalup/Adobe Stock)
Неплохая идея, в вакууме. Наука иногда прогрессирует, когда ученые натыкаются на какие-то совершенно новые и неожиданные явления.
Итан Сигел приводит доводы в пользу создания LHC++ именно по этой причине. Он считает, что аргументы против него неискренни или сделаны недобросовестно. Однако в этом он ошибается. Экономический и научный смысл говорят в пользу иного подхода.
Значительно более мощный LHC++ будет стоить десятки миллиардов долларов. Вполне возможно, что цена может вырасти до 100 миллиардов долларов . Тратить столько денег на аппарат для съемки в темноте — ошибка. Когда у вас не так много дел, а ресурсы ограничены, лучше нацелиться на проблемы, которые, как вы знаете, существуют. Эти вещей приведут вас к новым открытиям. Именно таким образом начался революционный успех физики 20-го века.
Многие ведущие ученые конца 1800-х предполагали, что с физикой почти покончено. Осталось лишь несколько загадок. Двумя из этих известных загадок были природа излучения абсолютно черного тела и постоянная скорость света. Оба явления были изучены и измерены, но не могли быть объяснены.
Сейчас в физике известно много проблем. 100 миллиардов долларов могли бы профинансировать (в буквальном смысле) 100000 небольших физических экспериментов
И наоборот, эти 100 миллиардов долларов можно объединить и потратить на один гигантский проект по решению известной реальной проблемы.