3DNews Технологии и рынок IT. Новости окружающая среда Запуск обновлённого Большого адронного к… Самое интересное в обзорах 06.07.2022 [15:34], Геннадий Детинич Вчера Большой адронный коллайдер (БАК) вывели на полную мощность, что стало возможным после нового цикла модернизации установки. До этого БАК сталкивал встречные пучки протонов с энергией 13 ТэВ, а после модернизации энергию столкновений подняли до 13,6 ТэВ. И хотя подъём кажется незначительным, возросшая интенсивность столкновений, рост числа протонов в пучках и установка новых детекторов позволят до двух раз ускорить научные исследования на БАК. Источник изображения: CERN БАК работает циклами (Run), за период которых собираются данные для последующего анализа. К работе установку начали возвращать в апреле текущего года. Поскольку это чрезвычайно сложный инструмент с тысячами контроллеров, то запустить его по «щелчку переключателя» невозможно в принципе. Инженеры постепенно наращивали энергию пучков, пока 5 июля не смогли добиться максимально возможного значения в 13,6 ТэВ. «Одних соединений, переключений, контроллеров всевозможных тысячи и десятки тысяч. Мы же не можем включить один большой рубильник и сказать — всё, теперь работаем. Надо настраивать большое количество магнитов, и это требует больших усилий и много времени. Это удивительно сложная работа, и наши коллеги-инженеры, которые начали работать с ускорителем, уложились с этими тестами и настройками всего за 3–4 месяца, это героический поступок»,  По словам российских физиков, возросшая интенсивность столкновений протонов в коллайдере до двух раз ускорит научные исследования на нём. Вместо 10–15 лет работы на сбор необходимых данных будет уходить до 5 лет и даже меньше. Научные открытия будут совершаться чаще и в более сжатые сроки. До лета–осени 2024 года российские и белорусские физики продолжат работать на Большом адронном коллайдере по уже открытым проектам. Новые проекты временно открывать запрещено, хотя в будущем вопрос сотрудничества с РФ и Республикой Беларусь может быть рассмотрен заново. Большой адронный коллайдер построили в 2008 году для проверки Стандартной модели физики и поиска новых данных о фундаментальных частицах. Адронами называют частицы, состоящие из кварков. Простейшими адронами, например, являются нейтроны и протоны. Атомы и молекулы тоже относятся к адронам, как и мы с вами в целом. Из это следует название установки — Большой адронный коллайдер (сталкиватель). Увеличение энергии столкновений приведёт к росту частоты тех или иных событий, что позволит уточнить параметры частиц Стандартной модели и попытаться обнаружить отклонения от этой модели. Источник: Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER. Материалы по теме Постоянный URL: Рубрики: Новости Hardware, на острие науки, космос, окружающая среда, российская наука и промышленность, Теги: большой адронный коллайдер ← В прошлое В будущее → |
После нескольких лет модернизации, что даёт возможность как усилить энергию столкновений, так и добавить новые детекторы в установку, запускается новый цикл по сбору данных. Текущий цикл третий по счёту (Run 3). БАК был остановлен в 2018 году после цикла Run 2 и почти три года проходил техническое обслуживание и модернизацию.
А любые отклонения — это путь к неизвестному, например, к обнаружению тёмного вещества, тёмной энергии или антиматерии.Большой адронный коллайдер с 5 июля будет работать при рекордной энергии в 13,6 ТэВ / Хабр
ancotir
000Z” title=”2022-07-04, 19:35″>4 июля в 19:35
Научно-популярное Физика IT-компании
Большой адронный коллайдер (БАК) с 5 июля этого года будет круглосуточно работать при рекордной энергии в 13,6 ТэВ, сообщила Европейская организация по ядерным исследованиям (ЦЕРН или CERN, Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire). Запуск коллайдера на полную мощность проходит после почти трёхлетнего перерыва, в ходе которого проходили работы по модернизации и техобслуживанию оборудования. Мероприятия по разгону частиц начались в апреле этого года. Работа на рекордной мощности будет продолжаться четыре года.
На БАК были проведены масштабные обновления систем считывания и отбора данных, а также работа по обновлению систем детекторов и вычислительной инфраструктуры. В частности, речь идёт о детекторе ATLAS, детекторе «компактный мюонный соленоид» (CMS), самом маленьком детекторе БАК LHCb и детекторе ALICE. Ожидаются, что ATLAS и CMS зарегистрируют больше столкновений, чем в двух предыдущих запусках вместе взятых.
Майк Ламонт
Директор отдела ускорителей и технологий ЦЕРНа
«Мы будем фокусировать протонные пучки в точках взаимодействия размером менее 10 мкм, чтобы увеличить частоту столкновений частиц. По сравнению с первым прогоном, в котором бозон Хиггса был обнаружен на 12 фб
-1, теперь в 3-м прогоне у нас будет уже 280 фб-1. Это значительное увеличение количества столкновений, ведущее к новым открытиям».
В ходе третьего запуска БАК планируется исследовать природу бозона Хиггса с новыми мощностями, чтобы разглядеть ранее недоступные процессы и повысить точность измерений известных процессов. Это должно поспособствовать решению фундаментальных вопросов. Учёные также будут изучать свойства материи при экстремальных температурах и плотности, искать кандидатов на тёмную материю, тщательно изучать кварк–глюонную плазму и не только.
Запуск БАК будут транслироваться в прямом эфире по каналам социальных сетей ЦЕРНа с 17:00 МСК на английском, французском, немецком, итальянском и испанском языках. Ниже представлен тизер завтрашней трансляции. Трансляция завершится сессией, в рамках которой можно будет в прямом эфире задать вопросы специалистам ЦЕРНа.
Теги:
- бак
- церн
- cern
Хабы:
- Научно-популярное
- Физика
- IT-компании
Всего голосов 22: ↑20 и ↓2 +18
Просмотры6.7K
Комментарии 8
Екатерина Хананова @ancotir
Информационная служба Хабра
ВКонтакте Telegram
Комментарии Комментарии 8
Введение: Большой адронный коллайдер
Автор: Валери Джеймисон
Одно из первых изображений с CMSdetector, ключевого компонента LHC, на котором видны осколки частиц, уловленных калориметрами и мюонными камерами детектора после направления луча.
в коллиматор (вольфрамовый блок) в точке 5
(Изображение: ЦЕРН)
Большой адронный коллайдер — самый мощный в мире ускоритель частиц. Расположенный на границе между Францией и Швейцарией в лаборатории CERN, БАК призван ответить на некоторые из самых глубоких вопросов о Вселенной.
Каково происхождение массы? Почему мы сделаны из материи, а не из антиматерии? Из чего состоит темная материя?
Это также может дать важные новые сведения об условиях в очень ранней Вселенной, когда четыре силы природы были объединены в одну гигантскую сверхсилу.
Реклама
Разрушитель частиц
Чтобы выяснить это, БАК заставит протоны двигаться со скоростью 99,9999991% скорости света по круговому туннелю. Затем он столкнет их вместе в четырех точках кольца, каждая из которых окружена огромными экспериментами.
Энергия столкновения составляет 14 тераэлектронвольт (ТэВ), что в семь раз больше, чем у его ближайшего аналога — Тэватрона в лаборатории Ферми в Батавии, штат Иллинойс.
В бытовом плане эта энергия не так уж и велика — кинетическая энергия летающего комара составляет около 1 ТэВ. Что делает LHC таким особенным, так это то, что эта энергия сконцентрирована в области, в тысячу миллиардов раз меньшей, чем пылинка.
БАК — последний в давней традиции ускорителей частиц, используемых для исследования строительных блоков материи и сил, действующих между ними. Почти 100 лет назад новозеландский физик Эрнест Резерфорд раскрыл структуру атома, выстрелив альфа-частицами в тонкую золотую фольгу.
Точно так же в 1930-х годах физики использовали электромагнитные поля для ускорения протонов до высоких энергий внутри длинных вакуумных трубок. При очень высоких энергиях протоны разлетались на части только для того, чтобы осколки и энергия столкновения превратились в другие частицы.
Экзотический выход
Концентрация энергии на БАК настолько велика, что он воссоздает условия, подобные тем, что были через 10 -25 секунд после Большого взрыва, вскоре после того, как частицы и силы, формирующие нашу Вселенную, появились на свет.
Имея так много доступной энергии, БАК должен быть в состоянии впервые создать определенные массивные частицы в лаборатории.
Среди них, как надеются физики, будет бозон Хиггса, частица, которая дает другим их массу. Они также будут искать признаки теоретической суперсимметрии, которые могли бы дать нам ключ к пониманию того, как силы выглядели в ранней Вселенной.
Суперсимметрия предсказывает, что каждая известная нам частица имеет тяжелого суперсимметричного партнера. Самая легкая суперсимметричная частица также является многообещающим кандидатом на темную материю, невидимую сущность, которая, как считается, составляет 95% массы Вселенной.
Хиггс и суперсимметрия имеют прочную теоретическую основу. Некоторые теоретики размышляют о более диковинных сценариях для БАК, включая создание дополнительных измерений, мини-черных дыр, новых взаимодействий и частиц меньше, чем кварки и электроны. Также был предложен тест на путешествие во времени.
Создание БАК
БАК был задуман еще в 1979 году.
Он расположен на глубине 100 метров под землей в круглом туннеле, когда-то заполненном другой машиной, называемой Большим электронно-позитронным коллайдером, который отключился в 2000 году. Протоны вводятся в БАК из цепь меньших ускорителей, которые разгоняют их до более высоких энергий.
Каждую секунду протоны совершают 11 245 кругов по 27-километровому кольцу и в четырех точках кольца сталкиваются лоб в лоб с протонами, движущимися в противоположном направлении.
Каждую из этих точек столкновения окружают четыре гигантских детектора, называемых ATLAS, CMS, LHCb и ALICE. ATLAS и CMS предназначены для поиска всех видов частиц, образующихся при столкновениях, а LHCb и ALICE являются специализированными детекторами.
Изобилие результатов
LHCb предназначен для точных измерений частиц, называемых В-мезонами, которые могут выявить тонкие различия между материей и антиматерией. В-мезоны живут короткое время перед распадом, и на этот процесс могут влиять бозон Хиггса, суперсимметричные частицы или какая-то другая новая физика.
ALICE заработает в ноябре 2009 года, когда БАК на несколько недель заменит сталкивающиеся протоны ионами свинца. Эти столкновения должны создавать температуры в 100 000 раз более высокие, чем в центре Солнца, достаточно горячие, чтобы обнаружить новое состояние материи, называемое кварк-глюонной плазмой. Изучая это, физики надеются понять, как кварки и глюоны из огненного шара Большого взрыва сконденсировались в протоны и нейтроны, которые мы видим сегодня.
Кроме того, есть два небольших эксперимента, называемых LHCf и Totem, для проверки теории космических лучей сверхвысоких энергий и измерения размера протонов. Более 6000 ученых работают над БАК и его экспериментами, стоимость которых составляет 10 миллиардов долларов.
Не беспокойтесь
Многие люди обеспокоены предсказаниями теоретиков о том, что БАК может создать микроскопические черные дыры, которые могут раздуть и поглотить Землю.
Физики ЦЕРНа оценили риск настолько близко к нулю, насколько осмеливаются утверждать ученые.
Если черные дыры будут созданы на БАК, они испарятся в течение 10 -26 секунд посредством процесса, впервые описанного британским физиком Стивеном Хокингом.
Даже если Хокинг ошибается и черные дыры не испаряются, у физиков есть экспериментальные причины чувствовать себя в безопасности. Космические лучи из космоса обладают гораздо большей энергией, чем может произвести БАК, и без проблем сталкиваются с планетами Солнечной системы в течение миллиардов лет.
Более того, столкновений космических лучей гораздо больше, чем столкновений БАК. Никакие черные дыры не поглотили Юпитер или Сатурн.
Физики ускорителя планируют отправить первые протоны вокруг всего кольца LHC 10 сентября. Если все пойдет хорошо, столкновения начнутся через несколько недель при пониженной энергии в 10 ТэВ.
Еще по этим темам:
- Большой адронный коллайдер
- физика частиц
Ускорение поиска темной материи
ТЕМЫ:ЦЕРНБольшой адронный коллайдерФизика элементарных частицПопулярно
6 июля 2022 г.
Детекторы Большого адронного коллайдера начали регистрировать высокоэнергетические столкновения с беспрецедентной энергией 13,6 ТэВ.
Большой адронный коллайдер снова обеспечивает столкновение протонов для экспериментов, на этот раз с беспрецедентной энергией 13,6 ТэВ, знаменуя собой начало третьего запуска ускорителя по сбору данных для физики.
Взрыв аплодисментов в ЦЕРНе
ЦЕРН, основанный в 1954 году и имеющий штаб-квартиру в Женеве, Швейцария, является европейской исследовательской организацией, управляющей Большим адронным коллайдером, крупнейшей лабораторией физики элементарных частиц в мире. Его полное название — Европейская организация ядерных исследований (фр.: Organization européenne pour la recherche nucléaire), а аббревиатура ЦЕРН происходит от французского Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire.
” data-gt-translate-attributes='[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]’>Центр управления ЦЕРН 5 июля 2022 г.
, в 16:47 по центральноевропейскому летнему времени, когда Большой Детекторы адронного коллайдера (LHC) включили все подсистемы и начали регистрировать высокоэнергетические столкновения с беспрецедентной энергией 13,6 ТэВ, открыв новый сезон физики Это достижение стало возможным благодаря операторам, которые работали круглосуточно с момента перезапуска LHC в апреле, чтобы обеспечить плавное начало этих столкновений с более интенсивными пучками и повышенной энергией. После трех лет работ по модернизации и техническому обслуживанию БАК теперь будет работать почти четыре года при рекордной энергии в 13,6 триллиона электронвольт (ТэВ), обеспечивая повышенную точность и потенциал для открытий. Многие факторы указывают на многообещающий физический сезон, который еще больше расширит и без того очень разнообразную физическую программу LHC: увеличенная частота столкновений , более высокая энергия столкновений, модернизированные системы считывания и отбора данных, улучшенные детекторные системы и вычислительная инфраструктура.
Празднование в Центре управления ЦЕРН (CCC) по случаю запуска третьего запуска БАК. Фото: ЦЕРН , самый мощный в мире ускоритель частиц, после более чем трех лет модернизации и технического обслуживания. Пучки уже циркулируют в ускорительном комплексе ЦЕРН с апреля, а установка LHC и ее инжекторы повторно вводятся в эксплуатацию для работы с новыми более интенсивными пучками и повышенной энергией. Однако теперь операторы LHC объявили о «стабильных пучках» — условии, позволяющем экспериментам включить все их подсистемы и начать сбор данных, которые будут использоваться для физического анализа. LHC будет работать круглосуточно в течение почти четырех лет с рекордной энергией в 13,6 триллиона электронвольт (ТэВ), обеспечивая большую точность и потенциал для открытий, чем когда-либо прежде.
«Мы будем фокусировать протонные лучи в точках взаимодействия до размера пучка менее 10 микрон, чтобы увеличить частоту столкновений. По сравнению с прогоном 1, в котором бозон Хиггса был обнаружен с 12 обратными фемтобарнами, теперь в прогоне 3 мы получим 280 обратных фемтобарнов.
Это значительное увеличение, открывающее путь к новым открытиям», — говорит директор по ускорителям и технологиям Майк Ламонт.
3D-разрез диполя Большого адронного коллайдера. Фото: ЦЕРН. Изменения позволят им собирать значительно большие выборки данных с данными более высокого качества, чем в предыдущих запусках. Ожидается, что детекторы ATLAS и CMS зарегистрируют больше столкновений во время запуска 3, чем в двух предыдущих вместе взятых. Эксперимент LHCb претерпел полную модернизацию и, как ожидается, увеличит скорость сбора данных в десять раз, в то время как ALICE нацелен на ошеломляющее пятидесятикратное увеличение количества зарегистрированных столкновений.
Благодаря увеличению количества выборок данных и более высокой энергии столкновения запуск 3 еще больше расширит и без того очень разнообразную физическую программу LHC. Ученые в ходе экспериментов будут исследовать природу бозона Хиггса с беспрецедентной точностью и в новых каналах. Они могут наблюдать ранее недоступные процессы и смогут повысить точность измерения многих известных процессов, решающих фундаментальные вопросы, такие как происхождение асимметрии материи и антиматерии во Вселенной.
Ученые будут изучать свойства материи при экстремальных температурах и плотности, а также будут искать кандидатов на темную материю и другие новые явления либо путем прямого поиска, либо — косвенно — посредством точных измерений свойств известных частиц.
«Мы с нетерпением ждем результатов измерений распада бозона Хиггса на частицы второго поколения, такие как мюоны. Это был бы совершенно новый результат в саге о бозоне Хиггса, впервые подтвердивший, что частицы второго поколения также получают массу благодаря механизму Хиггса», — говорит теоретик CERN Микеланджело Мангано.
«Мы с беспрецедентной точностью измерим силу взаимодействия бозона Хиггса с частицами материи и силы и продолжим наши поиски распада бозона Хиггса на частицы темной материи, а также поиск дополнительных бозонов Хиггса», — говорит Андреас Хёккер, представитель коллаборации ATLAS. «Совсем не ясно, является ли механизм Хиггса, реализованный в природе, минимальным механизмом, включающим только одну частицу Хиггса».