Большой адронный коллайдер был запущен 10 сентября 2008 года и стал ключевым научным проектом начала 21 века. Сюда стекались лучшие умы и инвестировали миллиарды долларов. Но стоило ли оно того?
Если объяснить устройство коллайдера простыми словами, то это - 27-км кольцо сверхмощных электромагнитов, которое может ускорить заряженные частицы до значительных долей скорости света, вызывая столкновения достаточной силы, чтобы разделить их на составляющие, а также деформировать пространство вокруг точки удара. И соответственно, изучить каждую из полученных составляющих.
Давайте посмотрим на открытия, совершенные с использованием БАК.
4 июля 2012 ученые объявили, что они готовы подтвердить существование новой частицы - неуловимого бозона Хиггса, стержня Стандартной модели теории физики частиц в рамках исследования Большого взрыва, который, как полагают, дает массу другим объектам и существам во Вселенной.
Спустя год, в 2013 году, Питеру Хиггсу была присуждена Нобелевская премия по физике за "теоретическое открытие механизма, который обеспечил понимание происхождения масс элементарных частиц".
И хотя Стандартная модель подтвердилась,ученые до сих пор находятся в тупике, ведь такая модель не может объяснить действие гравитации и идет вразрез со знаниями о темной материи. Есть вероятность, что удастся доказать суперсимметрию, но пока мощностей коллайдера на это не хватит.
14 июля 2015 года ученые из Церна объявили об открытии новой частицы - пентакварка. Об этом открытии можно подробно прочитать здесь.
Если говорить простым языком, пентокварки - мельчайшие из открытых частиц во вселенной.
Сейчас схема строения атома выглядит так: ядро и вращающиеся вокруг него электроны. Ядро состоит из нейтронов и протонов. Эти частицы вместе называются барионами («тяжелые» по-гречески). Позже выяснилось, что барионы состоят из трех кварков, а еще один важный класс частиц — мезоны — состоит из кварка и антикварка. Изучением кварков и антикварков занимается раздел физики - хромодинамика.
О том, как эти знания пригодятся нам дальше можно только фантазировать. Впереди у ученых много лет работы по изучению свойств кварков и выявления топ-кварков (сверхтяжелых элементов).
За время своей работы до 2018 года БАК поставил больше вопросов, чем дал ответов. Сложнейшее устройство коллайдера требует постоянной технической поддержки и затратной модернизации.
В настоящее время работа БАК приостановлена ради модернизации: увеличения скорости разгона и “светимости” коллайдера в 2 раза. И есть вероятность, что апгрейд затянется до 2026 года, а возможно от проекта и вовсе откажутся в пользу циркулярного коллайдер (FCC). Радиус циркулярного коллайдера может составлять от 80 до 100 километров, что сильно увеличит интенсивность движения частиц частиц при температуре до 100 тераэлектронных вольт (ТэВ). В то время, как коллайдер в Церне работал при температуре 14 ТэВ.
Большой адронный коллайдер оставил после себя много вопросов. Как в мире физики, так и в мире экономики. Стоили ли эти открытия 5,5 млрд. долларов?
P.S. Подписывайся на наш канал в Дзен и Telegram, если тебе понравилась эта статья
