Большой адронный коллайдер, сокращённо БАК — ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов и изучения продуктов их соударений. Коллайдер построен в ЦЕРНе (Европейский совет ядерных исследований), находящемся около Женевы, на границе Швейцарии и Франции. БАК является самой крупной экспериментальной установкой в мире. В строительстве и исследованиях участвовали и участвуют более 10 тысяч учёных и инженеров более чем из 100 стран, в том числе из России — 12 институтов и 2 федеральных ядерных центра (ВНИИТФ, ВНИИЯФ).
Главная задача Большого адронного коллайдера — достоверно обнаружить хоть какие-нибудь отклонения от Стандартной модели физики. То есть поиск Новой физики. И к этому входит:
- Изучение топ-кварков. Топ-кварк — самый тяжёлый кварк и, более того, это самая тяжёлая из открытых пока элементарных частиц.
- Изучение механизма электрослабой симметрии. Одной из основных целей проекта является экспериментальное доказательство существования бозона Хиггса — частицы, предсказанной шотландским физиком Питером Хиггсом в 1964 году в рамках Стандартной модели.
- Изучение кварк-глюонной плазмы. Коллайдер будет разгонять и сталкивать в детекторах не протоны, а ионы свинца. При неупругом столкновении двух ядер на ультрарелятивистских скоростях образуется и затем распадается плотный и очень горячий комок ядерного вещества. Понимание происходящих при этом явлений нужно для построения более совершенной теории сильных взаимодействий, которая окажется полезной как для ядерной физики, так и для астрофизики.
- Поиск суперсимметрии. Первым значительным научным достижением экспериментов на БАК может стать доказательство или опровержение «суперсимметрии» — теории, гласящей, что любая элементарная частица имеет гораздо более тяжёлого партнера, или «суперчастицу».
- Изучение фотон-адронных и фотон-фотонных столкновений.
- Проверка экзотических теорий и другие.
Потребление энергии
Во время работы коллайдера расчётное потребление энергии составит 180 МВт. Предположительные энергозатраты всего ЦЕРН на 2009 год с учётом работающего коллайдера — 1000 ГВт•ч, из которых 700 ГВт•ч придётся на долю ускорителя. Эти энергозатраты — около 10 % от общего годового энергопотребления Женевы.
Вопросы безопасности
Значительная доля внимания со стороны представителей общественности и СМИ связана с обсуждением катастроф, которые могут произойти в связи с функционированием БАК. Наиболее часто обсуждается опасность возникновения микроскопических чёрных дыр с последующей цепной реакцией захвата окружающей материи, а также угроза возникновения страпелек, гипотетически способных преобразовать в страпельки всю материю Вселенной.
