В результате экспериментов на Большом адронном коллайдере в районе Женевы ученые обнаружили две новые элементарные частицы и приблизились к открытию третьей. В Европейском центре ядерных исследований заявили, что открытие поможет больше узнать о силах, которые связывают субатомные частицы – кварки. Обе частицы были давно предсказаны теоретиками, но регистрируются они впервые. По мнению учен
Подробности
ых, новый шаг в этой области приближает их к пониманию сильного ядерного взаимодействия. Оно является одной из четырех фундаментальных сил в природе наряду с такими видами физического взаимодействия, как гравитационное, электромагнитное и слабое. Большой адронный коллайдер – это аппарат, предназначенный для разгона элементарных частиц и изучения продуктов их соударений. Он является крупнейшей экспериментальной установкой в мире. Его длина составляет 27 километров. Устройство располагается под землей на границе Франции и Швейцарии. Благодаря большей энергии по сравнению с предшествовавшими аналогами этот коллайдер позволил "заглянуть" в недоступную ранее область энергий и получить научные результаты, накладывающие ограничения на ряд теоретических моделей. Участниками данного проекта являются 22 страны. Данный аппарат, среди прочего, помог обнаружить Бозон Хиггса – элементарную частицу, предсказанную британским физиком Питером Хиггсом еще в 1964 году.
Проект HL-LHC — LHC на высокой светимости — это будущее Большого адронного коллайдера. Коллайдер проработает в нынешней конфигурации до начала 20-х годов, после чего он будет остановлен для кардинальной модернизации, запущен вновь в районе 2025 года и проработает ориентировочно до 2035 года. Все эти планы уже утверждены руководством ЦЕРНа, и в Европейской стратегической программе по физике элемент
Подробности
арных частиц проект HL-LHC считается главным приоритетом ближайшего будущего. Цель глубокой модернизации LHC — повысить светимость коллайдера примерно на порядок. Иными словами, весь тот объем данных, которые коллайдер накопил с 2010 года по настоящее время, HL-LHC сможет набирать за месяц-полтора. Такой рывок вперед, конечно, не может произойти на ровном месте; за ним будут стоять прорывные ускорительные и детекторные технологии. Это новые сверхпроводящие магниты с широкой апертурой и еще более сильным магнитным полем (см. новость Десятилетний проект по созданию новых магнитов для LHC завершился успехом), специальные резонаторы crab cavities, которые должны будут очень аккуратно разворачивать протонные сгустки прямо перед столкновением и после него, 80-метровые сверхпроводящие линии электропередачи, и многие другие усовершенствования. Уже давно было ясно, что вся эта дополнительная техника, а также обслуживающая ее инфраструктура — охлаждение, криогеника, вентиляция, электроснабжение и трансформаторы, электроника и системы мониторинга, помещения и аварийные выходы для персонала — просто не сможет поместиться в нынешний туннель LHC. Для всего этого придется вырыть несколько новых туннелей длиной в сотни метров и подземных залов с дополнительными шахтами, которые будут идти как бы в обход детекторов CMS и ATLAS (см. рисунок). Над ними будет возведено два комплекса наземных сооружений вместе с обслуживающей инфраструктурой. Общий объем предполагаемых работ — 100 тысяч кубометров грунта, которые потребуется вырыть на глубине около 100 метров. Поскольку во время прохода туннелей будут возникать серьезные вибрации, сами эти работы планируется начать в 2019–2020 годах, когда коллайдер будет остановлен на очередную двухлетнюю паузу между сеансами Run 2 и Run 3, а завершить уже после сеанса Run 3, в районе 2024 года. Подробности можно прочитать в заметке Going underground в журнале CERN Courier. Ясно, что для таких существенных работ требуется подобрать ответственные компании-исполнители, а также консалтинговые и аудиторские службы, отслеживающие качество и адекватность работ. В конце 2015 года, когда был завершен технический проект HL-LHC, ЦЕРН создал для каждого из двух участков работ два международных консорциума, каждый из трех консалтинговых компаний из разных стран. В их обязанности будет входить предварительная оценка работ, организация тендера для их выполнения, и контроль за их надлежащим исполнением. Сам тендер будет открыт в июне этого года, а в марте 2018 года ожидается оформление контрактов с субподрядчиками. Тогда же, в 2018 году, начнутся первые работы. Тем временем ЦЕРН своими силами провел геотехнические исследования подземных районов, где планирует вести работы, а также направил представителям властей Франции и Швейцарии официальные запросы на разрешение подземных работ. Над проектом HL-LHC уже сейчас работают 25 институтов из 12 стран, не считая индустриальных компаний. В качестве иллюстрации того, насколько интенсивная деятельность развернута сейчас вокруг этого проекта, предлагаем взглянуть на рубрикатор совещаний и встреч рабочих групп по самым разным его аспектам.
В Копенгагене недавно состоялась необычная встреча физиков. Они встретились, чтобы закончить спор, начатый больше 16 лет назад. Тогда ученые поспорили, что при помощи Большого адронного коллайдера подтвердится теория о суперсимметрии. Этого не произошло, и 20 проигравшим физикам пришлось проставляться перед победителями.
Накануне нового 2016 года в Европейском центре ядерных исследований, ЦЕРНе, было сделано важное заявление. Физики, работающие с двумя крупнейшими детекторами Большого адронного коллайдера, ATLAS и CMS, независимо друг от друга увидели необычную аномалию в продуктах столкновений протонных пучков. Эта аномалия может указывать на существование новой, очень тяжелой элементарной частицы, которая не укл
Подробности
адывается в наши представления о физическом устройстве природы.
Видеокорреспондент «Новой газеты» Глеб Лиманский побывал в крупнейшей международной научной коллаборации — Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН) и снял небольшой документальный фильм о том, как там работают ученые, в какой обстановке совершаются научные открытия, за которые присуждают Нобелевские премии, а также о вкладе российских ученых в работу двух крупнейших экспериментов на Большом
Подробности
адронном коллайдере.
Ученые провели моделирование возникновения черных дыр в результате столкновения частиц в ускорителе и установили, что необходимая для этого энергия в 2,4 раза меньше, чем считалось ранее. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters, а ее краткое содержание приводит сайт Американского физического общества.

В ходе моделирования две частицы были представлены в виде двух жидких «к
Подробности
апель», летящих навстречу друг другу. Непосредственно после столкновения его энергия концентрировалась в двух «фокусах» по обеим сторонам плоскости соприкосновения. В этих точках возникали две черные дыры, которые практически сразу сливались в одну (видео). Ее энергия составила 72 процента от исходной энергии столкновения, а остальное рассеивалось в виде гравитационных волн.

Возникновение черных дыр при столкновении частиц и их хокинговское испарение с образованием новых частиц экспериментально обнаружить до сих пор не удавалось. Авторы указывают, что получение миниатюрных дыр в современных коллайдерах крайне мало вероятно даже с учетом энергетических «послаблений», выявленных в ходе моделирования.

Видео:http://bcove.me/fg345hh0
Большой адронный коллайдер — рекордсмен по многим параметрам. Один из них — объем «сырых» данных, которые записываются детекторами в процессе столкновений. Он огромен даже с учетом многоуровневой системы триггеров, которые отсеивают заведомо неинтересные столкновения и оставляют только потенциально полезные для научных исследований. В минувшем году LHC преодолел символический рубеж: объем набра
Подробности
нных и записанных сырых научных данных превысил 100 петабайт (то есть 100 тысяч терабайт). Заметки об этом событии см. на сайте ЦЕРНа и в журнале Symmetry. Интересно отметить, что большая часть этих данных хранится на десятках тысяч картриджей с магнитными лентами, а управляется с ними специальная роботизированная система хранения данных. И лишь небольшая часть всех данных хранится в дисковом пространстве для быстрого доступа и анализа.