немнго історії

Концепція коллайдера народжувалася приблизно з 1984 року. Через десять років вона отримала офіційне визнання і почалося проектування. Для розміщення конструкцій був використаний кільцевої тунель, перш зайнятий Великим електрон-позитронного коллайдера. Останній був демонтований в 2000 році. Перші пристрої ВАК були змонтовані в наступному році.

Навіщо це все?

Головне завдання ВАК (іноді використовується латинська абревіатура LHC) - пошук даних, які свідчать про те, що реальна фізика елементарних частинок відрізняється від Стандартної моделі. 

Остання була сформульована теоретиками в другу половину XX століття і описала взаємозв'язок сильного, слабкого і електромагнітного взаємодій і породжувані ними наслідки в світі елементарних частинок.

«За кадром» залишилася гравітація. Вона, очевидно, є, але сформулювати теорію, що об'єднує її з іншими взаємодіями, вчені поки не змогли. Це породжує припущення, що Стандартна модель повинна бути частиною якоїсь більш загальної концепції. У популярній літературі вона умовно називається «Нової фізикою». Або - що Стандартна модель в принципі невірна і треба все придумувати заново. Останній варіант для більшості фізиків навіть симпатичніше, оскільки обіцяє велику свободу для творчої фантазії.

Окрема тема - досліди зі зіткнень іонів свинцю, під час яких вивчається кварк-глюонна плазма, дуже цікавий вид матерії.

Що з цього вийшло?

Так, по-хорошому, нічого. Стандартна модель виявилася дуже живучою, за десять років так і не вдалося знайти чогось суттєво ставить її під сумнів. Було задокументовано кілька подій, які не спостерігалися раніше, але, в цілому, не стали великим сюрпризом. Так, в 2011 році були відкриті два нових види розпаду Bs-мезонів - частинок, в складі яких є як «дивний кварк» (s-кварк), так і «чарівний кварк» (b-кварк).

бозон Хіггса

Це найгучніша на сьогодні відкриття, зроблене на LHC. Частка була передбачена в рамках Стандартної моделі ще в середині 60-х років, але експериментально її виявити весь цей час не вдавалося - наявними прискорювачів не вистачало потужності. Автор гіпотези британський фізик Пітер Хіггс неодноразово заявляв, що знаменитий бозон НЕ буде відкритий за його життя. Він не був єдиним скептиком - Стівен Хокінг навіть висловив готовність укласти парі на невелику суму щодо того, що бозон Хіггса на ВАК виявлений не буде.

Проте, в липні 2012 року колаборації ATLAS і CMS оголосили про знаходження бозона масою 125,3 ± 0.6 ГеВ. Швидше за все, це і є знаменитий бозон Хіггса, хоча деякі фахівці в цьому як і раніше не впевнені.

У всякому разі, Пітер Хіггс за подтвердившееся пророкування отримав Нобелівську премію 2013 року. Нобелівський комітет очевидно поспішав - лауреату було вже добре за 80.

Чи виплатив Хокінг свій програш достовірно невідомо, але можна припускати, що його набагато більше засмутило чергове підтвердження Стандартної моделі. Як було б здорово формулювати Нову Фізику!

Що далі?

Великий адронний коллайдер пропрацює до 2037 року. Що буде наступним кроком у будівництві прискорювачів поки не дуже зрозуміло. Фізиків цікавить збільшення світності, т. Е., Висловлюючись спрощено, кількості детектіруемих зіткнень. Може бути цього можна досягти на прискорювачах традиційної, кільцевої, архітектури. Всі принципи і технології освоєні і вивчені, але кільце виходить дуже великим і дорогим.

Може бути наступний флагман фізики буде лінійним прискорювачем. Це істотно економніше по енергії, але тоді потрібні нові способи розгону часток, інакше установка знову виявляється занадто великий - близько сотень кілометрів.

Може бути мова піде про прискорювачі на основі інших принципів - фотонному або мюонів, але цих принципів в розробленому вигляді поки немає.

Окрема цікава тема - ймовірний прискорювач для вивчення бозона Хіггса. БАК цілком підійшов для його виявлення, але вивчати частку на ньому незручно. Занадто багато сторонніх подій, на тлі яких важко виявити потрібне. Напрошується конструкція, оптимізована саме під бозон Хіггса, на якій його освіту / розпад реєструвалися б значно частіше, ніж зараз і з меншою кількістю перешкод.

А як же чорні діри?

Це страшилка десятирічної давності: ось запустять звихнулися очкарики свій коллайдер, в ньому там виникне маленька чорна діра, вона з'їсть речовина навколо себе, підросте, з'їсть ще і т. П. Коротше кажучи, в результаті поглинена буде вся планета.

Це смішно звучить, але були ж палкі люди, педалювати цю тему і навіть подавали судові позови.

Минуло десять років. Мабуть, діра народилася, поглинула все навколо, включаючи нас, а ми цього й не помітили. Так і живемо.