Голям адронен ускорител

Големият адронен ускорител (или големият адронен колайдер) (на английски: LHC, Large Hadron Collider) е най-големият и мощен колайдер (ускорител на частици) в света, който се намира в Европейския център за ядрени изследвания CERN (Centre europeen de recherche nucleaire). Той е предназначен за ускоряване на насрещни снопове протони и тежки йони. Целта на проекта LHC е преди всичко да бъде открит Хигс бозонът – най-важната елементарна частица, предсказана теоретично от стандартния модел (СМ), но все още ненаблюдавана експериментално, а така също и да се търсят физически явления извън рамките на СМ. Планира се да се отдели внимание на изследването на свойствата на W и Z бозоните, на ядрените взаимодействия при свръхвисоки енергии и процесите на раждане и разпад на тежки кварки (b и t).

Характеристики

Ускорителят е предназначен за изследване на реакциите при сблъсък на два потока (лъча) от високоенергетични протони със сумарна енергия, планирана да достигне 14 TeV (14·10¹² електронволта, т.е. по 7 TeV за всеки лъч), а така също и на ядра на оловото с енергия 5,5 GeV (5,5·10⁹ електронволта). Колайдерът ускорява лъчите до 99,9999991% от скоростта на светлината, или до 299 792 455 m/s (т.е. само с 3 m/s по-малко от нея)^[1].

Разположен е в Европейския център за ядрени изследвания CERN, в тунел с дължина на окръжността 27 km и на дълбочина от 50 до 175 m под френско-швейцарската граница в близост до Женева. Конструкцията съдържа 1624 свръхпроводящи електромагнита, които работят при температура 1,9 K (–271,25 °C). В построяването и експлоатацията му участват повече от 10 000 учени и инженери от 100 страни.

Детектори

Съществена част от цялото съоръжение са детекторите на частици (4 основни и 3 спомагателни), известни с акронимите си:

ALICE (A Large Ion Collider Experiment)
ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS)
CMS (на английски: Compact Muon Solenoid, CMS – Компактен мюонен соленоид)
LHCb (The Large Hadron Collider beauty experiment)
TOTEM (TOTal Elastic and diffractive cross section Measurement)
LHCf (The Large Hadron Collider forward)
MoEDAL (Monopole and Exotics Detector At the LHC).

ATLAS, CMS, ALICE, LHCb са големи детектори, разположени около точките на сблъсък на сноповете. Детекторите TOTEM и LHCf са спомагателни, отдалечени са на няколко десетки метра от точките на сблъсък и се използват успоредно с основните.

История на строителството

Идеята за проекта LHC се ражда през 1984 г. и е официално одобрена десет години по-късно. Строителството му започва през 2001 г., когато е завършен предишният голям ускорител на CERN – електрон-позитронният ускорител LEP (Large Electron-Positron Collider). Големият адронен ускорител е официално открит на 21 октомври 2008^[2].

Първи тестове и експлоатация

Първият тест с ускорителя е извършен на 10 септември 2008. В единия край на тунела е пуснат протонен лъч с дебелина по-малко от човешки косъм и скорост, близка до тази на светлината^[3].

На 30 март 2010 година е извършен първият успешен опит с високи енергии, когато са генерирани два протонни лъча, всеки с енергия 3,5 TeV (общо 7 TeV), което поставя началото на изследователската програма. Целта е да се достигнат енергии от 14 TeV.

Нова частица

На 4 юли 2012, говорителите на опитите ATLAS и CMS обявяват, че са открили нова частица с маса 125.3 GeV ± 0.6 GeV, което я прави най-масивната наблюдавана елементарна частица^[4]. Новата частица е бозон и е вероятно да е предвидения от Стандартния модел бозон на Хигс. Стандартният модел не предвижда съществуването на други частици, освен бозона на Хигс, и следващите опити в ЦЕРН се очаква да покажат дали новооткритата частица е дълго търсения бозон на Хигс. Учените от ЦЕРН не изключват възможността освен свойствата, предречени от Стандартния модел, новооткритата частица да притежава и други, или да не е съвместима с бозона на Хигс, което ще отвори вратите за разработването на физични теории отвъд Стандартния модел^[4].

Българско участие

Учени от ИЯИЯE при БАН участват в експериментите с детектора Компактен мюонен соленоид (CMS) основно в две направления – в изграждането на адронния калориметър и йонните камери^[5]. Данните, набрани с този детектор, дават основание за оповестяване на вероятното откриване на Хигс бозона през юли 2012.

Вижте също

Източници

↑ „Сътворението на Вселената или Големият адронен колайдер“ – Амир Аксел
↑ Големият адронен колайдер беше официално открит // в-к „Дневник“, 21 октомври 2008, 21:00. Посетен на 26 октомври 2008.^{[неработеща препратка]}
↑ Първият експеримент с Големия адронен ускорител премина успешно // в-к „Дневник“, 10 септември 2008, 13:55. Архивиран от оригинала на 2008-09-13. Посетен на 19 септември 2008.
↑ ^а ^б CERN experiments observe particle consistent with long-sought Higgs boson // ЦЕРН, 4 юли 2012. Архивиран от оригинала на 2012-07-05. Посетен на 14 юли 2012. (на английски)
↑ БАН с голям принос в търсенето на „хигс“ бозона // Посетен на 17 юли 2012.^{[неработеща препратка]}

Външни препратки

Общомедия

Общомедия разполага с мултимедийно

съдържание за: Голям адронен ускорител

Колайдерът постави нов рекорд, Technews.bg Архив на оригинала от 2009-12-13 в Wayback Machine.
Статия от „Светът на физиката“^{[неработеща препратка]}
Леандър Литов: „Бозонът на Хигс или как се ражда масата?“ // Посетен на 5 ноември 2012. Видео от събитие на проект Ratio, 29 септември 2012, подробно описание на LHC между минути 24:30 и 42:00

Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата „Большой адронный коллайдер“ в Уикипедия на руски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс – Признание – Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година – от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница, за да видите списъка на съавторите.

ВАЖНО: Този шаблон се отнася единствено до авторските права върху съдържанието на статията. Добавянето му не отменя изискването да се посочват конкретни източници на твърденията, които да бъдат благонадеждни.

[1] „Сътворението на Вселената или Големият адронен колайдер“ – Амир Аксел

[2] Големият адронен колайдер беше официално открит // в-к „Дневник“, 21 октомври 2008, 21:00. Посетен на 26 октомври 2008.^{[неработеща препратка]}

[3] Първият експеримент с Големия адронен ускорител премина успешно // в-к „Дневник“, 10 септември 2008, 13:55. Архивиран от оригинала на 2008-09-13. Посетен на 19 септември 2008.

[CERN-4.7.2012-4] а ^б CERN experiments observe particle consistent with long-sought Higgs boson // ЦЕРН, 4 юли 2012. Архивиран от оригинала на 2012-07-05. Посетен на 14 юли 2012. (на английски)

[5] БАН с голям принос в търсенето на „хигс“ бозона // Посетен на 17 юли 2012.^{[неработеща препратка]}

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]