Во вторник физики из исследовательского центра CERN столкнулись с субатомными частицами на Большом адронном коллайдере с наивысшей из когда-либо достигнутых скоростей. «Многие люди долго ждали этого момента, но их терпение и самоотверженность начинают приносить дивиденды». Уже в приборах на LHC записаны тысячи событий, и на момент написания этой книги на LHC было более часа стабильных и встречных лучей.
Это попытка создать мини-версии Большого взрыва, который привел к рождению Вселенной 13,7 миллиардов лет назад, предоставляя новое понимание природы и эволюции вещества в ранней Вселенной.
Лучи столкнулись при 7 ТэВ на LHC в 13:06 CEST. Это отмечает первый длительный прогон с энергией, в три с половиной раза превышающей ранее достигнутый на ускорителе частиц.
«Благодаря этой рекордно высокой энергии столкновений эксперименты на LHC продвигаются в обширный регион для исследования, и начинается охота за темной материей, новыми силами, новыми измерениями и бозоном Хиггса», - сказала пресс-секретарь ATLAS CERN Фабиола Джанотти. «Тот факт, что эксперименты уже опубликовали статьи уже на основе прошлогодних данных, предвещает очень хороший результат для этого первого прогона физики».
Ученые говорят, что первые результаты такого высокого уровня столкновений могут быть опубликованы в течение нескольких месяцев, скорее всего, к концу 2010 года.
«Мы все были впечатлены тем, как LHC до сих пор работал, - сказал Гидо Тонелли, представитель эксперимента CMS, - и особенно приятно видеть, насколько хорошо работают наши детекторы частиц, в то время как наши физические команды по всему миру уже анализируют данные. Скоро мы рассмотрим некоторые из основных загадок современной физики, такие как происхождение массы, великое объединение сил и присутствие обильной темной материи во вселенной. Я ожидаю очень захватывающих времен перед нами ».
ЦЕРН будет работать LHC в течение 18-24 месяцев с целью предоставления достаточного количества данных для экспериментов, чтобы добиться значительных успехов в широком диапазоне физических каналов. Как только они «откроют» известные частицы Стандартной модели, необходимые для поиска новой физики, эксперименты на LHC начнут систематический поиск бозона Хиггса. С ожидаемым объемом данных, который физики называют одним обратным фемтобарном, объединенный анализ ATLAS и CMS сможет исследовать широкий диапазон масс, и даже существует вероятность обнаружения, если масса Хиггса будет около 160 ГэВ. Если он намного легче или очень тяжелый, его будет труднее найти в первом запуске LHC.
Для суперсимметрии у ATLAS и CMS будет достаточно данных, чтобы удвоить сегодняшнюю чувствительность к некоторым новым открытиям. Сегодняшние эксперименты чувствительны к некоторым суперсимметричным частицам с массой до 400 ГэВ. Обратный фемтобарн на LHC увеличивает диапазон обнаружения до 800 ГэВ.
«У LHC есть реальный шанс в течение следующих двух лет обнаружить суперсимметричные частицы, - объяснил Хойер, - и, возможно, дать представление о составе примерно четверти Вселенной».
Даже на более экзотическом конце потенциального спектра обнаружения LHC, этот запуск LHC увеличит текущий охват в два раза. Эксперименты на LHC будут чувствительны к новым массивным частицам, что указывает на наличие дополнительных измерений вплоть до масс 2 ТэВ, где сегодняшний охват составляет около 1 ТэВ.
После этого запуска LHC отключится для планового технического обслуживания, а также для завершения ремонтных и консолидационных работ, необходимых для достижения проектной энергии LHC в 14 ТэВ после инцидента 19 сентября 2008 года. Традиционно CERN эксплуатирует свои ускорители на ежегодном цикле, работает в течение семи-восьми месяцев с отключением от четырех до пяти месяцев каждый год. Будучи криогенной машиной, работающей при очень низкой температуре, LHC требуется около месяца, чтобы нагреться до комнатной температуры, и еще один месяц, чтобы остыть. Четырехмесячное отключение как часть годового цикла больше не имеет смысла для такой машины, поэтому CERN решила перейти на более длинный цикл с более длительными периодами работы, сопровождаемыми более длинными периодами отключения, когда это необходимо.
«Два года непрерывной работы - непростая задача как для операторов LHC, так и для экспериментов, но это того стоит, - сказал Хойер. «Начав с длительного пробега и сконцентрировав подготовку к столкновениям с энергией 14 ТэВ в одном останове, мы увеличиваем общее время пробега в течение следующих трех лет, компенсируя потерянное время и давая экспериментам шанс сделать свой след».
Источник: ЦЕРН
