Голям адронен ускорител

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Карта на Големия 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 свърхвисоки енергии и процесите на раждане и разпад на тежки кварки (b и t).

Характеристики[редактиране | редактиране на кода]

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[редактиране | редактиране на кода]

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[редактиране | редактиране на кода]

Модел (симулация) на появяването на Хигс бозона

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[редактиране | редактиране на кода]

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[редактиране | редактиране на кода]

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 на притежава и други, или пък да не е съвместима с бозона на Хигс, което ще отвори вратите за разработването на физични теории отвъд Стандартния модел[4].

Българско участие[редактиране | редактиране на кода]

Детекторът CMS

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[редактиране | редактиране на кода]

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  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 2008-10-26.
  3. Първият експеримент с Големия адронен ускорител премина успешно. // в-к „Дневник“, 10 септември 2008, 13:55. Посетен на 2008-09-19.
  4. а б CERN experiments observe particle consistent with long-sought Higgs boson. // ЦЕРН, 4 юли 2012. Посетен на 14 юли 2012.
  5. БАН с голям принос в търсенето на „хигс” бозона. // Посетен на 17 юли 2012.

Външни препратки[редактиране | редактиране на кода]

Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното Лиценз за свободна документация на ГНУ 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. Вижте източниците на оригиналната статия, състоянието ѝ при превода, и списъка на съавторите.