Заряженные частицы, циркулирующие в обоих направлениях 27-километрового туннеля коллайдера, столкнулись сегодня на энергии 7 тераэлектронвольт /ТэВ/. Это фактически положило старт программе физических исследований на ускорителе стоимостью 10 млрд франков /9 млрд долл/. Инжекция пучка удалась сегодня лишь с третьей попытки.
Физики надеются при помощи анализа результатов "сшибки" частиц глубже проникнуть в тайны материи, достичь самых высоких из когда-либо изученных энергий. При самом оптимистичном исходе исследователи смогут воссоздать условия, существовавшие 13 млрд лет назад спустя долю секунды после Большого взрыва, приведшего, по одной из оценок, к возникновению нашей Вселенной. То есть, фактически приблизиться к ответу, как же было создано то, что нас окружает. Или попытаться получить наиценнейший приз в современной физике - отыскать бозон Хиггса - частицу, которая несет ответственность за массу элементарных частиц.
Открыть новую страницу в физике ученые смогут, изучая траектории движения частиц после столкновения, их энергию. Для этого они пользуются несколькими детекторами - напичканными тысячами тонн электроники устройствами размером с дом. Длина самых больших детекторов - от 20 до 43 метров, вес - от 7 до 15 тыс тонн. Для анализа событий, фиксируемых одним лишь детектором "ATLAS", используется около 40 тыс компьютеров по всему миру, а масса ядра магнита детектора "CMS" содержит в два раза больше железа, чем Эйфелева башня. Список задач, стоящих перед учеными, очень широк и заключается в проверке ни много, ни мало теорий об устройстве нашего мира - помимо изучения уже упомянутого хиггсовского механизма, это еще поиск суперсимметрии, изучение топ-кварков, проверка различных экзотических теорий.
При этом каждый детектор выполняет свои задачи. Как рассказал корр. ИТАР-ТАСС Андрей Голутвин, руководитель "LHCb", одного из четырех больших экспериментов на ускорителе, "в момент Большого взрыва существовало одинаковое число материи и антиматерии, но сегодня этой антиматерии не видно". "Это означает, что эволюция во времени материи и антиматерии происходило по разному", - сказал ученый, по словам которого, это явление хорошо изучено. Вместе с тем, он добавил, что "то, что мы видим в физике элементарных частиц, на 9-10 порядков меньше того, что нужно было бы, чтобы объяснить развитие Вселенной". "Одно из вероятных объяснений, что есть новый источник нарушения этой симметрии, и мы пытаемся в нашем эксперименте его обнаружить", - добавил Голутвин.
Одна из надежд ученых, работающий на "LHCb", заключается в том, чтобы открыть тайну так называемой прелестной частицы или прелестного кварка - очень тяжелой частицы, в процессах с участием которой особенно сильно наблюдается нарушение симметрии между материей и антиматерией. Изучение этих процессов может дать информацию как о бозоне Хиггса, так и о других возможных проявлениях новой физики.
Помимо этого, естественным образом будут опровергнуты или - при катастрофическом развитии ситуации - подтверждены озвученные перед запуском БАК опасения того, что в итоге столкновения протонов образуются микроскопические черные дыры, которые начнут поглощать вещество и куда сначала "засосет" сам ЦЕРН и Женеву, а затем и всю планету. Ученые отвергают возможность подобных процессов.
БАК был впервые запущен в сентябре 2008 года, однако спустя несколько дней его остановили из-за серьезных технических неполадок, когда плавление контактов в системе магнитов привело к выбросу нескольких тонн гелия в туннель БАК. После этого он был заново запущен в ноябре 2009 года, на этот раз успешно. Коллайдер стал ставить один за другим рекорды энергии протонов, циркулирующих по его кольцу - они разгоняются практически до скорости света и удерживаются в пространстве благодаря тысячам сверхпроводящих магнитов общей длиной более 27 км, охлажденных до температуры минус 271 градус.
На нынешней энергии коллайдер будет работать в течение ближайших 18-24 месяцев. При этом количество сгустков протонов будет увеличено с нынешних двух в каждом направлении примерно до 3 тыс. В каждом сгустке содержится от 1 до 10 млрд протонов. В 2011 году БАК, являющийся крупнейшим инструментом исследования микромира, будет остановлен на годовую профилактику. За это время ученые намерены сделать новые улучшения, которые позволят запустить его в 2013 году уже на максимальной энергии - 14 ТэВ.
