Ученые из Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) предпримут во вторник попытку впервые провести столкновения протонов в Большом адронном коллайдере на рекордной энергии в 7 тераэлектронвольт.
Большой адронный коллайдер, самый дорогой в истории физический прибор, стоимость установки которого превысила 6 миллиардов евро, был впервые запущен осенью 2008 года, однако уже через неделю остановился из-за аварии. Через 14 месяцев, после ремонта и модернизации, в ноябре 2009 года ускоритель был запущен вновь.
Теперь, после проверок и регулировок ускорителя, ученые наконец готовы начать двухгодичный сеанс работы на половине проектной энергии. За это время физики надеются получить новые знания о строении материи.
"Это удивительно, как далеко мы продвинулись в работе с ускорителем. Однако мы не должны забывать, что это новая машина, она не запускается простым поворотом ключа, многое может произойти и мы должны быть готовы ко многому", - сказал в своем видео-обращении директор ЦЕРНа Рольф Хойер (Rolf Heuer).
"Это великий момент, мы готовы к столкновениям", - заявил он.
В ускорителе будут сталкиваться "лоб в лоб" разогнанные почти до световой скорости ядра атомов водорода - протоны. Новые данные о строении материи физики рассчитывают получить, изучая следы их столкновений, зафиксированные детекторами.
Проектная энергия Большого адронного коллайдера составляет 14 тераэлектронвольт - в семь раз больше, чем на ближайшем конкуренте, американском коллайдере Тэватрон. Однако физики после аварии 2008 года не спешат наращивать энергию, поэтому до конца 2011 года БАК будет работать на половинной энергии.
"С двумя пучками на энергии 3,5 тераэлектронвольта мы окажемся на пороге начала физической исследовательской программы на БАКе. Однако... даже правильно направить пучки - сама по себе сложная задача: это все равно что стрелять иглами через Атлантику и добиться того, что они будут сталкиваться точно посередине", - отметил директор ускорительного подразделения ЦЕРНа Стив Майерс (Steve Myers).
В свою очередь, Хойер сообщил, что "могут потребоваться часы и даже дни до момента, когда мы получим столкновения".
Когда в 1989 году ЦЕРН запускал свой предыдущий ускоритель - электрон-позитронный коллайдер LEP - потребовалось три дня, прежде чем впервые удалось получить столкновения.
Большой адронный коллайдер был вновь запущен после годичного перерыва 20 ноября 2009 года. Создание установки началось в конце 1990-х годов, а в сентябре 2008 года она была торжественно запущена: физики успешно провели пучки протонов в обоих направлениях. Уже через неделю на ускорителе произошла крупная авария, связанная с выходом одного из магнитов из сверхпроводящего состояния.
Как показало расследование, причиной аварии стали дефектные электрические контакты, соединяющие сверхпроводящие кабели. В некоторых из них между медными стабилизаторами и сверхпроводящим кабелем были пустоты. При достаточно высокой силе тока сопротивление контактов начало расти, температура контактов также поднялась, и это привело к выходу кабеля из сверхпроводящего состояния, повреждению трубопроводов криогенной системы, сбросу жидкого гелия в туннель, нарушению герметичности и выходу установки из строя.
В течение года специалисты ЦЕРНа проводили работы по повышению надежности электрических соединений между системой питания магнитов и устанавливали систему защиты QPS, которая предохраняет сверхпроводящие магниты от подобных аварий.