Физики вновь заявляют о безопасности экспериментов на Большом адронном коллайдере - самом мощном в истории ускорителе элементарных частиц, расположенном на границе Швейцарии и Франции - перед первой попыткой провести пучок протонов по всему 27-километровому кольцу ускорителя, намеченной на 10 сентября.
Как сообщает пресс-служба ЦЕРНа (Европейской организации ядерных исследований, в рамках которой осуществляется проект создания коллайдера), в пятницу в Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics был опубликован исчерпывающий доклад группы независимых исследователей, в числе которых один Нобелевский лауреат, посвященный безопасности БАК.
В докладе содержатся исчерпывающие свидетельства о полной безопасности коллайдера.
"БАК позволит нам в деталях изучить, как устроен мир вокруг нас. БАК безопасен, и любые предположения, что он может представлять риск - чистая фантазия", - заявил генеральный директор ЦЕРНа Роберт Аймар (Robert Aymar).
Авторы доклада отмечают, что еще в 2003 году Группа по оценке безопасности БАК пришла к выводу, что эксперименты на коллайдере не будут представлять опасности и развеяла опасения, что в ускорителе могут появиться пожирающие мир черные дыры или опасные формы материи.
В новом докладе ученые проанализировали последние экспериментальные и наблюдательные данные и подтвердили вывод о безопасности коллайдера.
"БАК воспроизводит в контролируемых лабораторных условиях столкновения с энергией, меньшей, чем в атмосфере при столкновении молекул с космическими лучами, которые бомбардируют Землю миллиарды лет", - говорится в докладе.
Его авторы напоминают, что энергии, которые достигаются при столкновениях частиц с космическими телами - такими как Земля, Солнце, нейтронные звезды, значительно выше, чем энергия, которая будет достигаться в экспериментах на БАК.
"Стабильность небесных тел показывает, что такие столкновения не могут быть опасны. В частности, мы изучали возможность появления на БАК таких гипотетических объектов, таких как вакуумные пузыри, магнитные монополи, микроскопические черные дыры и страпельки (частички "странного вещества", состоящего из s-кварков), и не обнаружили связанных с ними рисков", - пишут ученые.
По их данным, любая микроскопическая черная дыра, появившаяся в коллайдере испарится прежде, чем успеет достигнуть стенок детектора.
"Если бы какие-то микроскопические черные дыры были стабильны, они возникали бы при столкновениях космических лучей с Землей и другими небесными телами. Стабильность небесных тел противоречит этому", - отмечают ученые.
"Проверка безопасности БАК показала, что он совершенно безопасен... Природа уже провела около ста тысяч экспериментальных программ, подобных эксперименту на коллайдере - а планета продолжает существовать", - сказал ведущий научный сотрудник ЦЕРНа Йос Энгелен (Jos Engelen).
Предполагается, что в первый раз пучок протонов с энергий 450 гигаэлектронвольт будет проведен по всему кольцу ускорителя 10 сентября, а официальная церемония инаугурации коллайдера состоится 21 октября. Затем планируются эксперименты с пучками протонов, которые будут сталкиваться с суммарной энергией 10 тераэлектронвольт. Зимой БАК остановят на два месяца, а весной планируется начать эксперименты на полной мощности - 14 тераэлектронвольт.
Строительство Большого адронного коллайдера, который создается под руководством CERN, началось в 2001 году. Для него использован 27-километровый подземный тоннель другого ускорителя - завершившего работу электрон-позитронного коллайдера LEP. Тоннель проложен на глубине около 100 метров на границе Швейцарии и Франции.
LHC предназначен, в частности, для получения информации о так называемом бозоне Хиггса, предсказанном английским физиком Питером Хиггсом в 1960 году. В рамках существующих представлений, эта частица отвечает за массу элементарных частиц.
Под землей со скоростью света
Что должно произойти после запуска Большого адронного коллайдера
В последние дни одними из самых часто употребимых слов во всем мире стали слова "Большой адронный коллайдер". Гигантский ускоритель тяжелых элементарных частиц должен разгонять протоны до околосветовых скоростей и сталкивать их друг с другом. Будущие соударения должны породить новые частицы и уже породили массу слухов. В частности, слух о том, что коллайдер уничтожит Землю. Насколько оправданы эти страхи и для чего физики пугают своих соседей по планете?
Конец света по науке
В среду, 10 сентября 2008 года, в 11:30 по московскому времени инженеры и ученые, собравшиеся на границе Швейцарии и Франции, нажмут на большую красную кнопку и пучки протонов начнут движение по кольцу Большого адронного коллайдера. В четырех местах кольца протоны будут с огромной энергией сталкиваться друг с другом. Чудовищная сила удара приведет к рождению новых частиц с необычными свойствами. Так, при столкновениях появятся капельки так называемой "страной материи", или "страпельки", которые превращают в "странную материю" все, с чем контактируют.
Кроме того, столкновение протонов неизбежно приведет к образованию антиматерии – антипода "обычной" материи, из которой состоят люди, деревья, стенки туннеля БАК и сама планета Земля. При контакте частиц "обычной" и антиматерии обе они взаимоуничтожаются.
В БАК будет достигнута энергия, достаточная для образования микроскопических черных дыр, – объектов огромной массы, которые притягивают к себе всю находящуюся поблизости материю. Сначала маленькая, постепенно черная дыра будет поглощать вещество и увеличиваться в размерах. Чем больше она будет становиться, тем быстрее будет поглощать материю. В конце концов возникшая в туннеле БАК черная дыра поглотит всю Землю. Примерно вот так:
И еще раз
Сколь бы величественна в своей чудовищности не была эта картина, ничего подобного 10 сентября не произойдет. Как будут развиваться события на реальном БАК, а не БАК из научной фантастики?
В среду, 10 сентября 2008 года, в 11:30 по московскому времени инженеры и ученые, собравшиеся на границе Швейцарии и Франции, запустят в туннель БАК длиной 27 километров пучок протонов. Сначала протоны пройдут по первому сегменту кольца (всего их восемь), потом по второму и, наконец, к концу дня элементарные частицы начнут циркулировать по всему кольцу ускорителя. Энергия инжекции (энергия, с которой протоны запускают в ускоритель) будет составлять 450 гигаэлектронвольт. Никаких столкновений частиц 10 сентября происходить не будет, так как все они будут двигаться в одном направлении (по часовой стрелке).
На следующий день (или через несколько дней – пока трудно сказать точнее), ученые запустят протоны по кольцу БАК в противоположном направлении. Если оба запуска пройдут нормально, инженеры приступят к настройке огромных магнитов, которые выступают в роли регулировщиков движения протонов. Когда частицы запускаются в ускоритель, они движутся по прямой. Для того чтобы они не улетали за пределы кольца (и не повредили сам БАК), магниты искривляют траекторию движения протонов, заставляя их "держаться в полосе".
В первые несколько дней работы коллайдера специалисты должны убедиться, что элементарные частицы стабильно циркулируют по кольцу ускорителя. Если работа магнитов отлажена недостаточно, то орбита движения протонов может быть сбита. В этом случае подача протонов в БАК прекратится до тех пор, пока инженеры не настроят все параметры магнитной системы.
Фак
...
Читать дальше »