Большой адронный коллайдер снова запустили: он будет искать темную материю и пятую силу природы

После более чем трехлетнего перерыва в работе Европейская организация ядерных исследований (ЦЕРН) снова запустила Большой адронный коллайдер (БАК), пробитый в толще скальных пород под Альпийскими горами. Подробнее об этом рассказало издание BBC.

Фото: Shutterstock

БАК расположился на швейцарско-французской границе, недалеко от Женевы. На расстоянии он выглядит ничем не примечательным комплексом — кварталы офисных зданий и общежитий, ухоженные газоны и извилистые улицы, названные в честь известных физиков.

Но на глубине 100 метров под землей — это настоящий храм науки.

Ученые надеются, что коллайдер поможет сделать открытия, которые вызовут самую большую революцию в физике за последние 100 лет. Теперь они надеются, что коллайдер сможет найти совершенно новые субатомные частицы.

Помимо попыток обнаружить новую, так называемую пятую силу природы, исследователи надеются найти доказательства существования темной материи — невидимой субстанции, образующей большую часть Вселенной.

В декабре 2018 года коллайдер был закрыт на профилактику и модернизацию. Потом запустить его помешала пандемия COVID-19. Но, тем не менее, ученые смогли внести ряд изменений в ускоритель частиц и готовы запустить его сейчас.

Новое программное обеспечение БАК автоматически выполняет поиск по всем собранным данным и, используя новейшие методы искусственного интеллекта, идентифицирует и сохраняет показания, которые могут представлять потенциальный интерес для ученых.

По теме: Шесть событий, которых все очень ждали, но они так и не произошли

Это будет уже третий запуск коллайдера — до этого он успешно функционировал в 2009-2013 и 2015-2018 годах. Третий этап работы коллайдера продлится до 2024 года, после чего его вновь отключат.

Согласно отчету, опубликованному в журнале New Scientist, во время этого перерыва еще одна модернизация сузит протонные пучки коллайдеров увеличив количество одновременных столкновений с 40 в 2018 году до 120-250.

Эти обновления в целом будут настолько значительными, что, возобновив работу в 2028 году, БАК получит новое имя — Большой адронный коллайдер высокой светимости.

Коллайдер разгоняет частицы до скоростей, близких к скорости света, при которых они сталкиваются друг с другом. Будучи самым мощным ускорителем в мире (его длина превышает 27 километров), БАК может генерировать сотни миллионов столкновений частиц каждую секунду.

Специалисты ЦЕРН увеличили мощность инжекторов БАК, которые подают в коллайдер пучки ускоренных частиц.

Согласно заявлению ЦЕРН, во время второго этапа работы, завершившегося в 2018 году, коллайдер мог ускорять пучки частиц до энергии 6,5 тераэлектронвольт (ТэВ). Теперь это значение увеличилось до 6,8 ТэВ.

Как сообщается в пресс-релизе ЦЕРН, чтобы добиться такого значительного увеличения энергии, тысячи сверхпроводящих магнитов в БАК, которые направляют протонные пучки, должны «научиться» приспосабливаться к более сильным токам. Для этой корректировки потребовалось около 12 тысяч отдельных тестов.

Увеличение мощности позволит БАК разгонять частицы до еще больших энергий. Потенциально результаты столкновения столь высокоэнергичных частиц могут помочь ученым обнаружить новые закономерности их поведения.

Вам может быть интересно: главные новости Нью-Йорка, истории наших иммигрантов и полезные советы о жизни в Большом Яблоке – читайте все это на ForumDaily New York

При экстремально высоких энергиях, которые способен создать БАК, ученые могут исследовать загадочные явления, такие как темная материя и темная энергия, существование которых было предсказано учеными, но каких-либо доказательств этого пока не обнаружено.

Новые загадки

С помощью БАК в 2012 году ученые уже обнаружили бозон Хиггса — элементарную частицу, существование которой предсказано Стандартной моделью.

До сих пор все результаты экспериментов на БАК, включая бозон Хиггса, укладывались в Стандартную модель — общепринятую с 1970-х годов теорию физики частиц. Однако у этой модели есть ограничения: она не может объяснить некоторые из самых глубоких загадок физики, такие как природа темной материи.

Однако данные, собранные в ходе эксперимента на одном из четырех огромных детекторов частиц, показывают поведение частиц, которое невозможно объяснить Стандартной моделью.

В эксперименте изучался распад частиц, называемых красивыми кварками, которые, согласно существующим представлениям, должны с одинаковой вероятностью распадаться на электроны и мюоны.

Однако оказалось, что «красивые кварки» превращаются в мюоны на 15% реже, что позволяет предположить наличие неизвестного фактора — возможно, нового вида фундаментальных взаимодействий.

Читайте также на ForumDaily:

Все, что нужно знать о ядерном оружии: американский ученый-иммигрант рассказал о рисках и последствиях его применения

‘Выше, чем Эмпайр-стейт-билдинг’: какой была и как образовалась самая высокая волна на Земле

Алкоголь и онкология: как употребление спиртного влияет на риск заболеть раком

Мифы и правда о комарах – от исторических фактов до опасности укусов

Пять полезных привычек, продлевающих жизнь на десятки лет

Хотите больше важных и интересных новостей о жизни в США и иммиграции в Америку? — Поддержите нас донатом! А еще подписывайтесь на нашу страницу в Facebook. Выбирайте опцию «Приоритет в показе» —  и читайте нас первыми. Кроме того, не забудьте оформить подписку на наш канал в Telegram  и в Instagram— там много интересного. И присоединяйтесь к тысячам читателей ForumDaily New York — там вас ждет масса интересной и позитивной информации о жизни в мегаполисе.