Регистрация:28.05.2012
Рейтинг:
1677
Посты:1630
Коллекции:16
Подписки: 0
Подписчики: 4
Скопировано: 0
Нравится: 26
Статистика
Как работает андронный коллайдер?
09.07.12
0
0

Как работает андронный коллайдер?

/

Жизнь

Большой адронный коллайдер в ЦЕРНе — это гигантское кольцо-ускоритель длиной 28 километров. В его центр помещают радиоактивный источник частиц, которые пучком запускают по небольшому кольцу, потом по линейному туннелю.

Разогнавшись, они выходят на внутреннее небольшое кольцо, а потом и на главное. Эти пучки протонов пускают в кольце по два в разных направлениях, наблюдают за их движением и собирают статистику — у меня набирается по два гигабайта данных в секунду, нехилый такой объем за день получается.

На Большом адронном коллайдере стоит четыре детектора: CMS, ATLAS, LHCb и ALICE. CMS весит примерно 4,5 тысячи тонн. А его магнитное поле — 4 тесла (в два раза больше, чем все магнитное поле Земли).

Сам ЦЕРН находится в пятнадцати минутах езды от Женевы, на самой границе Франции и Швейцарии. Наукоградом (которые мы знаем по многочисленным проектам Советского Союза) он не является, так как постоянно проживающих людей там довольно мало. Вместо этого там расположен огромный хостел, в котором останавливаются инженеры, если приезжают на короткий срок. А вообще сама территория просто огромная, потому что в исследованиях задействовано огромное количество людей: в одном только эксперименте, где я участвую, — четыре тысячи человек. И каждый из этих четырех тысяч постоянно что-то делает.

На большом кольце расположены также четыре разных детектора, которые как раз и собирают данные. Соответственно, когда пучки уже циркулируют по кольцу, включают коллиматоры (огромные магниты), которые отклоняют пучки и делают так, чтобы они столкнулись — само столкновение происходит в центре одного из детекторов. Когда протоны сталкиваются, рождаются новые частицы, которые работники регистрируют. В этом и заключается суть эксперимента. Такие запуски и столкновения происходят круглые сутки весь год — не так, что коллайдер один раз запустили, столкнули что-то, и все.

У каждого детектора есть комната управления: сам детектор находится в шахте, а контрол-рум — на поверхности, где сидит круглые сутки порядка двадцати человек, и каждый отвечает за какую-то свою подсистему детектора — ты собираешь разную информацию с частей системы и можешь потом получить общую картину. Помимо людей, которые сидят на подсистемах, есть еще люди, ответственные за сбор данных, контроль детектора в целом, есть начальник смены, человек, который отвечает за магнит — все вместе они в одной комнате сидят и наблюдают за работой.

Так исторически сложилось, что одна из лабораторий занимается физикой тяжелых ионов: это когда в кольце пускают не пучки протонов, а пучки ионов свинца или ионов золота. Особенность в том, что, когда сталкиваются ядра, то среда, в которой происходит столкновение, становится более плотной. Начали сталкивать ионы, потому что были теоретические прогнозы, что можно будет наблюдать новое состояние вещества — кварк-глюонную плазму, — в котором Вселенная находилась спустя несколько микросекунд после Большого взрыва.

Это суперплотная среда, и вещество в таком состоянии обладает свойствами как твердого тела, так и газа, жидкости и плазмы. Идея эксперимента в том, чтобы сравнить то, что получается, когда ты сталкиваешь протоны и когда — ионы. Когда сталкиваешь свинец, среда насколько плотная, что некоторые частицы не могут оттуда вылететь и пролететь эту среду — они гасятся в ней. То, что такое состояние действительно есть, подтвердили в конце 2010 года.

Holiday`s today / Сгенерирована за 0.0023 сек.

Вверх