Рубрика «большой адронный коллайдер»

Машинное обучение всё чаще используется в физике частиц - 1

Эксперименты на Большом адронном коллайдере каждую секунду выдают порядка миллиона гигабайт данных. Даже после уменьшения и сжатия, данные, полученные на БАК всего за час, по объёму оказываются сравнимыми с данными, полученными Facebook за целый год.

К счастью, специалистам по физике частиц не приходится разбираться с этими данными вручную. Они работают совместно с разновидностью искусственного интеллекта, обучающегося вести самостоятельный анализ данных при помощи технологии машинного обучения.

«По сравнению с традиционными компьютерными алгоритмами, которые мы разрабатываем для проведения определенного вида анализа, мы делаем алгоритм машинного обучения так, чтобы он сам решал, какими анализами заниматься, что в результате экономит нам несчётное количество человеко-часов разработки и анализа», — говорит физик Александр Радович из Колледжа Уильяма и Мэри, работающий в нейтринном эксперименте Nova.
Читать полностью »

Охотясь на новые фундаментальные частицы, физикам всегда приходилось предполагать, как частицы могут повести себя. Новым алгоритмам с машинным обучением этого не нужно.

Как искусственный интеллект может подстегнуть поиски новых частиц - 1

В столкновении, произошедшем на Большом адронном коллайдере в этом апреле обнаружены отдельные заряженные частицы (оранжевые линии) и крупные струи частиц (жёлтые конусы)

Большой адронный коллайдер (БАК) сталкивает миллиарды пар протонов каждую секунду. Иногда этой машине удаётся немного покачнуть реальность, и создать в этих столкновениях нечто, невиданное ранее. Но поскольку такие события по определению неожиданные, физики не знают, что конкретно им нужно искать. Они беспокоятся, что, просеивая данные о миллиардах этих столкновений, и делая выборку какого-то более посильного количества, они могут нечаянно удалить свидетельства какой-нибудь новой физики. «Мы всегда беспокоимся, что можем выплеснуть с водой ребёнка», — говорит Кайл Кранмер, специалист по физике частиц из Нью-Йоркского университета, работающий в рамках эксперимента ATLAS на БАК.
Читать полностью »

Что такое частица Хиггса?

Знаете ли вы, что такое частица? Поле? Если нет, давайте разбираться.

Поле – это нечто,

1. что присутствует повсеместно в пространстве и времени,
2. способно принимать нулевое или ненулевое значение,
3. что способно порождать в себе волны.
4. А если это квантовое поле, тогда эти волны состоят из частиц.

К примеру: электрическое поле – это часть природы, и его можно найти повсюду. В любой заданной точке пространства в любой момент времени его можно измерить. Если в каком-то районе пространства в среднем оно ненулевое, оно может оказывать физическое влияние – поднимать ваши волосы или приводить к появлению искр. Электрическое поле может порождать волны, в которых величина поля периодически становится больше и меньше – к примеру, такой волной является видимый свет, рентгеновские лучи, радиоволны, и всё остальное, что мы в целом зовём «электромагнитными волнами».

Так что такое частица?

Интенсивность волн квантового поля не может быть любой. Они не могут быть произвольно «слабыми» или «тихими». Волна наименьшей интенсивности, которую способно распространять поле, называется «квантом» или «частицей». Часто они ведут себя примерно так, как вы интуитивно представляете себе частицы – двигаются по прямым линиям и отскакивают от разных вещей, поэтому мы и назвали их частицами.
Читать полностью »

Автор этого доклада уже 12 лет является сотрудником Большого адронного коллайдера (БАК), а в прошлом году начал параллельно работать в Яндексе. В своей лекции Фёдор рассказывает об общих принципах работы БАК, целях исследований, объёмах данных и о том, как эти данные обрабатываются.

Под катом — расшифровка и основная часть слайдов.

Читать полностью »

Лоуренс Краус – физик-теоретик, космолог, директор проекта Origins, основатель Школы исследования Земли и космоса в Аризонском государственном университете. Автор таких бестселлеров, как «Вселенная из ничего» [A Universe from Nothing] и «Физика Звёздного пути» [The Physics of Star Trek]. Перевод отрывка из его будущей книги «Величайшая история из рассказанных пока что: зачем мы здесь?» [The Greatest Story Ever Told—So Far: Why Are We Here?].

image

Специалистам по физике частиц до открытия частицы Хиггса в 2012 году снились два типа кошмаров. Первый – что на Большом адронном коллайдере (БАК) ничего не найдут. В таком случае это был бы последний крупный ускоритель, построенный для зондирования фундаментального устройства мироздания. Второй – что на БАК найдут частицу Хиггса, предсказанную физиком-теоретиком Питером Хиггсом в 1964 году… и больше ничего.

Каждое открытие одного уровня реальности показывает нам следующие уровни. Поэтому каждое важное открытие в науке обычно оставляет нам больше вопросов, чем ответов. Но зато оно обычно даёт нам хотя бы схему дальнейшего пути, помогая нам искать ответы на новые вопросы. Успешное открытие частицы Хиггса и подтверждение существования в пространстве невидимого фона хиггсовского поля (в квантовом мире каждая частица, такая, как частица Хиггса, ассоциируется с полем), стало весомым подтверждением смелых научных открытий XX столетия.
Читать полностью »

Суперсимметрия не подтверждается экспериментами, и физики ищут новые идеи - 1

В экспериментах на Большом адронном коллайдере, 26-километровом круговом тоннеле Лаборатории ЦЕРН в Швейцарии, где сталкиваются протоны больших энергий, пока не было получено никаких намёков на «новую физику» за пределами Стандартной модели.

Михаил Шифман, молодой московский физик-теоретик в 1982 году, был поражён элегантностью новой теории под названием суперсимметрия, пытавшейся включить известные элементарные частицы в более полный каталог частиц Вселенной.

«Мои работы того времени просто светятся энтузиазмом»,- говорит Шифман, 63-летний профессор в Миннесотском университете. За десятилетия он и тысячи других физиков разработали гипотезу суперсимметрии в уверенности, что эксперименты её подтвердят. «Но природе она не нужна»,- говорит он. – По крайней мере, в простой изначальной форме".
Читать полностью »

Добро пожаловать в .cern - 1
Компьютерный центр CERN

Веб-сайт CERN переехал на новый адрес http://home.cern сразу после того как заработал домен верхнего уровня .cern. Теперь Европейская организация по ядерным исследованиям обзавелась собственным доменом, словно какая-нибудь суверенная страна.

CERN — международная организация, в которую входит представители 21 страны, и получение собственного домена верхнего уровня символизирует лидирующую роль CERN как крупнейшей в мире лаборатории физики высоких энергий.
Читать полностью »

Брайан Кокс — Суперколлайдер из ЦЕРНа - 1

Рок-звезда науки Брайан Кокс рассказывает о своей работе над большим адронным коллайдером в Европейской организации по ядерным исследованиям. Вместе с Брайаном мы в простой и доступной форме ознакомимся со сложнейшими вещами.

Оригинальное видео

Читать полностью »

Большой адронный коллайдер запускают снова - 1

23 ноября состоялся первый тестовый запуск протонов на нашем любимом LHC, который открыл нам бозон Хиггса, а потом ушёл в заслуженный отпуск. Сейчас его запускают опять.

Пучки частиц направлены из протонного суперсинхротрона (предускоритель LHC) в направлении двух инжекторов и остановлены непосредственно перед входом в ускоритель, сообщается на сайте CERN.

Для остановки пучков использовали 21,6-тонные кучи графита, алюминия и меди. Сгенерированные при столкновения частицы (преимущественно, мюоны), в свою очередь, использовали для калибровки времени на соседних экспериментальных установок ALICE и LHCb (детекторы пучков дают точный тайминг столкновения, так что время синхронизировали с единым временем LHC).
Читать полностью »

До сих пор главные центры изучения микромира находились в Европе и США. Крупнейший в мире Большой адронный коллайдер расположен около Женевы, на границе Франции и Швейцарии. Китай пока сильно отстаёт от стран запада — его крупнейший коллайдер имеет длину окружности всего в 240 метров (БАК — 26 659 м). Но к 2028 году китайцы намерены сделать рывок в изучении физики частиц. В китайском институте физики высоких энергий заявили о начале проектирования лептонного коллайдера с окружностью 52 километра и энергией 240 гигаэлектронвольт. В перспективе лептонный (то есть такой, в котором сталкиваются лёгкие частицы — электроны и позитроны) коллайдер в том же туннеле можно «проапгрейдить» до адронного и довести энергию пучков частиц до 70 тераэлектронвольт, что в несколько раз больше предельной энергии БАК (14 тераэлектронвольт).

image
Читать полностью »