Рубрика «коллайдер»

В Большом адронном коллайдере (БАК), подземном ускорителе частиц длиной 27 километров, пересекающем границу между Швейцарией и Францией, два пучка частиц сталкиваются друг с другом, двигаясь со скоростью, близкой к скорости света. Результаты высокоэнергетических столкновений дают нам информацию о фундаментальных взаимодействиях и простейших составляющих материи. Для того, чтобы удерживать пучки на круговой траектории внутри ускорителя, требуется постоянное воздействие магнитного поля. Отвечают за это сверхпроводящие дипольные магниты, которые с помощью сильного магнитного поля отклоняют пролетающий сгусток частиц на небольшой угол.

Разработка и поддержание работоспособности таких комплексных электротехнических систем — очень важная инженерная задача, в которой используются современные инновационные решения. В своей заметке мы расскажем о том, как с помощью мультифизического моделирования в COMSOL Multiphsycics® инженеры Европейского центра ядерных исследований (CERN) исследовали переходные процессы в сверхпроводящих магнитах и магнитных цепях БАК для создания системы защиты от отказов, которая позволит избежать дорогостоящего простоя систем охлаждения коллайдера.

Анализ срывов сверхпроводимости магнитов Большого адронного коллайдера в CERN - 1Читать полностью »

Последний великий проект советской науки: коллайдер в Протвино - 1

В ста километрах от Москвы, рядом с наукоградом Протвино, в лесах Подмосковья закопан клад в десятки миллиардов рублей. Выкопать и украсть его нельзя — навечно упрятанный в землю, он несет ценность только для истории науки. Речь идет об ускорительно-накопительном комплексе (УНК) Института физики высоких энергий Протвино — законсервированном подземном объекте размером почти с Большой адронный коллайдер.

Длина подземного кольца ускорителя — 21 км. Основной тоннель диаметром 5 метров проложен на глубине от 20 до 60 метров (в зависимости от рельефа местности). Кроме того, было построено множество вспомогательных помещений, связанных с поверхностью вертикальными шахтами. Если бы протонный коллайдер в Протвино удалось сдать в срок раньше БАК, в мире фундаментальной физики появилась бы новая точка притяжения. Далее — об истории главного советского коллайдера, на котором могла бы коваться физика будущего.
Читать полностью »

Как одна из первых проверок специальной теории относительности может привести к созданию величайшего ускорителя частиц всех времён.

Кажется, что прошлое остаётся таким, каким мы его оставляем, а настоящее постоянно движется; оно окружает тебя нестабильностью.
Том Стоппард

Каждое естественное явление, наблюдавшееся нами во всей Вселенной, состоит из одних и тех же частиц: протонов, нейтронов и электронов, вместе с фотонами. По крайней мере, обычно так считается, но вместе с ними в деле участвует огромное количество нейтрино, антинейтрино, сверхмассивное количество тёмной материи, а также, набор нестабильных высокоэнергетических частиц. Одна из них, мюон, стала темой очень интересного вопроса от пользователя MegaN00B:

Недавно в вашем блоге вы упомянули, что космические лучи, входя в атмосферу, порождают частицы (мне кажется, мюоны), и то, как относительность помогает мюонам пройти дальше, чем они могли бы, поскольку они должны распадаться до того, как достигнут поверхности.
А как бы выглядел этот путь с точки зрения мюона?

Начнём сначала, и расскажем вам про мюоны.

Спросите Итана №90: Мюоны, относительность и новый рекорд - 1
Читать полностью »

ЦЕРН выложил в открытый доступ 300 ТБ данных, виртуальную машину Linux CERN 6 и инструменты для анализа - 1

В эти выходные ЦЕРН порадовал физиков со всего мира, опубликовав в открытом доступе 300 терабайт данных с коллайдера. Студенты и школьники могут скачать эти данные и использовать для курсовых и лабораторных работ. Возможно, какой-нибудь любитель даже обнаружит скрытые корреляции, которые ускользнули от внимания специалистов ЦЕРН.

Причины такого решения объяснила Кати Лассила-Перини, работающая на детекторе компактный мюонный соленоид: «После того, как мы исчерпали наши возможности по анализу данных, мы не видим причин, почему не сделать их доступными для всех, — сказала она. — Здесь многочисленные выгоды: начиная с того, что они подогреют интерес старшеклассников к науке, и заканчивая подготовкой специалистов по физике элементарных частиц завтрашнего дня. И лично для меня, как координатора проекта хранения данных компактного мюонного соленоида, это важная часть обеспечения доступности наших исследовательских данных».
Читать полностью »

Китай построит супер-коллайдер, вдвое превышающий размеры БАК - 1
Большой адронный коллайдер (фото: CERN)

В КНР утвердили проект по созданию подземного супер-коллайдера, размеры которого будут вдвое превышать размеры БАК, а рабочие энергии будут в семь раз превышать максимальный порог для БАК. Основное предназначение супер-коллайдера — детальное изучение «частицы Бога», то есть бозона Хиггса. Китайская система сможет генерировать миллионы этих и других микрочастиц. Строительство планируется начать в 2020 году.

Финальный план проекта будет готов к концу следующего года, сообщил Вонг Иифанг (Wang Yifang), руководитель научно-исследовательского института физики высоких энергий Академии наук КНР. При этом большая часть проекта уже существует в виде чертежей, поскольку подготовка ведется уже давно — с 2013 года, с момента обнаружения на БАК бозона Хиггса. В прошлом году было заявлено о том, что окружность колайдера составит 52 километра, а рабочая энергия — 240 гигаэлектронвольт.
Читать полностью »

image

Международная группа физиков-экспериментаторов COMET из 37 институтов, представляющих 12 стран, в которую входят и российские учёные, готовятся к эксперименту, который должен доказать неполноту Стандартной модели. Для этого учёные обновляют и модифицируют японский ускоритель частиц J-Park. Начать работу новое оборудование должно в 2016 году, а приступить к обработке результатов планируется с 2020 года.

«В 2012 году на Большом адронном коллайдере был открыт бозон Хиггса. Однако с тех пор других эффектов, выходящих за рамки Стандартной модели, обнаружено не было,— говорит руководитель эксперимента COMET, профессор университета Осаки Ёшитака Куно. — Одним из способов сделать это является поиск очень редких процессов, вероятность которых достигает 10-16. Мы ищем переход электрона в мюон. Никогда раньше он зафиксирован не был. И если нам удастся найти его, это будет большим прорывом в физике элементарных частиц».
Читать полностью »

БАК запустил частицы с энергией 6,5 ТэВ - 1

Большой адронный коллайдер побил собственный рекорд по максимальной энергии пучка частиц. 9 апреля 2015 года операторы запустили частицы с энергией 6,5 триллиона электронвольт (ТэВ).
Читать полностью »

image

В прошлый раз я разместил небольшой фотоотчет о посещении ЦЕРНа в качестве туриста. И там мне показали простой и в то же время весьма наглядный анимационный ролик про устройство и принцип работы Большого Адронного Коллайдера. И когда, по возвращению, мы перевели его на русский язык и выложили в youtube, то получили в ответ много позитивных отзывов типа такого: «Спасибо, а то на работе заколебался все это ручкой рисовать и пытаться на пальцах объяснить!».

Хотя коллайдер запущен уже давно, о принципе его действия имеют представление лишь немногие. И это моя попытка немного поправить положение дел. Приятного просмотра.
Читать полностью »

image

Недавно в свет вышла наша книжка для детей «Простая Наука», про что я уже рассказывал ранее. Через пару недель выходит вторая, затем — третья и четвертая. Во всех них представлены простые опыты для детей 5-12 лет. Но теперь я задумался о более взрослой аудитории — школьниках средних и старших классов. Конечно, опыты из выпущенной книги они тоже могут проделывать, но юношеский максимализм даст о себе знать, и мы получим в ответ «Чего это за детские опыты?! Где серьезные вещи?! Где опыты с элементарными частицами, радиацией, скоростью света, ДНК, жидким азотом и так далее? Где инструкция „как сделать карманный коллайдер“?»

И, черт побери, они правы! Я не нашел ни одной книжки в продаже, где бы присутствовали «серьезные» опыты, которые при этом можно повторить самостоятельно и в домашних условиях. Нужно восполнять этот пробел, приступать к поиску материала и его структурированию. И, конечно, в первую очередь я отправился в… ЦЕРН. Понимаю что мой подход многим покажется бредовым, но мне он кажется разумным и логичным :) Ведь чтобы что-то сделать интересное, нужно сначала погрузиться в это «интересное» самому с головой и, разобравшись, попробовать передать свои впечатления другим.Читать полностью »

LHC (Large Hadron Collider) не только огромный научный эксперимент, но и сложнейшая вычислительная сеть.
В этом посте (а если будет хорошо получаться и людям будет интересно, то и в серии) я попробую рассказать что же происходит со «стопкой CD дисков высотой в 20км», которые коллайдер генерирует каждый год (сейчас, кстати, он остановлен и новых данных в ближайшие год-два не будет).

Читать полностью »