30 марта в Швейцарии в Европейском центре ядерных исследований (CERN) успешно прошли эксперименты на Большой адронном коллайдере – самые мощные из всех когда-либо проводившиеся до этого. За ходом испытаний по всему миру следили в режиме реального времени десятки научных групп, сотрудничающих с CERN. Одна из таких групп находится в Объединенном институте ядерной физики (ОИЯИ) в Дубне.

Объем информации при проведении экспериментов на БАК столь огромен, что для его обработки вместо интернета понадобилось создавать систему нового поколения Grid. Она обладает большой пропускной способностью и повышенной надежностью. Научные группы по всему миру получают по сети Grid сведения о том, что происходит в CERN. Один из таких центров анализа данных находится в Объединенном институте ядерной физики (ОИЯИ) в Дубне. Там на рабочий семинар собрались специалисты, чтобы понаблюдать за тем, как будет проходить столкновение пучков частиц в ускорителе. На семинаре организовали сеанс видеосвязи с так называемыми контрольными комнатами CERN. Оттуда ведутся круглосуточные наблюдения за основными четырьмя детекторами, через которые прогоняют пучки протонов. Кроме того, в работе видеосеминара участвовали группы из Института ядерных исследований (ИЯИ) Троицка и Петербургского института ядерной физики (ПИЯФ) Гатчины.

Несколько часов собравшиеся по разные стороны экранов напряженно следили за тем, как нарастает энергия, с которой должно произойти столкновение. Предельный уровень, на который рассчитан Большой адронный коллайдер, – 14 ТэВ. Но достигнуть его, по прогнозам ученых, можно будет года через два, а пока необходимо испытать коллайдер хотя бы на половинную мощность – 7 ТэВ. На сегодняшний день и такой уровень недостижим ни на одном ускорителе. Проблемы с LHC в последний год приучили сотрудников в CERN к осторожности. Поэтому, выходя на связь с Дубной, они просили собеседников шампанское держать в холодильнике, но ни в коем случае заранее не пить.
Около 14 часов по московскому времени произошло столкновение двух пучков мощностью по 3,5 ТэВ каждый (в сумме 7). После этого все наблюдавшие за экспериментом, как в контрольных комнатах CERN, так и в российских центрах замерли в ожидании результата. Ждали, пока компьютер прояснит, что именно произошло в коллайдере. Через несколько минут на мониторах появилась модель изображения столкновения. Все присутствующие бросились к экранам, считывая и комментируя картинку соударения. Мне помог ее прочитать сотрудник научно-исследовательского института ядерной физики МГУ Сергей Петрушанко, он сам участник эксперимента CMS на LHC:

– Вот на мониторе видно подтверждение, что какое-то соударение произошло. Но поскольку по пучкам есть информация, какая была при этом достигнута энергия, то понятно, что половинная мощность была достигнута. По сути, это первое столкновение при такой энергии, которую когда-либо пытались измерить.

– Даже эти первые соударения оказались чрезвычайно богаты информацией? Детекторы коллайдера зафиксировали полмиллиона событий более трех часов стабильных сталкивающихся пучков.

– Конечно, те соударения, которые были в прошлом году в ноябре, тоже проходили при новом уровне энергии. Но тогда было не очень большое количество столкновений. Хотя даже те столкновения нам дали важные данные по характеристике этой энергии. Это позволяет строить модель, проверять их, выстраивать какие-то предположения. Но все равно в прошлом году статистика была недостаточной. Энергия была не сильно выше того, что достигалось ранее. Сейчас на наших глазах произошел существенно более сильный прорыв в большую энергию. Первый же небольшой набор этих событий даст нам информацию о том, что происходит на этом диапазоне энергии. То есть какие-то вещи мы можем сказать прямо сейчас: количество зародившихся частиц, среднее значение этих частиц, энергию, поперечный импульс, другие характеристики. Дальше пойдет поиск обычных объектов в этих соударениях. Таких, например, как струя - когда много частиц летит в одном направлении. Это свидетельствует о том, что родился и разлетелся в разные стороны кварк. Имея характеристики, можно сказать о динамике взаимодействия. Это все дает общие данные, позволяет строить и проверять модели. Конечно, хочется найти бозон Хиггса и какую-то другую экзотику, но уже сейчас после этих экспериментов мы имеем новые характеристики, новые значения, новые энергии.

– А что будут делать физики, если в результате экспериментов на коллайдере будут получены подтверждения стандартной физической модели, но кроме этого ничего нового не обнаружат. Как быть, если ожидаемый бозон Хиггса, первоначальную частицу, отвечающую за массу вещества, все-таки не найдут?

– Действительно, высказывались предположения, что и предельная энергия LHC в 14 ТэВ нам ничего не даст. Но и это не страшно. Ситуация простая: если мы открываем Хиггса – это замечательно, все кирпичики сложились в одну модель. Если мы бозон Хиггса не открываем, это тоже указание на то, что мы не все понимаем. Как только мы не открываем Хиггса, мы должны искать другие характеристики, возможно, найдем что-то абсолютно новое. Если мы не найдем что-то новое, придется полностью пересмотреть, что у нас сейчас есть. Естественно, стандартная модель не пострадает, это полностью не отменит существующую теорию. Но это заставит нас думать о том, как надо расширять стандартную модель, вносить в нее что-то новое.

Но это будет потом. А пока успешно взята планка в половину мощности коллайдера. Все, кто следил за экспериментом из разных точек мира, бросились друг друга поздравлять с общей победой. Ведь помимо уникальной научной программы Большой адронный коллайдер еще называют важнейшим социальным экспериментом.

Когда-то в начале ХХ века в мире насчитывалось всего около одной тысячи физиков, работающих во всех областях. Сегодня только в работе Большого адронного коллайдера принимает участие до десяти тысяч физиков, объединенных одной целью. Их деятельность четко координирована. Одним из тех, кто закладывал принципы системы управления на LHC, был доктор физико-математических наук, работающий в эксперименте CMS Игорь Голутвин. По его словам, он и не мыслил иного научного менеджмента в подобном проекте:

– Это нормальная система, все крупные международные эксперименты управляются именно таким образом. Избирается демократическим путем совет и председатель совета. В совет обычно входит один человек от каждого института-участника. Совет – это орган, который надзирает за тем, чтобы все делалось правильно, чтобы не нарушалась демократия. Совет так же избирает руководителя эксперимента. Например, сейчас в CMS принято, чтобы руководитель избирался только на два года и один раз в жизни. Но на самом деле это достаточно централизованное управление, потому что под руководителем находится исполнительный комитет, в него входят человек 10-15 туда из руководителей различных систем. Такой компактный орган получается, очень дееспособный. Это компромисс между тем, чтобы чересчур не было разбродов и чтобы не получалось некоей централизации, которая обычно приводит к застою.

– В России, кажется, нет аналогов такому виду управления научными проектам?

– В России найти аналог трудно, потому что масштабы другие. Ведь речь идет о настоящей международная наука, это международной науке. Проект такого уровня, масштаба так и должен управляться по-другому, я не представляю другой системы.

После того как компьютеры подтвердили успешное столкновение пучков протонов, выступали руководители каждого из четырех главных экспериментов – ALICE, CMS, ATLAS, LHCb. Последним руководит сын Игоря Голутвина Андрей. Однако, работа в параллельных экспериментах, по словам отца, не порождает между родственниками соперничества:

– У нас нет конкуренции. С самого начала договорились: конкуренция должна быть со всеми, но не должно быть мышиной возни. Как это достигается, трудно объяснить, потому что это зависит от интеллекта и уровня людей, которые в этом участвуют. Все понимают, что мы делаем одно дело.

И сегодня это дело – обработка и анализ данных, которые уже были получены на ускорители. Руководитель эксперимента CMS Мишель Делла Негра оценил ситуацию так:

– Ясно, что мы не обнаружим бозон Хиггса сразу после столкновения. Нам понадобится несколько лет работы установки при высокой светильности и высоких энергиях, чтобы открыть эту частицу. Но если природа будет к нам благосклонна, если нам повезет, мы сможем еще до бозона Хиггса открыть новое тяжелое состояние суперсимметричных частиц, и это будет для нас сюрпризом.

Итак, пока LHC работает на половину мощности, природа оказалась благосклонна. Теперь слово за учеными. Удастся ли открыть что-то новое на этом этапе – мы узнаем из их будущих публикаций.

источник: newsland

Комментарии пользователей:
Написал: Ха,
2010-04-05 в 19:17
0
Ура! Не зря столько было вложено денег в эту махину)
Надеюсь что испытания на максимальной мощности пройдут также успешно!
ответить ›

Написал: Стёпа,
2011-03-12 в 21:27
0
хорошо что мы хоть не подохнем от своего же творения как крысы
ответить ›


А Вы что думаете?

Вы можете оставлять комментарии анонимно, или войти на сайт через open ID и использовать любой из ваших существующих аккаунтов (Mail.ru, Вконтакте и т.д.).
Ваше имя:
Контрольное число:
Отправка..
Комментарий:
Другие новости раздела:
Большой адронный коллайдер снова закроют на год | Конец света в новостях
При строительстве Большого адронного коллайдера были допущены ошибки, которые помешают вывести ускоритель на проектную мощность в течение ближайших двух лет. Об этом в интервью BBC News заявил представитель Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН).Тем не менее, как сказал директор ..
2010-03-10
3577
0
На Солнце произошла мощная вспышка | Конец света в новостях
В ночь на 10 марта на Солнце произошла вторая мощная вспышка с начала 2011 года. Событию присвоен пятый - максимальный - класс мощности по использующейся шкале, сообщается в пресс-релизе Лаборатория рентгеновской астрономии Солнца Физического института имени Лебедева (ФИАН).Вспышка была ..
2011-03-10
17530
28
Вызвано ли образование озоновых дыр ядерными взрывами? | Конец света в новостях
Если вы когда-либо видели какое-либо из многочисленных видео о  испытаниях ядерного оружия,  вы, возможно, думали, не наносят ли эти испытания непоправимый ущерб Земле? Своего рода шрамы? Если правительство было вынуждено разработать ядерное оружие, не могло ли оно провести испытания ..
2011-09-26
3247
0
Солнце побило рекорд по мощности вспышек | Конец света в новостях
На Солнце произошла рекордная вспышка, сообщается на сайте российской обсерватории ТЕСИС.Мощность явления, зарегистрированного в ночь на 16 декабря, составила C5,3. Энергия вспышки почти на 50 процентов превзошла предыдущую рекордную вспышку, которая состоялась 10 декабря 2009 года. По словам ученых, ..
2009-12-17
5768
2
На БАКе провели первые столкновения протонов на максимальной энергии | Конец света в новостях
В ЦЕРНе на Большом адронном коллайдере (БАКе) провели первые столкновения протонов на максимальной энергии. Об этом сообщается на сайте организации. Протоны впервые столкнули на энергии в 13 тераэлектронвольт (по 6,5 тераэлектронвольт на каждый пучок). Такие испытания необходимы для обеспечения параллельности разгоняемых на установке пучков ..
2015-05-22
1035
Роспотребнадзор затруднился объяснить распространение вируса Эболы | Конец света в новостях
Глава Роспотребнадзора Анна Попова сообщила, что на сегодняшний день нельзя однозначно объяснить причины распространения лихорадки Эбола. Как сообщает РИА Новости, об этом она заявила в ходе пресс-конференции в Москве. «Что касается распространения, то есть целый ряд вещей, которые пока сегодня однозначно ..
2015-01-20
1009
0
На БАКе начались эксперименты на рекордной мощности | Конец света в новостях
Исследователи начали получать научные данные на Большом адронном коллайдере (БАК) с рекордной энергией столкновений протонов — 13 тераэлектронвольт. Это примерно вдвое больше предыдущего значения, которое позволило открыть бозон Хиггса. Об этом говорится на сайте Европейской организации по ядерным ..
2015-06-04
937
NASA: испытания манипулятора марсохода прошли успешно | Конец света в новостях
Испытания руки-манипулятора марсохода "Кьюриосити", находящегося на поверхности Красной планеты, прошли успешно. Об этом сообщила в среду Лаборатория реактивного движении /ЛРД/ в Пасадине /штат Калифорния/, где был разработан и построен исследовательский аппарат. По словам руководителя экспедиции Дженнифер Троспер из ЛРД, ..
2012-09-13
2052
1
BP загерметизировала скважину в Мексикансков Заливе | Конец света в новостях
BP загерметизировала скважину в Мексикансков Заливе. Сегодня, 4 августа, представители британской компании British Petroleum объявили об успехе операции "Static Kill", целью которой было полностью загерметизировать поврежденную нефтяную скважину в Мексиканском заливе, сообщает "Коммерсант". К операции по герметизации скважины ..
2010-08-4
2859
0
Стенки термоядерного реактора успешно прошли испытания | Конец света в новостях
Инженеры успешно испытали бериллиево-вольфрамовые стенки для международного термоядерного реактора ITER на экспериментальной установке JET. Сообщение об этом было было опубликовано на конференции по физике плазмы, его содержание кратко суммирует ScienceNow.Испытания проходили на расположенной в Великобритании экспериментальной установке Joint ..
2012-08-21
1839
0
Мощная вспышка на Солнце грозит бурями на Земле | Конец света в новостях
Космическая солнечная обсерватория SDO зафиксировала гигантскую вспышку на Солнце. Космическое агентство NASA сегодня официально сообщило о гигантской вспышке на Солнце. При помощи инструментов, размещенных на SDO, исследователи получили шанс исследовать вспышку в деталях и понять ее особенности. Впрочем, уже сейчас в NASA  говорят, ..
2011-06-8
5144
3
Побит пятилетний рекорд активности Солнца! | Конец света в новостях
Наше светило установило новый  рекорд активности: 8 февраля 2010 года на Солнце возникло максимальное количество вспышек за последние пять лет. Эта информация появилась на сайте орбитальной обсерватории России ТЕСИС, данные были получены от спутниковой системы GOES ..
2010-02-10
5708
1
Грандиозная магнитная буря завершилась | Конец света в новостях
Магнитная буря, начавшаяся на Земле в пятницу вечером, завершилась, геомагнитные возмущения продолжались около 18 часов, свидетельствуют данные центра прогноза космической погоды Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA). Начало бури было зафиксировано около 18.00 мск, ..
2011-09-11
3448
0
К Земле приблизился крупный астероид | Конец света в новостях
К Земле приблизился крупный астероид 2014 YB35. Об этом сообщает издание The Independent. Астероид прошел около планеты 27 марта 2015 года в 10:21 по московскому времени на расстоянии примерно 4,5 миллиона километров. Диаметр небесного тела оценивается в 520 метров. В момент сближения ..
2015-03-27
1491
Зонд пострадал из-за вспышки на Солнце | Конец света в новостях
Мощная вспышка, которая накануне произошла на Солнце, вывела из строя навигационные звездные датчики европейского зонда «Венера-Экспресс», сообщает Европейское космическое агентство (ЕКА).В ночь на 7 марта на Солнце произошла рентгеновская вспышка класса X5.4 - самая мощная за последние ..
2012-03-10
2778
2