Большой адронный коллайдер — страница 2

  • Просмотров 2765
  • Скачиваний 39
  • Размер файла 23
    Кб

Для изучения этих частиц используются шесть детекторов. Каждый из них – по сути целый зал, заполненный множеством электронных устройств. Ни у кого не вызовет никакого сомнения, что БАК действительно «большой». Достаточно просто познакомиться с его техническими характеристиками. Тоннель, в котором смонтирован основной канал ускорения (есть еще три «предварительных» ускорителя меньшего размера) расположен на глубине около

ста метров под землей и имеет длину 26, 7 км. Для удержания и фокусировки пучков используется 1624 сверхпроводящих электромагнита. Режим сверхпроводимости необходим, так как в обмотках этих магнитов течет ток до 10000 ампер! Магниты работают при температуре около минус 2710С, которая достигается только в жидком гелии. Поэтому для поддержания работы БАК требуется целая «фабрика» по производству жидкого гелия, которое технически

довольно сложно и требует больших расходов энергии. Расчетное потребление энергии коллайдером во время работы составляет 180 миллионов ватт. Для сооружения ускорителя и детекторов потребовалось объединить усилия многих стран и обошлось оно в 4 млрд. евро. Россия принимает в этих работах активное участие. Знакомство с этими данными сразу порождает желание задать и второй из упомянутых выше вопросов: зачем это нужно? Ради чего

расходуются столь значительные материальные ресурсы? Для осмысленного ответа нам следует хотя бы в некоторой степени познакомиться с историей развития и современным состоянием физики элементарных частиц. «Элементарными» физики традиционно называют частицы, которые мельче атомов и молекул. В начале ХХ века было обнаружено, что атомы состоят из тяжелых ядер и легких электронов, которые удерживаются вблизи ядер благодаря

электрическим силам. Далее физики узнали, что ядра состоят из протонов и нейтронов, которые удерживаются вместе благодаря сильному взаимодействию. За это их и подобные им частицы стали называть «адронами» (от др.-греч. «άδρό» - «сильный»). Именно это слово входит в название БАК; таким образом, «адронный коллайдер» - это установка, в которой сталкиваются частицы, участвующие в сильном взаимодействии. Но на этом путешествие «вглубь

материи» не закончилось. В 60-е годы установили, что протоны, нейтроны и прочие адроны сами состоят из более мелких объектов, которые назвали кварками. Всего сейчас известно уже более пяти тысяч адронов, и все они состоят из шести видов (или, как говорят физики, «ароматов») кварков. Эти ароматы физики обозначают первыми латинскими буквами их названий: u (“up”), d (“down”), s (“strange”), c (“charm”), b (“bottom”) и t (“top”). Как видно, при погружении