Suuri hadronin törmäyskone

Suuri hadronitörmätin

Fragmentti LHC:stä, sektori 3-4
Tyyppi Synkrotroni
Tarkoitus Collider
Maa Sveitsi / Ranska
Laboratorio CERN
Työvuosia 2008-
Kokeilut
Tekniset tiedot
Hiukkaset p×p, Pb 82+ ×Pb 82+
Energiaa 6,5 TeV
Kehä/pituus 26,659 m
päästöt 0,3 nm
Kirkkaus 2•10 34 cm -2 s -1
muita tietoja
Maantieteelliset koordinaatit 46°14′ pohjoista leveyttä. sh. 6°03′ itäistä pituutta e.
Verkkosivusto home.cern/topics/large-h…
public.web.cern.ch/publi…
 Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Large Hadron Collider , lyhennetty LHC ( Large Hadron Collider , lyhennetty LHC ) on törmäyshiukkaskiihdytin , joka on  suunniteltu kiihdyttämään protoneja ja raskaita ioneja ( lyijy -ioneja ) ja tutkimaan niiden törmäystuloksia. Törmäyskone rakennettiin CERNissä (European Council for Nuclear Research), joka sijaitsee lähellä Geneveä , Sveitsin ja Ranskan rajalla . LHC on maailman suurin koelaitos. Yli 10 000 tiedemiestä ja insinööriä yli 100 maasta [1] , mukaan lukien 12 instituuttia ja 2 liittovaltion ydinkeskusta ( VNIITF , VNIYaF), on osallistunut ja osallistuu rakentamiseen ja tutkimukseen.

"Big" on nimetty koonsa vuoksi: kaasupolkimen päärenkaan pituus on 26 659 m [2] ; "Hadronic" - johtuu siitä tosiasiasta, että se kiihdyttää hadroneja : protoneja ja raskaita atomiytimiä ; " collider " ( englanniksi  collider  - collider ) - johtuen siitä, että kaksi kiihdytettyjen hiukkasten sädettä törmäävät vastakkaisiin suuntiin erityisissä törmäyspaikoissa - alkuainehiukkasten ilmaisimien sisällä [3] .

Tehtävät

Large Hadron Colliderin päätehtävänä on havaita luotettavasti ainakin jotkin poikkeamat standardimallista [4]  - sarja teorioita, jotka muodostavat nykyaikaisen käsityksen perushiukkasista ja vuorovaikutuksista. Edustaan ​​huolimatta sillä on myös vaikeuksia: se ei kuvaa gravitaatiovuorovaikutusta , ei selitä pimeän aineen ja pimeän energian olemassaoloa . Törmäyslaitteen pitäisi auttaa vastaamaan kysymyksiin, joita ei ole ratkaistu standardimallin [5] puitteissa .

Uuden fysiikan etsintä ja eksoottisten teorioiden testaus

Standardimalli ei tarjoa yhtenäistä kuvausta kaikista perustavanlaatuisista vuorovaikutuksista, ja sen pitäisi teoreetikkojen mukaan olla osa jotain syvempää teoriaa mikromaailman rakenteesta, joka näkyy törmäyskokeissa alle 1 TeV :n energioissa . Large Hadron Colliderin päätehtävä, jossa korkeampia energioita on saatavilla, on saada ainakin ensimmäiset vihjeet siitä, mitä tämä syvempi teoria on. Tällaiselle teorialle on kehitetty suuri määrä ehdokkaita - niitä kutsutaan " uudeksi fysiikaksi " [6] . Puhutaan myös "eksoottisista malleista" - lukuisista epätavallisista ideoista maailman rakenteesta, joita on esitetty viime vuosina. Näitä ovat teoriat, joilla on voimakas painovoima 1 TeV:n luokkaa olevalla energia-asteikolla, niin sanotut Grand Unified Theories -mallit, joilla on suuri määrä spatiaalisia ulottuvuuksia [noin. 1] , preonimallit , joissa kvarkit ja leptonit koostuvat itse hiukkasista, malleja, joissa on uudenlaisia ​​vuorovaikutuksia ja uusia hiukkasia. Kaikki ne eivät ole ristiriidassa käytettävissä olevien kokeellisten tietojen kanssa, mutta suurelta osin viimeksi mainitun rajoitusten vuoksi. LHC:ssä saatujen tulosten odotetaan auttavan vahvistamaan tai kumoamaan eri teorioiden ennusteet [6] [7] .

Hae supersymmetriaa

Yksi tapa yhdistää kaikkien perusvuorovaikutusten lait yhden teorian puitteissa on " supersymmetria "-hypoteesi, joka olettaa raskaamman kumppanin olemassaolon jokaiselle tunnetulle alkuainehiukkaselle [5] . Siihen perustuvat teoriat ovat suosituimpia "uuden fysiikan" alalla (erityisesti supersymmetrisiä hiukkasia pidetään ehdokkaina pimeän aineen hypoteettisten hiukkasten rooliin [5] ), ja sen kokeellisen vahvistuksen etsiminen on yksi. LHC:n päätehtävistä [6] [7] .

Sähköheikon symmetrian rikkomisen Higgsin mekanismin tutkimus

Tärkeä kohta tiellä kohti standardimallia täydellisempää teoriaa on sähköheikon vuorovaikutuksen symmetrian rikkomisen Higgsin mekanismin tutkimus . Sitä puolestaan ​​on kätevintä tutkia Higgsin bosonin löytämisen ja tutkimuksen kautta [7] . Se on niin sanotun Higgsin kentän kvantti, jonka läpi kulkeessaan hiukkaset saavat massansa [5] [8] . Higgsin bosonin olemassaolo ennustettiin vuonna 1964 , ja sen etsimisestä tuli yksi LHC-projektin päätavoitteista. Pitkään odotetun ilmoituksen tämän hiukkasen löydöstä vuonna 2012 jälkeen LHC:n tieteellinen ohjelma ottaa vastaan ​​lukuisia tehtäviä sen ominaisuuksien perusteellista tutkimista varten [5] [7] .

Huippukvarkkien opiskelu

Huippukvarkki  on raskain tähän mennessä löydetty kvarkki ja yleensä raskain alkuainehiukkanen . Suuren massansa (ja sen seurauksena sen syntymiseen tarvittavan energian) vuoksi ennen suurta hadronitörmätintä, se saatiin vain yhdellä kiihdytinllä - Tevatronilla [9] , viimeisimpien (2016) tulosten mukaan [ 9] 10] , massan huippukvarkki on 174,30 ± 0,65 GeV / c² . Se, että tämä on paljon suurempi kuin kaikilla muilla kvarkeilla, osoittaa huippukvarkkien todennäköisen tärkeän roolin sähköheikon symmetrian rikkomisen mekanismissa. Lisäksi huippukvarkit toimivat myös kätevänä työvälineenä tutkittaessa Higgsin bosonia, jonka yksi tärkeimmistä tuotantokanavista on assosiatiivinen tuotanto yhdessä huippukvarkki-antikvarkki-parin kanssa sekä tällaisten tapahtumien luotettava erottaminen taustasta. Huippukvarkkien itsensä ominaisuuksien tutkiminen [7] [9] .

Kvarkkigluoniplasman tutkimus

Protoni-protoni törmäysten lisäksi Large Hadron Colliderin työohjelmaan kuuluu (noin kuukauden ajan vuodessa) raskaiden ionien törmäyksiä. Kun kaksi ultrarelativistista ydintä törmäävät, muodostuu tiheä ja erittäin kuuma ydinainepala, joka sitten hajoaa - kvarkkigluoniplasma . Ilmiöiden ymmärtäminen siirtymisen aikana tähän tilaan, jossa aine oli varhaisessa universumissa, ja sen myöhempi jäähtyminen, kun kvarkit sitoutuvat , on välttämätöntä kehittyneemmän teorian rakentamiseksi vahvoista vuorovaikutuksista, jotka ovat hyödyllisiä sekä ydinfysiikassa että astrofysiikka [5] [7] .

Fotoni-hadronin ja fotoni-fotoni törmäysten tutkimus

Sähköisesti varattua protonia ympäröi sähköstaattinen kenttä, jota voidaan pitää virtuaalisten fotonien pilvenä . Ultrarelativistinen protoni synnyttää vieressään lentävän lähes todellisten fotonien virran, joka voimistuu entisestään ydintörmäystilassa. Nämä fotonit voivat törmätä vastaan ​​tulevan protonin kanssa aiheuttaen tyypillisiä fotoni-hadron-törmäyksiä tai jopa keskenään [7] . Siten protonien törmäystä tutkittaessa tutkitaan epäsuorasti myös aineen vuorovaikutusta korkeaenergisten fotonien kanssa, mikä on erittäin kiinnostavaa teoreettisen fysiikan kannalta [11] .

Antimateriaalitutkimus

Antimateriaa olisi pitänyt muodostua alkuräjähdyksen aikaan saman verran kuin ainetta, mutta nyt sitä ei havaita universumissa - tätä vaikutusta kutsutaan maailmankaikkeuden baryoniepäsymmetriaksi . Large Hadron Collider -kokeet voivat auttaa selittämään sen [5] .

Tekniset tiedot

Rakentaminen

Kiihdytin sijaitsee samassa tunnelissa, jossa aiemmin suuri elektroni-positronitörmäitin ​​oli käytössä . Tunneli, jonka ympärysmitta on 26,7 km, laskettiin maan alle Ranskassa ja Sveitsissä . Maanalaisen sijainnin sanelevat alhaisemmat rakennuskustannukset, maisemaelementtien vaikutuksen minimoiminen kokeiluihin ja säteilysuojelun parantaminen. Tunnelin syvyys on 50-175 metriä ja tunnelin rengas on noin 1,4 % kalteva suhteessa maan pintaan, mikä myös tehtiin pääasiassa taloudellisista syistä [5] .

Kiihdytysrengas koostuu 8 kaaresta (ns. sektoreista) ja niiden välissä olevista lisäyksistä - suorista osista, joiden päissä on siirtymävyöhykkeet. Yhtä työaluetta kutsutaan oktantiksi - vierekkäisten kaarien keskipisteiden välinen alue, jonka keskellä on lisäosa; rengas sisältää siis 8 oktanttia. Se koostuu kapeasta tyhjiöputkesta, jossa hiukkasten liikettä ohjaavat sähkömagneettiset laitteet: pyörivät ja fokusoivat magneetit, kiihdyttävät resonaattorit [5] .

Magneettinen järjestelmä

Sektoreihin on asennettu pyöriviä dipolimagneetteja (154 jokaiseen sektoriin, yhteensä 1232), joiden kentästä johtuen protonikimput pyörivät jatkuvasti jääden kiihdytysrenkaan sisään [12] . Nämä magneetit ovat kaapelikela, joka sisältää jopa 36 säiettä, joiden paksuus on 15 mm, joista jokainen puolestaan ​​koostuu erittäin suuresta määrästä (6000-9000) yksittäisiä kuituja, joiden halkaisija on 7 mikronia. Kaapelien kokonaispituus on 7 600 km, yksittäisiä johtimia 270 000 km. Kaapelit on valmistettu matalan lämpötilan suprajohtavasta niobi-titaanista ja ne on mitoitettu toimimaan 1,9 K (−271,3 °C) lämpötilassa, jota ylläpidetään supernesteisellä heliumilla . Jokainen kaapeli voi pitää jopa 11,85 kiloampeeria virtaa ja luoda magneettikentän, jonka induktio on 8,33 Tesla , kohtisuorassa renkaan tasoon nähden - tätä varten käämitys suoritetaan kiihdyttimen tyhjiöputken ympärillä, ei sen ympärillä. . Yhteen magneetiin varastoitunut kokonaisenergia on noin 10 MJ. Jokainen dipolimagneetti on 15 metriä pitkä ja painaa noin 35 tonnia [5] [13] .

Erityiset fokusoivat magneetit (yhteensä 392 kvadrupolimagneettia ) estävät protonien poikittaisvärähtelyjä ja estävät niitä koskettamasta kapean (halkaisijaltaan 5 cm) tyhjiöputken seiniä [5] [12] [14] . Erityisen tärkeää on säteiden kohdistus törmäyspisteiden eteen - useisiin sadasosaan millimetriin asti - koska tämä varmistaa törmäimen korkean valoisuuden [ [5] [13] [14] . Kvadrupolimagneetit, toisin kuin perinteinen optinen linssi, voivat tarkentaa säteen pystytasossa, defokusoimalla sitä vaakatasossa tai päinvastoin, joten tarvitaan useiden kvadrupolimagneettien yhdistelmä eri toiminnoilla säteen tarkentamiseen molempiin suuntiin. Nämä yli kolme metriä pitkät magneetit luovat magneettikentän pudotuksen 223 Tesla/metri tyhjiöputken sisällä [13] .

Lopuksi LHC-renkaaseen protoniruiskutuskohdassa (2 ja 8 okta) sekä säteen pudotuspisteessä (6 okta ) on erityisiä magneetteja - potkuja ja väliseiniä ( eng  . septa ). LHC:n normaalin toiminnan aikana ne kytkeytyvät pois päältä ja kytkeytyvät päälle vasta sillä hetkellä, kun esikiihdyttimestä heitetään törmätimeen seuraava joukko protoneja tai kun säde otetaan ulos kiihdyttimestä. Näiden magneettien pääominaisuus on, että ne käynnistyvät noin 3 mikrosekunnissa - tämä on paljon vähemmän kuin aika, joka kuluu säteen täydelliseen kiertoon LHC:ssä. Jos esimerkiksi säteenseurantajärjestelmä havaitsee, että se ei ole hallinnassa, nämä magneetit käynnistyvät oktantissa 6 ja poistavat säteen nopeasti kiihdyttimestä [13] .  

Hiukkaskiihtyvyys törmäyksessä

Kiihdytin on suunniteltu protonien törmäyksiin, joiden kokonaisenergia on 14 TeV osuvien hiukkasten massakeskusjärjestelmässä , sekä lyijyytimien törmäyksiin, joiden energia on 1150 TeV tai 10 TeV jokaista törmäävää nukleoniparia kohti. . Hiukkasten kiihdytys niin suuriin energioihin saavutetaan useissa vaiheissa [5] [12] [15] :

  • Protonit louhitaan vetykaasusta ionisaation avulla . Lyijyatomit ionisoidaan myös - sähkövirran avulla, jotka ovat höyrytilassa, lämmitetään 800 ° C:seen; tällöin muodostuu erilaisia ​​varaustiloja, mutta eniten Pb 29+ -ioneja , jotka valitaan lisäkiihdytystä varten.
  • Matalaenergia lineaarikiihdytin Linac 2 [n. 2] kiihdyttää protonit 50 MeV:n energiaan, mikä vastaa nopeutta 0,314 c . Lyijy-ionit kiihdytetään ensin toisella lineaarisella kiihdyttimellä, Linac 3:lla, 4,2 MeV/nukleoniin asti, minkä jälkeen ne kulkiessaan hiilikalvon läpi ionisoituvat edelleen Pb 54+ -tilaan .
  • Protonit injektoidaan, ryhmitellään nippuihin [noin. 3] , protonisynkrotroni (PS) boosteriin , jossa ne saavat 1,4 GeV (0,916 s) energian. Pb 54+ -säteellä seuraava kiihtyvyysaste ennen osumista PS:ään, jopa 72 MeV/nukleoni, toteutetaan matalaenergisessä ionirenkaassa .
  • Itse PS:ssä protonien energia nostetaan 25 GeV:iin (vastaa 0,9993 s) ja lyijy-ionien energiaksi 5,9 GeV/nukleoni.
  • Hiukkaskiihdytys jatkuu rengaskiihdyttimessä SPS (Proton Super Synchrotron), jossa kukin protoninipun hiukkasista saa 450 GeV (0,999998 s) energian. Toisaalta ionisäde, joka on kulkenut toisen kalvon läpi ja täysin ionisoitunut Pb29+-tilaan , kiihtyy SPS:ssä 177 GeV/nukleoniin asti.
  • Sitten protoni- tai ionisuihku siirretään 26,7 kilometrin päärenkaaseen - sekä myötäpäivään että vastakkaiseen suuntaan. Protonienergia saatetaan maksimiarvoon 7 TeV (0,999999991 s) 20 minuutissa - tämä kiihtyvyys tapahtuu protonien lennon aikana useiden 4 oktanttiin asennettujen resonaattoreiden läpi. Ionit kiihdytetään päärenkaassa arvoon 2,56 TeV/nukleoni.

Lisäksi säteet voivat kiertää LHC:n päärenkaassa normaalitilassa tuntikausia, niissä olevat kimput sijaitsevat vakioasennossa toisiinsa nähden. Kaksi törmäävää protonisädettä täyteen täytettynä voi sisältää 2808 nippua, kumpikin vuorostaan ​​- 100 miljardia protonia [5] [14] . Kimput käyvät kaasupolkimen täyden ympyrän läpi alle 0,0001 sekunnissa ja tekevät siten yli 10 tuhatta kierrosta sekunnissa [12] . Kiihdytysprosessissa protonit kokevat ylikuormituksia ~10 20 g [17] . Jokainen ioninippu sisältää 70 miljoonaa lyijyytimiä, ja niiden enimmäismäärä päärenkaassa on 700 [15] . Tietyllä hetkellä törmäyssäteet taivutetaan niin, että ne törmäävät jossakin renkaan pisteessä siten, että se on halutun ilmaisimen sisällä , joka rekisteröi törmäysten seurauksena muodostuneet hiukkaset [5] [ 14] . Poikittaistason hiukkasten poikkeaman ideaalista liikeradalta kielteisten seurausten estämiseksi tässä tapauksessa muodostunut säteen halo leikataan mekaanisesti pois kollimaattoreilla - nämä säteen puhdistusjärjestelmät asennetaan oktantteihin 3 ja 7. Oktantissa 6 on säde poistojärjestelmä: se sisältää nopeita magneetteja, jotka tarvittaessa kytkeytyvät päälle hyvin lyhyeksi ajaksi (suuruusluokkaa useita mikrosekunteja) ja kääntävät säteen hieman, minkä seurauksena protonit poistuvat ympyräradalta, sitten säteen on defokusoitu, poistuu kaasupolkimesta erikoiskanavan kautta ja imeytyy turvallisesti massiivisiin hiilikomposiittilohkoihin erillisessä huoneessa. Säteen nollaus on tarpeen sekä hätätilanteessa — vika ohjausmagneettijärjestelmässä tai säteen liikeradan liian voimakas poikkeama lasketusta — että normaalitilassa muutaman kymmenen tunnin välein kaasupolkimen normaalin käytön aikana, kun säde heikkenee [12] .

Ilmaisimet

LHC:ssä on 4 pää- ja 3 lisäilmaisinta:

  • ALICE (suuri ionitörmätinkoe)
  • ATLAS (Toroidaalinen LHC-laite)
  • CMS (Compact Muon Solenoid)
  • LHCb (The Large Hadron Collider -kauneuskoe)
  • TOTEM (TOTAL elastinen ja diffraktiivinen poikkileikkausmittaus)
  • LHCf (The Large Hadron Collider eteenpäin)
  • MoEDAL (Monopole and Exotics Detector At the LHC).

ATLAS, CMS, ALICE, LHCb ovat suuria ilmaisimia, jotka sijaitsevat säteen törmäyspisteiden ympärillä. TOTEM- ja LHCf-ilmaisimet ovat apu-ilmaisimia, jotka sijaitsevat useiden kymmenien metrien etäisyydellä CMS- ja ATLAS-ilmaisimien käyttämistä säteen leikkauspisteistä, ja niitä käytetään yhdessä pääilmaisimien kanssa.

ATLAS- ja CMS-ilmaisimet ovat yleiskäyttöisiä ilmaisimia, jotka on suunniteltu etsimään Higgsin bosonia ja "epästandardista fysiikkaa", erityisesti pimeää ainetta , ALICE - tutkimaan kvarkki-gluoniplasmaa raskaissa lyijy-ionien törmäyksissä, LHCb - tutkimaan fysiikkaa b - kvarkeista , mikä auttaa ymmärtämään paremmin aineen ja antiaineen välisiä eroja , TOTEM on suunniteltu tutkimaan hiukkasten sirontaa pienissä kulmissa, kuten niitä, jotka tapahtuvat lähietäisyyksillä ilman törmäyksiä (ns. ei-törmäytyvät hiukkaset). , eteenpäin suuntautuvat hiukkaset), jonka avulla voit mitata tarkemmin protonien kokoa sekä hallita törmäimen valoisuutta ja lopuksi LHCf - kosmisten säteiden tutkimukseen , mallinnettu samoilla ei-törmäyshiukkasilla [18 ] .

LHC:n työ liittyy myös seitsemänteen ilmaisimeen (kokeeseen) MoEDAL [19] , joka on budjetin ja monimutkaisuuden kannalta varsin merkityksetön ja joka on suunniteltu etsimään hitaasti liikkuvia raskaita hiukkasia.

Törmäimen toiminnan aikana törmäykset tapahtuvat samanaikaisesti kaikissa neljässä säteiden leikkauspisteessä, riippumatta kiihdytettyjen hiukkasten tyypistä (protonit tai ytimet). Samaan aikaan kaikki ilmaisimet keräävät tilastoja samanaikaisesti.

Energiankulutus

Törmäimen käytön aikana arvioitu energiankulutus on 180 MW . Koko CERNin arvioitu energiankulutus vuodelle 2009, ottaen huomioon toimivan törmäyskoneen, on 1000 GW·h, josta 700 GW·h tulee kiihdytin. Nämä energiakustannukset ovat noin 10 % Geneven kantonin vuosittaisesta energian kokonaiskulutuksesta . CERN ei itse tuota sähköä, vain varadieselgeneraattoreilla .

Tietoturvaongelmat

Huomattava määrä yleisön ja tiedotusvälineiden huomiota liittyy keskusteluun LHC:n toiminnan yhteydessä mahdollisesti tapahtuvista katastrofeista. Useimmin käsitelty vaara on mikroskooppisten mustien aukkojen syntyminen , jota seuraa ketjureaktio ympäröivän aineen vangitsemiseksi, sekä uhka hihnojen ilmaantumisesta , jotka hypoteettisesti kykenevät muuttamaan kaiken universumin aineen hihnoiksi [20 ] .

Rakentaminen ja käyttö

Rakentaminen

Idea Large Hadron Collider -projektista syntyi vuonna 1984 ja se hyväksyttiin virallisesti kymmenen vuotta myöhemmin. Sen rakentaminen aloitettiin vuonna 2001 , kun edellisen kiihdytin, Large Electron-positron Collider [21] , oli saatu päätökseen .

Projektin johtaja - Lyndon Evans .

19. marraskuuta 2006 valmistui erityisen kryogeenisen linjan rakentaminen jäähdytysmagneeteille [21] .

27. marraskuuta 2006 tunneliin asennettiin viimeinen suprajohtava magneetti [21] .

Testaus ja toiminta

2008 Tuoda markkinoille. Kaatuminen

Syyskuun 2008 puoliväliin mennessä alustavien testien ensimmäinen osa saatiin onnistuneesti päätökseen [22] . LHC-tiimi onnistui laukaisemaan ja jatkuvasti pitämään kiertävän säteen. [23] Laukaistut protonisäteet läpäisivät onnistuneesti törmäimen koko kehän myötä- ja vastapäivään [24] . Tämä mahdollisti törmäimen virallisen käynnistämisen ilmoittamisen syyskuun 10. päivänä . [25] [26] Kuitenkin alle 2 viikkoa myöhemmin, magneettijärjestelmän testeissä syyskuun 19. päivänä, tapahtui onnettomuus - sammutus , jonka seurauksena LHC epäonnistui [27] . Yksi suprajohtavien magneettien välisistä sähkökosketuksista sulai virran voimakkuuden lisääntymisestä syntyneen kaaren vaikutuksesta, joka lävisti heliumin jäähdytysjärjestelmän (kryogeenisen järjestelmän) eristeen, mikä johti rakenteiden muodonmuutokseen, kontaminaatioon. tyhjiöputken sisäpinnasta metallihiukkasilla ja myös noin 6 tonnin nestemäisen heliumin vapautuminen tunneliin. Tämä onnettomuus pakotti törmäyksen pysäyttämään korjauksen, joka kesti loppuvuoden 2008 ja suurimman osan 2009.

2009-2014. Reduced Energy Operation (Run1)

Vuosina 2009–2013 törmäyskone toimi alennetulla energialla. Aluksi protoni-protoni törmäykset suoritettiin erittäin vaatimattomalla energialla 1180 GeV per säde LHC-standardien mukaan [28] , mikä kuitenkin mahdollisti LHC:n päihittämisen edellisen ennätyksen, joka kuului Tevatron -kiihdytin . Pian tämän jälkeen säteen energia nostettiin 3,5 TeV:iin [29] ja sitten vuonna 2012 säteen energia oli 4 TeV [30] . Säteissä olevien protonien energiaennätyksen lisäksi LHC teki matkan varrella maailmanennätyksen hadronintörmäimien huippuvalovoimasta - 4,67⋅10 32 cm −2 ·s −1 ; edellinen ennätys tehtiin myös Tevatronilla [31] . Tunnetuin tieteellinen tulos törmätimen työstä tänä aikana oli Higgsin bosonin löytö [32] [33] [34] .

Protoni-protoni törmäysten tilastojen keräämisen vaiheet vuorottelivat raskaiden ionien ( lyijy -ionien ) törmäysjaksojen kanssa [35] [36] . Törmäyskone suoritti myös protoni-ionitörmäyksiä [37] .

Melkein koko vuodet 2013–2014 kesti törmäimen modernisointi, jonka aikana ei tapahtunut yhtään törmäystä.

2015-2018 (Ajo2)

Vuonna 2015 protonit kiihdytettiin 6,5 TeV:iin ja tieteellisen tiedon kerääminen aloitettiin 13 TeV:n kokonaistörmäysenergialla. Talven vuositauoilla kerätään protoni-protoni törmäystilastot. Vuoden loppu on tapana omistaa raskaan ionin fysiikalle. Näin ollen marraskuussa ja joulukuun alussa 2016 protonien törmäyksiä lyijyytimien kanssa tapahtui noin kuukauden ajan [38] . Syksyllä 2017 suoritettiin ksenonitörmäysten testisessio [39] ja vuoden 2018 lopussa lyijyytimien törmäyksiä kuukauden ajan [40] .

Kehityssuunnitelmat

Vuoteen 2018 asti LHC kerää tilastoja 13–14 TeV:n energialla, suunnitelman mukaan 150 fb −1 :n integraalivalovoiman kerääminen . Tätä seuraa seisokki kahdeksi vuodeksi esikiihdyttimien sarjan päivittämiseksi käytettävissä olevan säteen intensiteetin lisäämiseksi, ensisijaisesti SPS , sekä ilmaisimien päivityksen ensimmäinen vaihe, joka kaksinkertaistaa törmäimen valoisuuden. . Vuoden 2021 alusta vuoden 2023 loppuun kerätään tilastoja 14 TeV energialla tilavuudella 300 fb −1 , jonka jälkeen on tarkoitus pysähtyä 2,5 vuodeksi sekä kiihdytin että ilmaisimien merkittävään modernisointiin. ( HL-LHC- projekti  – High Luminocity LHC [41 ] [42] ). Sen oletetaan lisäävän valovoimaa vielä 5-7 kertaa johtuen säteiden intensiteetin kasvusta ja keskittymispisteen merkittävästä lisääntymisestä. HL-LHC:n lanseerauksen jälkeen vuonna 2026 valoisuuden nousu kestää useita vuosia, tavoite on 3000 fb −1 .

Myös protonien ja elektronien törmäysten toteuttamismahdollisuutta ( LHeC- projekti ) [43] käsitellään . Tätä varten sinun on kiinnitettävä elektronien kiihtyvyysviiva. Kahdesta vaihtoehdosta keskustellaan: lineaarisen elektronikiihdyttimen lisäämisestä ja rengaskiihdytin sijoittamisesta samaan tunneliin LHC:n kanssa. LHeC:n lähin toteutunut analogi on saksalainen elektroni-protonitörmäyskone HERA . Todetaan, että toisin kuin protoni-protoni törmäyksissä, elektronin sironta protonilla on erittäin "puhdas" prosessi, mikä mahdollistaa protonin partonirakenteen tutkimisen paljon huolellisemmin ja tarkemmin.

Kaikki päivitykset huomioon ottaen LHC uskotaan toimivan vuoteen 2034 asti, mutta jo vuonna 2014 CERN päätti selvittää vaihtoehtoja korkean energian fysiikan kehittämiseksi. On aloitettu tutkimus mahdollisuudesta rakentaa törmäyskone, jonka ympärysmitta on jopa 100 km [44] [45] . Projekti on nimeltään FCC (Future Circular Collider), jossa yhdistyvät elektroni-positronikoneen (FCC-ee) peräkkäinen luominen 45-175 GeV:n energialla säteen avulla tutkiakseen Z-, W-, Higgs-bosoneja ja t-kvarkki ja sitten samassa tunnelissa Hadron Collider (FCC-hh) jopa 100 TeV:n energioilla [46] .

Hajautettu laskenta

LHC-kiihdyttimestä ja ilmaisimista tulevien tietojen hallintaan, tallentamiseen ja käsittelyyn luodaan hajautettu laskentaverkko LCG ( englanniksi  LHC Computing GRID ) grid -tekniikalla . Tiettyihin laskentatehtäviin (magneettiparametrien laskenta ja korjaus simuloimalla protonien liikettä magneettikentässä) on mukana LHC@home hajautettu laskentaprojekti . Myös mahdollisuutta käyttää LHC@home-projektia saatujen kokeellisten tietojen käsittelyyn pohdittiin, mutta suurimmat vaikeudet liittyvät suureen etätietokoneille siirrettävän tiedon määrään (satoja gigatavuja). Osana LHC@Home 2.0 hajautettua laskentaprojektia (Test4Theory) simuloidaan protonisäteen törmäyksiä, jotta saatua mallia ja kokeellista dataa voidaan verrata.

Tieteelliset tulokset

Aiempiin törmäimiin verrattuna suuremman energian ansiosta LHC mahdollisti "katsomisen" aiemmin saavuttamattomille energia-alueille ja saada tieteellisiä tuloksia, jotka asettavat rajoituksia useille teoreettisille malleille.

Lyhyt luettelo törmätäjällä saaduista tieteellisistä tuloksista [48] :

Lisäksi yritettiin havaita seuraavat hypoteettiset esineet [64] :

Huolimatta näiden esineiden etsinnän epäonnistuneesta tuloksesta, kunkin niistä saavutettiin tiukemmat rajoitukset vähimmäismassalle. Tilastojen kerääntyessä lueteltujen esineiden vähimmäismassaa koskevat rajoitukset tiukenevat.

Muut tulokset
  • LHCf -kokeen tulokset , jotka suoritettiin ensimmäisinä viikkoina LHC:n käynnistämisen jälkeen, osoittivat, että fotonien energiajakauma alueella nollasta 3,5 TeV:iin on huonosti kuvattu tätä prosessia simuloivilla ohjelmilla, mikä johtaa eroihin todellisten välillä. ja mallidata 2–3 kertaa (suurimmalle fotonienergialle, 3–3,5 TeV, kaikki mallit antavat ennusteita, jotka ovat lähes suuruusluokkaa suurempia kuin todellinen data) [70] .
  • CMS -yhteistyö ilmoitti 15. marraskuuta 2012 Y(4140) -hiukkasen havainnosta, jonka massa on 4148,2 ± 2,0 (stat) ± 4,6 (sys) MeV/c² (tilastollisesti merkitsevä yli 5σ), joka on aiemmin havaittu vain Tevatronissa . vuonna 2009 d. Havainnot tehtiin 5,2 fb −1 protonitörmäysten tilastojen käsittelyn aikana 7 TeV:n energialla. Tämän hiukkasen havaittua hajoamista J/ψ-mesoniksi ja Phi-mesoniksi ei kuvata standardimallin [63] [71] puitteissa .
  • 14. heinäkuuta 2015 LHCb -yhteistyö ilmoitti pentakvarkeina tunnetun hiukkasluokan löytämisestä . [72] [73]

Hankkeen rahoitus

Vuonna 2001 projektin kokonaiskustannusten arvioitiin olevan noin 4,6 miljardia Sveitsin frangia (3 miljardia euroa) itse kiihdyttimelle (ilman ilmaisimia) ja 1,1 miljardia Sveitsin frangia (700 miljoonaa euroa) CERNin osuudelle kokeista (eli vuonna 2001). ilmaisimien rakentaminen ja huolto) [74] .

LHC:n rakentaminen hyväksyttiin vuonna 1995 , ja sen budjetti oli 2,6 miljardia Sveitsin frangia (1,6 miljardia euroa) ja lisäksi 210 miljoonaa Sveitsin frangia (140 miljoonaa euroa) kokeita (eli ilmaisimia, tiedonkeruuta ja -käsittelyä) varten. Vuonna 2001 näitä kustannuksia korotettiin 480 miljoonalla frangilla (300 miljoonalla eurolla) kiihdyttimellä ja 50 miljoonalla frangilla (30 miljoonalla eurolla) kokeisiin (suoraan CERN:n kustannukset), mikä johti CERNin budjettileikkausten vuoksi Suunniteltujen käyttöönottopäivien siirtyminen vuodesta 2005 huhtikuuhun 2007 [75] .

Hankkeen budjetti marraskuussa 2009 oli 6 miljardia dollaria laitoksen rakentamiseen, joka kesti seitsemän vuotta. Hiukkaskiihdytin luotiin CERNin johdolla. Hankkeessa oli mukana noin 700 [76] asiantuntijaa Venäjältä, jotka osallistuivat LHC-ilmaisimien [77] kehittämiseen . Venäläisten yritysten saamien tilausten kokonaiskustannukset olivat joidenkin arvioiden mukaan 120 miljoonaa dollaria [78] .

LHC-hankkeen viralliset kustannukset eivät sisällä CERNissä aiemmin olemassa olleita infrastruktuuri- ja kehityskuluja. Näin ollen LHC:n päälaitteisto asennettiin aiemmin olemassa olevan LEP-törmäimen tunneliin, kun taas usean kilometrin SPS-rengasta käytettiin alustavana kiihdytinnä. Jos LHC pitäisi rakentaa tyhjästä, sen hinta olisi paljon korkeampi.

Heijastus taiteessa

  • Tieteiskirjailija Max Ostroginin kirjassa "The Big Red Button" kertoo apokalypsin alkamisesta sen jälkeen, kun törmäyskone käynnistettiin täydellä teholla. .
  • CERNissä on filk - ryhmä Les Horribles Cernettes , jonka lyhenne on sama kuin LHC. Tämän ryhmän ensimmäinen kappale "Collider" oli omistettu kaverille, joka unohti tyttöystävänsä ja joutui törmäyksen luomiseen [79] .
  • Scifi-televisiosarjan Lexx neljännellä tuotantokaudella päähenkilöt päätyvät maan päälle . Maapallon on havaittu olevan "tyypin 13" planeetta kehityksen viimeisessä vaiheessa. Tyypin 13 planeetat tuhoavat aina itsensä johtuen sodista tai epäonnistuneesta yrityksestä määrittää Higgsin bosonin massa supervoimakkaalla hiukkaskiihdyttimellä.
  • Salamassa.
  • Animaatiosarjan " South Park " 13. kauden kuudennessa jaksossa , jossa käytettiin Large Hadron Colliderin magneettia, FTL saavutettiin Pinewood Derby -kilpailussa.
  • Dan Brownin Angels & Demonsissa antimateriaa suuresta hadronitörmäyttimestä varastettiin ja varkaat halusivat räjäyttää Vatikaanin sillä.
  • BBC :n elokuvassa End of the World viimeinen neljästä todennäköisimmästä apokalypsiskenaariosta oli räjähdys viimeisimmän hiukkaskiihdyttimen laukaisun yhteydessä, mikä johti mustan aukon muodostumiseen. Mutta kutsutut asiantuntijat väittävät, että "keltainen lehdistö" lisää katastrofin todennäköisyyttä, kun taas tsunamin, asteroidin putoamisen tai tappavan epidemian todennäköisyys on paljon suurempi.
  • Scifi-sarjan Odyssey 5 kauden 1 jaksossa 13 päähenkilöt päätyvät CERNiin , jossa paikalliset tutkijat ja työntekijät vakuuttavat alustavien laskelmien perusteella, että LHC on täysin turvallinen. Kuitenkin, kuten myöhemmin kävi ilmi, kyberälyn muoto murtautui ja tunkeutui CERNin päätietokoneeseen ja väärensi yleiset laskelmat. Selvitettyään tämän, uusien oikeiden laskelmien perusteella, tutkijat selvittävät, että törmätimessä on suuri todennäköisyys, että kummajaiset ilmestyvät , mikä väistämättä johtaa maailmanloppuun.
  • Espanjalaisessa tv-sarjassa " Arkki " ja sen venäläisessä versiossa " The Ship " kaikki maanosat joutuivat veden alle LHC:n räjähdyksen vuoksi. Eräässä animaatiosarjan "American Dad" sarjassa maailmanloppu voi tapahtua myös hadronintörmäimen takia, mutta yksikään maa ei uppoa.
  • Visuaalinen romaani, anime ja manga Steins;Gate viittasi useita kertoja LHC:hen; CERN mainittiin myös aikakoneen kehittäjänä.
  • Futurama- animaatiosarjassa professori Farnsworth ostaa törmäimen Picaylta . Hetken kuluttua hän julistaa: "supertörmätäjä superräjähti (muissa tapauksissa planeetta olisi kuollut" yksinkertaisella napsautuksella ")".
  • Joe Haldemanin kirja " Infinite World " kuvaa muun muassa prosessia, jossa luodaan jättiläinen kiihdytin, jonka laukaisun pitäisi johtaa suureen räjähdykseen, joka synnyttää uuden universumin, samalla kun tuhoaa olemassa olevan.
  • Tietokonepelissä Eureka! » yksi tavoitteista on palauttaa LHC Maahan .
  • Vuonna 2009 Nikolai Polissky teki yhdessä Nikola-Lenivetsin käsityöläisten kanssa installaation puusta ja viiniköynnöksistä Luxemburgin modernin taiteen museon MUDAMin keskustilaan , jota hän kutsui " suureksi hadronitörmäyttimeksi " [80] .
  • Hadron Collider voidaan rakentaa Rise of Nationsissa .
  • LHC mainittiin Breaking Badin viidennen kauden ensimmäisessä jaksossa .
  • Televisiosarjassa The Big Bang Theory pääfyysikot mainitsevat LHC:n usein paikkana, jossa he haluaisivat vierailla. Lisäksi useat onnistuivat vierailemaan Sveitsissä ja näkemään hänet.
  • Kaupunkisimulaatiossa Cities: Skylines Hadron Collider esiintyy monumenttina.
  • Brittiyhtyeen Enter Shikarin kappaleen Redshift musiikkivideossa LHC on mustan aukon luoja.
  • Amerikkalaisen metalliyhtyeen Megadethin neljästoista studioalbumi on nimeltään Super Collider, ja LHC on esillä albumin kannessa.
Suosittuja tiedeelokuvia
  • "BBC: The Big Bang Machine" ( eng.  The Big Bang Machine ) - populaaritiedeelokuva , BBC , 2008.
  • "Suuri hadronin törmäyskone. The Fellowship of the Ring - populaaritiedeelokuva, Channel 5 , 2010.
  • BBC. Horizon: The  Hunt for the Higgs - A Horizon Special ) - populaaritiedeelokuva, 2012.
  • "Tiede 2.0. vuorovaikutuspiste. CERN" - populaaritiedeelokuva, VGTRK , 2012.
  • "Passion for partikkelit / Particle Fever" - dokumenttielokuva, 2013.
  • "Tiede 2.0. Yli. Collider - dokumenttielokuva, 2017.
  • Google Street View sai syyskuussa 2013 panoraamakuvia törmäyksestä [81] .

Katso myös

Muistiinpanot

Huomautuksia
  1. ↑ Tässä tapauksessa LHC:ssä on odotettavissa useita vaikutuksia, jotka puuttuvat vakiomallista, esimerkiksi gravitonien synty, jotka lentävät pois maailmasta ylimääräisiin ulottuvuuksiin, ja mikroskooppisia mustia aukkoja , jotka haihtuvat välittömästi monien tavallisten hiukkasten emissio [6] .
  2. ↑ Tulevaisuudessa se on tarkoitus korvata Linac 4:llä [16] .
  3. ↑ Protonisäde ei ole homogeeninen jatkuva "säde", vaan se on jaettu erillisiksi protoneiksi, jotka lentävät peräkkäin tiukasti määritellyllä etäisyydellä. Jokaisen hyytymän pituus on useita kymmeniä senttimetrejä ja paksuus millimetrin murto-osia. Tämä tehdään ensisijaisesti resonaattoreiden protonien kiihdyttämisen mukavuuden vuoksi [14] .
Alaviitteet
  1. ↑ Roger Highfield. Large Hadron Collider: Kolmetoista tapaa muuttaa maailmaa . Telegraph (16. syyskuuta 2008). Käyttöönottopäivä: 13.1.2016.
  2. ↑ Lopullinen opas LHC:hen  (englanniksi) , s. 30.
  3. ↑ LHC: tärkeimmät faktat . Elements.ru . Haettu 28. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  4. ↑ Large Hadron Colliderin mysteerit: tammikuu 2016 . Elements.ru .
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 LHC - opas -  faq . CERN (helmikuu 2017). Käyttöönottopäivä: 14.6.2020.
  6. ↑ 1 2 3 4 Vakiomallia pidemmälle .
  7. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 LHC:n haasteet . Elements.ru . Haettu 28. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  8. ↑ Higgsin sähköheikon symmetrian katkaisumekanismi . Elements.ru . Haettu 28. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  9. ↑ 1 2 Ohjelma huippukvarkin tutkimiseen . Elements.ru . Käyttöönottopäivä: 21.6.2020.
  10. ↑ Tevatron Electroweak -työryhmä CDF- ja D0-yhteistyötä varten. CDF:n ja D0:n yhdistelmä tuottaa huippukvarkin massan käyttämällä jopa 9,7 fb −1 Tevatronissa  : [ eng. ] // FERMILAB-CONF-16-298-E TEVEWWG/top2016/01. - 2016. - heinäkuuta. - C. CDF Note 11204D0 Note 6486.
  11. ↑ Monikasvoinen protoni . Elements.ru . Haettu 28. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  12. ↑ 1 2 3 4 5 LHC-laite . Elements.ru . Haettu 28. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  13. ↑ 1 2 3 4 LHC-magneettijärjestelmä . Elements.ru . Käyttöönottopäivä: 7.8.2020.
  14. ↑ 1 2 3 4 5 Protoninsäteet LHC:ssä . Elements.ru . Haettu 28. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  15. ↑ 1 2 Cid R., Cid-Vidal X. LHC Pb törmäykset  . Tarkastellaan tarkemmin LHC:tä . Käyttöönottopäivä: 26.9.2020.
  16. ↑ Lineaarinen kiihdytin 2  . CERN. Käyttöönottopäivä: 29.9.2020.
  17. ↑ https://arxiv.org/pdf/gr-qc/0104030.pdf
  18. ↑ CERN/Kokeet . CERN . Käyttöönottopäivä: 13.1.2016.
  19. ↑ LHC:ssä suoritetaan kokeilu monopolien etsimiseksi . Elementy.ru (21. maaliskuuta 2010). Haettu 28. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  20. ↑ Vaaran mahdollisuus hiukkaskokeiluissa 
  21. ↑ 1 2 3 LHC: Luomisen ja toiminnan kronologia .
  22. ↑ LHC- synkronointitesti onnistui 
  23. ↑ Vakaa kiertosäde laukaistiin LHC:ssä . Elementy.ru (12. syyskuuta 2008). Haettu 28. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  24. ↑ Tehtävä suoritettu LHC-tiimille . IOP-fysiikan maailma. Haettu 12. syyskuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  25. ↑ LHC:n virstanpylväspäivä alkaa nopeasti . IOP-fysiikan maailma. Haettu 12. syyskuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  26. ↑ Ensimmäinen säde LHC:tä kiihdyttävässä tieteessä . CERN . Käyttöönottopäivä: 13.1.2016.
  27. ↑ Onnettomuus Large Hadron Colliderissa viivyttää kokeita määräämättömäksi ajaksi . Elementy.ru (19. syyskuuta 2008). Käyttöpäivä: 7. tammikuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 23. elokuuta 2011.
  28. ↑ Protonisäteet LHC:ssä hajosivat ennätysenergiaan . Lenta.ru (30. marraskuuta 2009). Haettu: 13. elokuuta 2010.
  29. ↑ LHC:ssä tapahtui protonien törmäyksiä ennätysenergialla 7 TeV . RIA Novosti (30. maaliskuuta 2010). Haettu 13. elokuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  30. ↑ Elementit - tiedeuutisia: Protonit kiihtyivät 4 TeV:iin ensimmäistä kertaa .
  31. ↑ LHC teki ennätyksen säteiden valovoimakkuudessa . Lenta.ru (22. huhtikuuta 2011). Haettu: 21.6.2011.
  32. ↑ 1 2 Elements - tiedeuutisia: Higgsin bosonin löytö julkistettiin CERNissä .
  33. ↑ 1 2 CERN-kokeet havaitsevat pitkään etsityn Higgsin bosonin mukaisen hiukkasen .
  34. ↑ 1 2 Higgsin bosonin tutkiminen .
  35. ↑ Protonisäteiden käsittely päättyy vuonna 2010 . Elements.ru (1. marraskuuta 2011). Haettu 28. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  36. ↑ LHC siirtyy uuteen vaiheeseen CERN, 4.11.2010
  37. ↑ 1 2 Elements - Science News: ALICE Collaboration esittelee ensimmäiset tiedot protoni-ydintörmäyksistä (linkki ei saatavilla) . Arkistoitu alkuperäisestä 29. lokakuuta 2012. 
  38. ↑ Uutisia suuresta hadronitörmäyttimestä: LHC:ssä tapahtui protoni-ydintörmäystapahtuma
  39. ↑ Igor Ivanov . CERN teki yhteenvedon törmäysvuodesta 2017 , Large Hadron Collider , "Elements" (10.1.2018). Haettu 14.6.2020.
  40. ↑ LHC-työ vuonna 2018 . "Elementit". Käyttöönottopäivä: 14.6.2020.
  41. ↑ Valoisa tulevaisuus LHC :lle , CERN Courier, 23. helmikuuta 2015.
  42. ↑ Elementit – tiedeuutisia: Kymmenen vuotta kestänyt projekti uusien magneettien luomiseksi LHC:lle päättyy menestykseen .
  43. ↑ Tulevaisuuden elektroni-protoni törmäyskone, joka perustuu LHC:hen . Elementy.ru (27. elokuuta 2008). Haettu 28. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  44. ↑ CERNin fyysikot pohtivat suunnitelmaa uudesta jättiläistörmätimestä . Mail.Ru (6. helmikuuta 2014). Käyttöpäivä: 7. helmikuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 7. helmikuuta 2014.
  45. ↑ The Future Circular Collider -tutkimus , CERN Courier, 28. maaliskuuta 2014.
  46. ↑ Future Circular Collider -tutkimus
  47. ↑ LHC tulokset . Elements.ru . Haettu: 11.3.2020.
  48. ↑ LHC tulokset vuonna 2010 . Elements.ru . Haettu 28. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  49. ↑ ALICE-tulokset protoni-antiprotoni-epäsymmetriasta tekivät lopun pitkään jatkuneelle kiistalle . Elements.ru . Haettu 28. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  50. ↑ CMS - ilmaisin havaitsee epätavallisia hiukkaskorrelaatioita . Elements.ru . Haettu 28. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  51. ↑ CMS - ilmaisin paransi ATLAS - rajoitusta kontaktivuorovaikutusten olemassaololle . Elements.ru . Haettu 28. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  52. ↑ Vastaavia tutkimuksia tehtiin aiemmin RHIC -törmäyksessä , ja joskus RHIC:n törmäyksissä oli mahdollista saada epäsuoria merkkejä kvarkkigluoniplasman ilmaantumisesta , mutta LHC-kokeiden tulokset näyttävät paljon vakuuttavammilta.
  53. ↑ ATLAS - ilmaisin havaitsi suihkun epätasapainon ydintörmäyksissä . Elements.ru . Haettu 28. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  54. ↑ LHCb-yhteistyö. Ensimmäinen havainto B 0 s → J/ψ f 0 (980) vaimenee // Physics Letters B. - 2011. - V. 698 , No. 2 . - S. 115-122 . - doi : 10.1016/j.physletb.2011.03.006 . - arXiv : 1102.0206 .
  55. ↑ LHCb-yhteistyö. Ensimmäinen havainto B s → D_{s2}^{*+} X μ ν hajoaa // Physics Letters B. - 2011. - V. 698 , nro 1 . - S. 14-20 . - doi : 10.1016/j.physletb.2011.02.039 . - arXiv : 1102.0348 .
  56. ↑ Elementit - tiedeuutisia: LHCb-detektori näkee Bs-mesonien tärkeimmän erittäin harvinaisen hajoamisen (pääsemätön linkki) . Arkistoitu alkuperäisestä 2. helmikuuta 2013. 
  57. ↑ Ensimmäinen todiste rappeutumisesta $B^0_s \to \mu^+\mu^-$ . CERN-asiakirjapalvelin .
  58. ↑ G. Aad et ai. (ATLAS-yhteistyö). Uuden χ b -tilan havainnointi säteilysiirtymissä Υ (1 S ) ja Υ (2 S ) ATLAS:ssa // Phys. Rev. Lett.. - 2012. - Vol. 108 (9. huhtikuuta). - P. 152001. - arXiv : 1112.5154 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.108.152001 .
  59. ↑ S. Chatrchyan et ai. (CMS-yhteistyö). Uuden Ξ b Baryonin havainnointi, Phys. Rev. Lett.. - 2012. - Vol. 108 (21. kesäkuuta). - P. 252002. - arXiv : 1204.5955 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.108.252002 .
  60. ↑ R. Aaij et ai. (LHCb-yhteistyö). Kiihtyneiden baryonien havainnointi // Phys. Rev. Lett.. - Voi. 109. - P. 172003. - arXiv : 1205.3452 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.109.172003 .
  61. ↑ Elements - Tiedeuutiset: CMS-yhteistyö näkee korrelaatioita protoni-ydintörmäyksissä .
  62. ↑ S. Chatrchyan et al (CMS Collaboration). Pitkän kantaman, lähisivun kulmakorrelaatioiden havainnointi pPb-törmäyksissä LHC:ssä // Physics Letters B. - 2013. - Vol. 718, nro 3 (8. tammikuuta). - s. 795-814. - arXiv : 1210.5482v2 . - doi : 10.1016/j.physletb.2012.11.025 .
  63. ↑ 1 2 Uusi hiukkasmainen rakenne vahvistettu LHC:ssä . symmetria-lehti.
  64. ↑ Eksoottisten hiukkasten etsintä: Tulokset .
  65. ↑ Mikroskooppisia mustia aukkoja ei näy LHC:ssä . Elementy.ru (16. joulukuuta 2010). Haettu 28. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  66. ↑ ATLAS-detektori etsi, mutta ei löytänyt kiihtyneitä kvarkeja . Elementy.ru (19. elokuuta 2010). Haettu 28. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  67. ↑ CMS Collaboration paljastaa ensimmäiset tulokset supersymmetrian haussa . Elementy.ru (19. joulukuuta 2010). Haettu 28. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  68. ↑ Leptokvarkkien haku antoi negatiivisen tuloksen . Elementy.ru (26. joulukuuta 2010). Haettu 28. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  69. ↑ Elementit - tiedeuutiset: Hypoteettiset W'- ja Z'-bosonit eivät ole vieläkään näkyvissä .
  70. ↑ LHCf-kokeen ensimmäiset tulokset julkaistu . Elements.ru . Haettu 2. toukokuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  71. ↑ PhysicsResultsBPH11026 < CMSPublic < TWiki Rakenteiden havainnointi J/psi phi -spektrissä yksinomaan B+ → J/psi phi K+ vaimenee 7 TeV:ssä: BPH-11-026 .
  72. ↑ CERNin LHCb-kokeessa on havaittu eksoottisia pentakvarkkihiukkasia .
  73. ↑ Rincon, Paul . Big Hadron Collider löysi uuden pentakvarkkihiukkasen , BBC News  (1. heinäkuuta 2015). Haettu 14. heinäkuuta 2015.
  74. ↑ CERN Kysy asiantuntijalta / Paljonko se maksaa? . CERN. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  75. ↑ Luciano Maiani. LHC-kustannusarviointi loppuun asti . CERN (16. lokakuuta 2001). Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  76. ↑ Suuren hadronin törmätäjän loi yli 700 venäläistä fyysikkoa . RIA Novosti .
  77. ↑ Pandoran lipas avautuu . Vesti.ru (9. syyskuuta 2008). Haettu 12. syyskuuta 2008.
  78. ↑ Tutkijat valmistautuvat käynnistämään LHC:n uudelleen . Business FM (20. marraskuuta 2009). Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.
  79. ↑ Collider - Les Horribles Cernettes .
  80. ↑ Popova Julia . Nikola-Lenivetsin hadronin törmäyskone // Expert . - 2009. - Nro 17-18 (656). – 11. toukokuuta.
  81. ↑ Google Street View mahdollistaa virtuaalisen kävelemisen Large Hadron Colliderissa . Elementy.ru (27. syyskuuta 2013). Haettu: 30. syyskuuta 2013.

Kirjallisuus

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Temaattiset sivustot
Sanakirjat ja tietosanakirjat