Великий адронний колайдер: Ученим вдалося досягти рекордної енергії

Вчені з екпериментального центру ЦЕРН у Швейцарії спромоглися на перше практичне дослідження, яке наближає вчених до розуміння теорії Великого вибуху, від якого, як вважається, почав вести відлік Всесвіт.

Величезний колайдер, вартість якого оцінюється в дев'ять мільярдів доларів, почав давати практичні результати через півтора роки після свого запуску.

Ученим вдалося досягти рекордної енергії, яка виділилися внаслідок зіткнення у Великому адронному колайдері.

Колайдер знаходиться у 27-ми метровому круговому тунелі під швейцарсько-французьким кордоном.

Під час історичного експерименту в Європейському центрі ядерних досліджень у Швейцарії енергія, яка виділилися під час зіткнення пучків протонів, виявилися в 3.5 разів більшою, ніж очікувалося.

Вчені називають це фантастичним моментом для науки і початком нової доби фізики.

Один із речників ЦЕРНу Гідо Тонеллі сказав: "Це лише початок. Очевидно, що в нас попереду багато роботи. Нам потрібно зрозуміти, як працюють наші детектори, зрозуміти фізику в цій новій сфері енергії. Якщо пощастить, через кілька місяців ми зможемо почати нову сторінку сучасної фізики."

Експеримент вважають проривом у розумінні засадничої природи Всесвіту.

Радісні вигуки, якими позначився початок роботи Великого колайдера в 2008 році, швидко змінилися вигуками розчарування, коли найбільш складний за суттю науковий експеримент потрапив у скрутне становище на дев'ятий день після запуску, коли колайдер зламався.

Сьогодні ж після коштовного та тривалого періоду відновлювальних робіт величезна машина знову в дії.

Вона нарешті почала працювати в Женеві, розганяючи та вдаряючи протони. При цьому виділяється величезна кількість енергії, а швидкість протонів наближається до швидкості світла. Власне це наближає фізичну ситуацію до тієї, що існувала одразу після так званого Великого вибуху.

Протягом секунди протони пролітають 27-кілометрову трубу по колу одинадцять тисяч разів. І план був такий, що в цьому закругленому тунелі в кількох місцях були випущені протони, які зіштохнулися з тими, що вже літали з шаленою швидкістю.

Гідо Тонеллі, речник ЦЕРНа, пояснив Бі-Бі-Сі: "Це незнайома територія, цілком недосліджена. І це буде справді лише першими кроками на цій новій території, бо ми хочемо переконатися, що все працює. Це початок великого шляху, великої подорожі, яку ми починаємо."

Але це непросто вдаряти протони об протони при високих температурах. Шанс на те, що протони зіштовхнуться між собою є таким, як приблизно уявити собі що по обидва боки Атлантики запуск голки і сподіватися, що європейська голка зіштовхнеться з американською голкою вістрям-у-вістря десь посеред Атлантичного океану. І такий удар голки об голку, чи то пак протона об протон, може містити відповіді на найважлливі питання фізики, як каже Гідо Тонеллі.

"Яке походження темної енергії, яка існує у Всесвіті? Чи скажімо, а що як рушійні сили, які діють у нашому Всесвіті належать до суперсили, яка об'єднує всі інші сили. Це загадки сучасної фізики. І на ці питання відповідь має бути знайдена незабаром."

Колайдер можливо почав привідкривати шлях до відоповідей на ці питання. Величезний масив інформації, який збирають вчені ЦЕРНа, потребуватиме ще років і років аналізу перед тим, як науковий світ отримає відповіді щодо теорії створення цього світу.

Новосядлий: Це найвеличніший фізичний експеримент

Про великий адронний колайдер наш кореспондент розмовляв з фахівцем, директором астрономічної обсерваторії Львівського національного університету ім. Франка, доктором фізико-математичних наук Богданом Новосядлим.

Бі-Бі-Сі: Яке для вас, як для астронома, мають значення повідомлення про успішний експеримент на колайдері?

Богдан Новосядлий: Це найвеличніший, найпотужніший і, до речі, найдорожчий фізичний експеримент, який цікавий всім фізикам і астрономам тому, що фактично сьогоднішня астрономія це є астрофізика, яка базується на фізиці, і багато фізичних передбачень перевіряються саме астрофізичними спостереженнями. А великий адронний колайдер включає у програмі досліджень речі, які неперетнені. І астрофізику високих енергій, і фізику елементарних частинок, і фізику фундаментальних взаємодій. І галузі сьогодні багато в чому працюють над одними і тими ж проблемами.

Бі-Бі-Сі: У повідомленнях про експеримент про те, що роблять науковці на цьому колайдері у Швейцарії, дуже часто згадується намагання розгадати, як доводиться читати загадки створення всесвіту. Чи могли би ви більш популярно пояснити, що, власне, можна розгадати, зіштовхуючи на великій швидкості частки матерії?

Богдан Новосядлий: Там кілька цікавих проблем планують розв’язати, перше – це розгадати природу темної матерії. Впродовж другої половини ХХ століття і останніх 10 років (чи перших 10 років ХХІ століття) астрофізики отримали незаперечні вказівки на те, що у нашому всесвіті, крім звичайної баріонної речовини, яка світиться, яка поглинає, з якої складаються зорі, планети, галактики і т.д., є ще інший тип матерії, яка не світиться. Вона темна, тому її називають «темна матерія». І її, як виявилося, значно більше за цю звичайну речовину, яку називають баріонною. Майже в 5 разів більше. Природа цієї матерії невідома. Безумовно, це є частинки, а от які це частинки – до цього часу невідомо. Кандидатів багато є, але фізика і астрофізика це експериментальні науки, і встановити істину може експеримент. І фізики, і астрофізики мають велику надію, що в цьому експерименті буде знайдено частинки, які складають 25% всій густини нашого всесвіту чи всій маси спостереженої області всесвіту, і це у той час, як баріонна речовина складає тільки 5%.

Бі-Бі-Сі: Якщо відійти від очевидної теоретичної важливості, просто знати якомога більше, і пояснень цьому як правило не потрібно, ось хочеться знати і все… Якісь, можливо, практичні наслідки таких знань можуть бути уже у осяжному майбутньому?

Богдан Новосядлий: Напевно, що так. У 30-х роках, коли фізики вивчали ядро, скептики казали: «Для чого ви цим займаєтеся? Фізика ядра ніколи не буде мати практичного застосування». І от не пройшло і 10-15 років, як перше використання було, скажімо, не на користь людства – створення атомних бомб, але пізніше були створені атомні реактори, які працюють і зараз дають значну частку електроенергії. Чи можна найближчим часом очікувати практичних застосувань, відкриттів, які будуть зроблені на адронному колайдері, складно сказати, в якому проміжку часу. Але, безумовно, це буде великий прогрес для фізики, а отже і знайде в тій чи іншій мірі й практичне застосування. До речі, Інтернет, яким ми зараз користуємося, розпочався фактично при створенні великого електрон-позитронного колайдера, тільки необхідно було поєднати в одну систему багато приладів, комплексів. Придумали таку мережу, яка розвинулася би до всесвітньої Інтернет-мережі.

Джерело: Бі-Бі-Сі
Обговорити на форумі