Что исследуют с помощью Большого Адронного Коллайдера

Семь лет назад впервые был запущен самый большой действующий ускоритель частиц, строительство которого вели ученые всего мира в течение 9 лет. Благодаря его созданию появилась возможность проведения экспериментов, которые ранее человечеству были недоступны. С его помощью ученые планируют получить данные, которые помогут разработать более глубокую теорию элементарных частиц, чем принятая сегодня модель микромира. В настоящее время пока не удалось создать единую теорию, которая включает и гравитационные взаимодействия.

Большой Адронный Коллайдер, как называется это колоссальное сооружение, позволяет разогнать протоны до энергий свыше 6 ТэВ. Большим коллайдер назван из-за гигантских размеров установки. Она располагается в подземном кольцевом туннеле, длина которого почти 27 км. Находится он на глубине порядка 100 м на границе между Францией и Швейцарией.

В установке происходит разгон встречных пучков тяжелых частиц. Траектории их рассчитаны таким образом, что они пересекаются в пунктах. При этом столкновение их происходит с удвоенной энергией до 14 ТэВ. В этих расчетных точках, где пересекаются траектории движения пучков частиц, располагаются детекторы. Их задача – анализировать характеристики продуктов, которые образуются при этом столкновении. В частности, данными экспериментами, ученые пытаются доказать существование антиматерии.

В ходе опытов с помощью БАК удалось обнаружить новые частицы. Так в 2012 году учеными была открыта частица, существование которой ранее было предсказано теоретически. Экспериментальное открытие бозона, который назван по имени описавшего его ученого Хиггса, явилось подтверждением положений используемой в настоящее время теории, которая и дала возможность предсказать его существование.

В этом году после проведенной двухлетней реконструкции была вдвое повышена энергия частиц, и впервые удалось получить протоны с энергией до 7 ТэВ, а при их столкновении – около 14 ТэВ. Сейчас ученые проводят большое число экспериментов для возможности статистической обработки результатов. Они уже позволили получить подтверждение существования ранее обнаруженных частицы, а также измерить их характеристику эффективного сечения, которую можно считать аналогом размера.

В июле этого года при подобных опытах на БАК было зарегистрировано появление пентакварка. Это открытие – очередной шаг в исследованиях, которые должны в будущем приблизить к пониманию тайн появления и строения Вселенной.