Знаменательное событие произошло в ЦЕРНе около полуночи 22 апреля: плотность, или светимость, пучка протонов в Большом адронном коллайдере достигла рекордного показателя - 4,67 на 10 в 32-й степени частиц, пролетающих за секунду через один квадратный сантиметр. Предыдущий мировой рекорд светимости пучка принадлежал коллайдеру Теватрон Национальной лаборатории ускорителей Ферми в США – 4,024 на 10 в 32 степени протонов.
Чем подобное достижение значимо для науки, кроме того, что ЦЕРН «обыграл» американский ускоритель? «Учитывая, что интенсивность пучка – ключ Большого адронного коллайдера к успеху, это очень важный этап», - комментирует директор ЦЕРНа Рольф Дитер Хойер. – «Чем выше плотность пучка, тем больше данных он может предоставить и, чем больше данных мы имеем, тем выше вероятность новых открытий».
Дело в том, что от светимости, или плотности, пучка протонов напрямую зависит количество столкновений, возможных между элементарными частицами в коллайдере. Чем больше протонов пролетает через сантиметр квадратный в секунду, тем выше вероятность столкновения двух пучков, движущихся в противоположных направлениях. Именно коллизия протонов на скоростях, близких к скорости света, позволяет воссоздать в лаборатории условия, при которых возникла наша Вселенная, согласно теории Большого взрыва. Таким образом, чем больше столкновений, тем больше материала для наблюдений и тем выше вероятность потенциального открытия, переворачивающего наши представления об элементарных частицах.
Так, одна из гипотез, которую стремятся проверить ученые с помощью Большого адронного коллайдера, - существование поля Хиггса, наделяющего элементарные частицы разными значениями масс. Однако сам по себе бозон Хиггса – неуловимая частица, появление которой в результате столкновения протонов - большая редкость. Понадобится собрать множество данных, прежде чем специалисты смогут обосновать или опровергнуть гипотезу о поле Хиггса.
Нынешний период эксплуатации Большого адронного коллайдера продлится до конца 2012 года. Таким образом, у ученых будет достаточно времени, чтобы максимально изучить поведение протонов на энергиях 3,5 тераэлектронвольт, прежде чем начать эксплуатацию БАКа на еще большей мощности. Впрочем, к тому моменту бозон Хиггса уже должен быть пойман и рассекречен.
«В настоящий момент ЦЕРН невероятно возбужден», - делится впечатлениями Серджио Бертолуччи, директор по научной работе Европейской организации по ядерным исследованиям, - «преобладает ощущение, будто мы находимся на рассвете грандиозного открытия».
После небольшой технической паузы в конце 2011 года, Большой адронный коллайдер возобновит свою работу на пути к новой физике элементарных частиц. Однако своими наблюдениями и, вероятно, открытиями, сотрудники ЦЕРНа поделятся еще до конца года.
Подборку наших статей по теме читайте в досье "ЦЕРН перед загадками Вселенной"
