ЦЕРН останавливает Большой адронный коллайдер на целых 4 года

Почему ЦЕРН остановил коллайдер?

В понедельник, 29 июня, ученые официально остановили работу Большого адронного коллайдера. Эта остановка продлится четыре года и станет началом масштабной модернизации, которая превратит гигантскую машину в еще более мощное устройство под названием HL-LHC (High Luminosity LHC) – коллайдер высокой светимости. Главная цель инженеров заключается в том, чтобы в десять раз увеличить количество столкновений частиц, что откроет путь к ранее недоступным данным о микромире, пишет издание Phys.org.

Смотрите также Научный журнал без каких-либо объяснений отозвал статьи одного из ведущих ученых в истории мира

Большой адронный коллайдер – это огромный кольцевой туннель длиной 27 километров, расположенный на глубине около 100 метров. С помощью сверхпроводящих магнитов физики разгоняют протоны до невероятных скоростей и сталкивают их, имитируя условия, существовавшие сразу после Большого взрыва. Несмотря на предыдущие успехи, в частности открытие бозона Хиггса в 2012 году, нынешние возможности установки уже не позволяют фиксировать крайне редкие события с необходимой точностью.

Это очень важный момент. С понедельника мы вступаем в новую фазу, 
– прокомментировал руководитель проекта HL-LHC Маркус Церлаут.

Техническое переоснащение и роль искусственного интеллекта

Модернизация потребует значительных финансовых и интеллектуальных ресурсов. Общую стоимость работ оценивают в 1,2 миллиарда швейцарских франков (примерно 1,5 миллиарда долларов). Эти расходы покрывают страны – члены ЦЕРН, а также Япония, Канада, Китай и США, которые предоставляют оборудование. Инженеры планируют полностью заменить компоненты на участке длиной 1,2 километра. Новые сверхпроводящие магниты смогут сильнее фокусировать пучки частиц, что резко повысит интенсивность столкновений.

После перезапуска, запланированного на июнь 2030 года, количество столкновений подскочит до нескольких миллиардов в секунду. Такой объем информации физически невозможно сохранить в полном объеме. Именно поэтому ученые доверят обработку данных системам искусственного интеллекта. Алгоритмы в режиме реального времени будут анализировать поток событий и отбирать только самые интересные для науки случаи.

Физики подчеркивают, что искусственный интеллект не заменит исследователей, а станет мощным инструментом, который позволит эффективнее использовать полученные гигабайты информации.

Охота на темную материю и "частицу Бога"

Обновленный коллайдер будет работать не менее десяти лет. За это время исследователи надеются получить в 100 раз больше данных, чем за все предыдущие годы работы БАК. Особое внимание специалисты уделят бозону Хиггса, который также называют "частицей Бога". Если с 2008 года ученые зафиксировали около 55 миллионов таких частиц, то HL-LHC сможет произвести 380 миллионов бозонов за весь период своей эксплуатации. Физики мечтают увидеть одновременное рождение двух бозонов Хиггса и их взаимодействие, что поможет понять эволюцию Вселенной на ранних этапах.

Это действительно возможность исследовать Вселенную так, как мы не делали этого раньше, 
– заявил генеральный директор ЦЕРН Марк Томсон.

Однако самой амбициозной задачей остается поиск темной материи. Современная наука считает, что обычная материя, из которой состоят звезды и планеты, составляет лишь 5 процентов Вселенной. Остальные 95 процентов приходятся на загадочную темную материю (27 процентов) и темную энергию (68 процентов). Эти компоненты невидимы, и до сих пор их никто не наблюдал напрямую. Более мощный коллайдер может стать именно тем ключом, который наконец откроет дверь к пониманию этой невидимой части космоса.

Практическая польза для человечества

Несмотря на то, что основной миссией ЦЕРН являются фундаментальные исследования, разработанные здесь технологии часто находят применение в повседневной жизни. Ранее инструменты, созданные для физики частиц, уже адаптировали для медицинской диагностики, создания новых датчиков и даже для реставрации произведений искусства. Модернизация до уровня HL-LHC обещает не только научные прорывы, но и новые технологические решения, которые впоследствии могут изменить медицину и промышленность.