ЦЕРН закрывает коллайдер на четыре года: охота на тёмную материю начнётся в 2030-м
В ближайший понедельник эксперименты на Большом адронном коллайдере будут остановлены. Гигантское 27-километровое кольцо, спрятанное на стометровой глубине под франко-швейцарской границей, уходит на самую серьёзную перезагрузку за всю свою историю. Вернуться в строй установка должна лишь в июне 2030 года, но уже под новым названием — Большой адронный коллайдер высокой светимости (HL-LHC). Главный итог апгрейда — десятикратный рост числа столкновений частиц, который, как рассчитывают физики, позволит наконец нащупать неуловимую тёмную материю, сообщает Новая Наука.
Руководитель проекта HL-LHC Маркус Церлаут так описал грядущий этап: «Начинается новый этап развития эксперимента, который позволит искать ответы на многочисленные нерешённые вопросы современной физики. Нас ожидает ещё множество открытий». Цена этих ожиданий — 1,2 миллиарда швейцарских франков (около полутора миллиардов долларов США). Финансирование обеспечивают государства-участники ЦЕРНа, а также натуральные вклады Соединённых Штатов, Японии, Канады и Китая, на долю которых приходится 10–15 процентов стоимости.
Чтобы кратно усилить производительность коллайдера, инженерам предстоит полностью заменить оборудование на участке длиной 1,2 километра внутри тоннеля. Там установят новые сверхпроводящие магниты, способные гораздо жёстче фокусировать протонные пучки. Если сегодня при каждом пересечении двух сгустков регистрируется в среднем 60 столкновений, то после модернизации этот показатель подскочит до 140–200. Объём научных данных вырастет в сотни раз — счёт пойдёт на миллиарды событий каждую секунду. Сохранять такую лавину целиком невозможно, поэтому прямо во время экспериментов в дело вступят алгоритмы искусственного интеллекта. Они в режиме реального времени будут отбирать самые перспективные столкновения для дальнейшего анализа.
Исследователь эксперимента ATLAS Недаа-Александра Асбах пояснила: «Искусственный интеллект не заменит учёных-физиков. Он станет лишь мощным инструментом, позволяющим эффективнее работать с огромными массивами экспериментальных данных». Её коллега, координатор детектора CMS Филип Мортгат, добавил, что исследователи рассчитывают обнаружить ранее неизвестные частицы, а также получить новые сведения о возможном существовании дополнительных измерений пространства и частиц тёмной материи. Напомним, согласно современным космологическим моделям, привычное нам вещество составляет лишь около пяти процентов Вселенной, тогда как 27 процентов приходится на загадочную тёмную материю и ещё 68 процентов — на тёмную энергию. При этом напрямую засечь эти компоненты не удавалось ни разу.
Одной из самых впечатляющих целей обновлённого ускорителя станет первое в истории наблюдение одновременного рождения двух бозонов Хиггса и изучение их взаимодействия. Именно открытие этой частицы в 2012 году принесло Питеру Хиггсу и Франсуа Энглеру Нобелевскую премию и подтвердило механизм возникновения массы. За всё время работы LHC с 2008 года было зарегистрировано около 55 миллионов таких частиц. Благодаря резкому увеличению светимости к концу следующего десятилетия учёные планируют накопить порядка 380 миллионов бозонов Хиггса. По словам Недаа-Александры Асбах, эксперименты с их парным рождением способны пролить свет на процессы, которые шли в самые первые мгновения после Большого взрыва, и помочь лучше понять раннюю эволюцию мироздания.
Уважаемые читатели «Царьграда»!
Присоединяйтесь к нам в соцсетях ВКонтакте, Одноклассники, Telegram и Дзен-канале.