Самый большой и самый мощный в мире ускоритель частиц начнет эксперимент, который еще никогда не проводился с такой интенсивностью: 8 апреля он будет сталкивать протоны друг с другом в поисках невидимых частиц, составляющих темную материю, которая теоретически занимает от 26 до 28% "всей" (точнее, наблюдаемой) Вселенной, но ее никогда не удавалось обнаружить.

И это еще не все: эксперимент, по неизвестным причинам, должен состояться в тот же день, когда в северном полушарии будет наблюдаться большое солнечное затмение. Зрелище будет видно примерно 32 миллионам человек вдоль узкой линии в Северной и Центральной Америке, и станет первым полным солнечным затмением в США с августа 2017 года.

Теоретические модели предполагают существование 17 различных групп частиц темной материи, а Европейская организация ядерных исследований, более известная как ЦЕРН, подтвердила их существование с помощью Большого адронного коллайдера (БАК) в 2012 году. Теперь команда специалистов перезапустила БАК после двухлетней "спячки" в надежде обнаружить загадочные частицы, составляющие темную материю.

Ученые начали предварительные испытания, отправив миллиарды протонов вокруг кольца сверхпроводящих магнитов БАК, чтобы увеличить их энергию и убедиться, что установка стоимостью 4 миллиарда долларов находится в рабочем состоянии.

В следующем месяце ЦЕРН будет разгонять протоны в 27-километровом туннеле почти со скоростью света, чтобы воссоздать условия, существовавшие через секунду после теоретического Большого взрыва. На полной мощности триллионы протонов будут мчаться по ускорителю LHC 11 245 раз в секунду и пролетят со скоростью всего на 11,26 км в час меньше скорости света!

Что может пойти не так, в конце концов? БАК возобновит эксперимент в конце этого года, а затем перейдет в режим длительного бездействия, чтобы преобразовать ЦЕРН в свою следующую версию - БАК высокой светимости (HL-LHC). Коллайдер расположен на глубине 396 метров на границе Франции и Швейцарии, и был впервые введен в эксплуатацию 10 сентября 2008 года.

БАК работает, сталкивая протоны друг с другом, чтобы разделить их и обнаружить субатомные частицы внутри них и их взаимодействие. Исследователи ЦЕРН используют протоны, поскольку они являются более тяжелыми частицами. Их вес позволяет терять гораздо меньше энергии за один оборот ускорителя, в отличие от других частиц, таких, как фотон. Первая попытка возобновить работу ЦЕРНа была предпринята 8 марта, но из-за механических неполадок она не состоялась.

Цель БАКа - позволить ученым проверить предсказания физики частиц, в том числе измерить свойства бозона Хиггса, или частицы Бога, которая была недостающим кусочком головоломки для физиков, пытавшихся понять, как устроена Вселенная. Ученые считают, что через долю секунды после Большого взрыва, давшего начало Вселенной, образовалось невидимое энергетическое поле, названное полем Хиггса.

Проходя через это поле, частицы приобретали массу, придавая себе размер и форму, что позволило им сформировать атомы, из которых состоит все вокруг и все во Вселенной. Эта теория была предложена в 1964 году бывшим школьником профессором Хиггсом и теперь подтверждена. И хотя частицы почти сразу же распались в ходе эксперимента на БАК, ученые обнаружили, что они оставили после себя след, свидетельствующий об их существовании.

Обычно БАК используется всего месяц в году, но в последнее время его отключают на длительные периоды для модернизации - последний раз он был отключен в 2022 году в связи с энергетическим кризисом в Европе.

Автор Пвавел Онойко

Первоисточник: rua.gr »