Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с LHC )
Перейти к навигации Перейти к поиску
"LHC" перенаправляется сюда. Для использования в других целях, см LHC (значения) .

Большой адронный коллайдер
(LHC)
LHC.svg
LHC эксперименты
АТЛАСАппарат с тороидальным LHC
CMSКомпактный мюонный соленоид
LHCbБАК-красота
АлисаЭксперимент на большом ионном коллайдере
ТОТЕМПолное сечение, упругое рассеяние и дифракционная диссоциация.
LHCfLHC-вперед
MoEDALДетектор монополей и экзотики на LHC
ФАЗЕРЭксперимент ForwArd Search
Предускорители LHC
p и PbЛинейные ускорители для протонов (линейный ускоритель 4) и свинца (ЛУ 3)
(не отмечен)Протонный синхротронный ускоритель
PSПротонный синхротрон
СПССупер протонный синхротрон
Адронные коллайдеры
Пересекающиеся кольца для храненияЦЕРН , 1971–1984 гг.
Протонно-антипротонный коллайдер ( SPS )ЦЕРН , 1981–1991 гг.
ИЗАБЕЛЬBNL , отменен в 1983 г.
ТеватронФермилаб , 1987–2011 гг.
Сверхпроводящий суперколлайдерОтменено в 1993 г.
Релятивистский коллайдер тяжелых ионовБНЛ , 2000 – настоящее время
Большой адронный коллайдерЦЕРН , 2009 – настоящее время
Круговой коллайдер будущегоПредложил
Ускорительный комплекс ЦЕРН
Cern-accelerator-complex.svg
Список текущих ускорителей частиц в ЦЕРНе
Linac 3Ускоряет ионы
ОБЪЯВЛЕНИЕЗамедляет антипротоны
LHCСталкивается протоны или тяжелые ионы
LEIRУскоряет ионы
PSBУскоряет протоны или ионы
PSУскоряет протоны или ионы
СПСУскоряет протоны или ионы

Большой адронный коллайдер ( БАК ) является самым большим и самым высоким в мире энергии коллайдер частиц и самый большой машиной в мире. [1] [2] Он был построен Европейской организацией ядерных исследований (CERN) в период с 1998 по 2008 год в сотрудничестве с более чем 10 000 ученых и сотнями университетов и лабораторий, а также более чем в 100 странах. [3] Он расположен в туннеле диаметром 27 километров (17 миль) и глубиной до 175 метров (574 фута) под французско-швейцарской границей недалеко от Женевы .

Первые столкновения были достигнуты в 2010 году при энергии 3,5  тера электронвольт (ТэВ) на пучок, примерно в четыре раза предыдущий мировой рекорд. [4] [5] После модернизации она достигла 6,5 ТэВ на пучок (полная энергия столкновения 13 ТэВ, текущий мировой рекорд). [6] [7] [8] [9] В конце 2018 года компания перешла на двухлетний период остановки для дальнейших обновлений.

Коллайдер имеет четыре точки пересечения, вокруг которых расположены семь детекторов , каждый из которых предназначен для определенных видов исследований. LHC в первую очередь сталкивает пучки протонов, но он также может использовать пучки тяжелых ионов : столкновения свинец- свинец и столкновения протон- свинец обычно происходят в течение одного месяца в году. Целью детекторов БАК является , чтобы позволить физикам проверить предсказания различных теорий физики элементарных частиц , в том числе измерения свойств бозона Хиггса [10] и поиск большого семейства новых частиц , предсказываемых суперсимметричных теорий , [11] , как а также другиенерешенные вопросы физики .

Фон [ править ]

Термин адронный относится к податомным композитным частицам , состоящим из кварков , удерживаемых вместе с помощью сильной силы (как атомы и молекул удерживаются вместе с помощью электромагнитной силы ). [12] Самые известные адроны - это барионы, такие как протоны и нейтроны ; Адроны также включают мезоны, такие как пион и каон , которые были открыты в ходе экспериментов с космическими лучами в конце 1940-х - начале 1950-х годов. [13]

Коллайдер представляет собой тип ускорителя частиц с двумя направленными пучками частиц . В физике элементарных частиц коллайдеры используются как инструмент исследования: они ускоряют частицы до очень высоких кинетических энергий и позволяют им сталкиваться с другими частицами. [1] Анализ побочных продуктов этих столкновений дает ученым хорошее доказательство структуры субатомного мира и законов природы, управляющих им. Многие из этих побочных продуктов образуются только в результате столкновений с высокой энергией, и они распадаются через очень короткие промежутки времени. Таким образом, многие из них трудно или почти невозможно изучить другими способами. [14]

Цель [ править ]

Многие физики надеются, что Большой адронный коллайдер поможет ответить на некоторые фундаментальные открытые вопросы физики, которые касаются основных законов, управляющих взаимодействиями и силами между элементарными объектами , глубокой структурой пространства и времени и, в частности, взаимосвязью между квантовыми объектами. механика и общая теория относительности . [15]

Также необходимы данные экспериментов с частицами высоких энергий, чтобы предположить, какие версии текущих научных моделей с большей вероятностью будут правильными - в частности, для выбора между Стандартной моделью и моделью Хиггса, а также для подтверждения их прогнозов и дальнейшего теоретического развития.

Проблемы, исследованные столкновениями LHC, включают: [16] [17]

  • Является ли масса из элементарных частиц , вырабатываемый механизм Хиггса с помощью электрослабого нарушения симметрии ? [18] Ожидалось, что эксперименты на коллайдере либо продемонстрируют, либо исключат существование неуловимого бозона Хиггса , тем самым позволив физикам подумать о том, правильнее ли Стандартная модель или ее альтернативы без Хиггса. [19] [20]
  • Является ли суперсимметрия , расширение стандартной модели и симметрия Пуанкаре , реализованной в природе, подразумевая , что все известные частицы имеют суперсимметричные партнер ? [21] [22] [23]
  • Существуют ли дополнительные измерения , [24] , как предсказывается различными моделями , основанными на теории струн , и мы можем их обнаружить? [25]
  • Какова природа темной материи , на долю которой приходится 27% массы-энергии Вселенной ?

Другие открытые вопросы, которые можно исследовать с помощью столкновений частиц высоких энергий:

  • Уже известно, что электромагнетизм и слабое ядерное взаимодействие - это разные проявления единой силы, называемой электрослабой силой. БАК может прояснить, являются ли электрослабое взаимодействие и сильное ядерное взаимодействие просто разными проявлениями одной универсальной объединенной силы, как предсказывают различные теории Великого Объединения .
  • Почему четвертая фундаментальная сила ( гравитация ) на много порядков слабее трех других фундаментальных сил ? См. Также Проблема иерархии .
  • Существуют ли дополнительные источники смешения ароматов кварков помимо тех, которые уже присутствуют в Стандартной модели ?
  • Почему наблюдаются явные нарушения симметрии между материей и антивеществом ? См. Также нарушение CP .
  • Каковы природа и свойства кварк-глюонной плазмы, которая , как считается, существовала в ранней Вселенной и в некоторых компактных и странных астрономических объектах сегодня? Это будет исследоваться с помощью столкновений тяжелых ионов , в основном в ALICE , но также в CMS , ATLAS и LHCb . Результаты, опубликованные в 2012 году, были впервые обнаружены в 2010 году, а результаты подтвердили явление гашения струи при столкновении тяжелых ионов. [26] [27] [28]

Дизайн [ править ]

Коллайдер находится в круглом туннеле с окружностью 26,7 км (16,6 миль) на глубине от 50 до 175 метров (от 164 до 574 футов) под землей. Изменение глубины было преднамеренным, чтобы уменьшить количество туннелей, пролегающих под горами Джура, чтобы избежать необходимости рыть там вертикальную шахту. Туннель был выбран, чтобы избежать необходимости покупать дорогостоящую землю на поверхности, которая также оказала бы влияние на ландшафт, и чтобы воспользоваться защитой от фонового излучения, обеспечиваемой земной корой. [29]

Карта Большого адронного коллайдера в ЦЕРНе

Облицованный бетоном туннель шириной 3,8 метра (12 футов), построенный между 1983 и 1988 годами, ранее использовался для размещения Большого электронно-позитронного коллайдера . [30] Туннель пересекает границу между Швейцарией и Францией в четырех точках, большая часть которой находится во Франции. В наземных зданиях есть вспомогательное оборудование, такое как компрессоры, вентиляционное оборудование, управляющая электроника и холодильные установки.

Сверхпроводящие квадрупольные электромагниты используются для направления лучей к четырем точкам пересечения, где происходит взаимодействие между ускоренными протонами.

Туннель коллайдера содержит два смежных параллельных лучевых канала (или лучевых труб ), каждый из которых содержит луч, который движется в противоположных направлениях по кольцу. Лучи пересекаются в четырех точках вокруг кольца, где и происходят столкновения частиц. Около 1232 дипольных магнита удерживают лучи на их круговой траектории (см. Изображение [31] ), в то время как дополнительные 392 квадрупольных магнита используются для удержания лучей сфокусированными, с более сильными квадрупольными магнитами рядом с точками пересечения, чтобы максимизировать шансы взаимодействия. где пересекаются две балки. Магниты более высоких мультипольных порядков используются для исправления меньших дефектов в геометрии поля. Всего около 10 000Установлены сверхпроводящие магниты , дипольные магниты которых имеют массу более 27 тонн. [32] Около 96 тонн сверхтекучей гелия-4 необходимо , чтобы держать магниты, изготовленные из покрытого медью ниобий-титана , при их рабочей температуре 1,9 К (-271,25 ° С), что делает БАК самый большой криогенный центр в мир при температуре жидкого гелия. LHC использует 470 тонн сверхпроводника Nb – Ti. [33]

Во время работы LHC площадка CERN потребляет примерно 200 МВт электроэнергии из французской электросети , что, для сравнения, составляет около одной трети энергопотребления города Женевы; ускоритель и детекторы LHC потребляют около 120 МВт. [34] Каждый день его работы генерирует 140 терабайт данных. [35]

При текущем рекордном уровне энергии 6,5 ТэВ на протон [36] один или два раза в день, когда протоны ускоряются с 450  ГэВ до 6,5  ТэВ , поле сверхпроводящих дипольных магнитов увеличивается с 0,54 до 7,7 тесла (T ) . Каждый протон имеет энергию 6,5 ТэВ, что дает полную энергию столкновения 13 ТэВ. При этой энергии протоны имеют фактор Лоренца около 6930 и движутся со скоростью около 0,999 999 990  c , что примерно на 3,1 м / с (11 км / ч) медленнее скорости света ( c ). Это занимает менее 90 микросекунд (мкс)чтобы протон прошел 26,7 км вокруг главного кольца. Это приводит к 11 245 оборотам в секунду для протонов, независимо от того, находятся ли частицы в основном кольце с низкой или высокой энергией, поскольку разница в скоростях между этими энергиями превышает пятый десятичный знак. [37]

Вместо того, чтобы иметь непрерывные пучки, протоны сгруппированы вместе в до 2808 сгустков , по 115 миллиардов протонов в каждом сгустке, так что взаимодействия между двумя лучами происходят с дискретными интервалами, в основном в 25 наносекунд (нс) друг от друга, обеспечивая столкновение сгустков. частота 40 МГц. В первые годы он работал с меньшим количеством пучков. Дизайн светимость БАКА составляет 10 34 см -2 сек -1 , [38] , который впервые был достигнут в июне 2016 года [39] К 2017 году в два раза это значение было достигнуто. [40]

Протоны LHC исходят из небольшого красного резервуара с водородом.

Перед впрыском в основной ускоритель частицы подготавливаются серией систем, которые последовательно увеличивают свою энергию. Первая система представляет собой линейный ускоритель линейный ускоритель 4 генерации отрицательных ионов водорода 160 МэВ (H - ионы), который питает протонный синхротрон Booster (PSB). Там оба электрона лишаются ионов водорода, оставляя только ядро, содержащее один протон. Затем протоны ускоряются до 2 ГэВ и вводятся в протонный синхротрон (PS), где они ускоряются до 26 ГэВ. Наконец, суперпротонный синхротрон(SPS) используется для дальнейшего увеличения их энергии до 450 ГэВ, прежде чем они, наконец, будут введены (в течение нескольких минут) в главное кольцо. Здесь сгустки протонов накапливаются, ускоряются (в течение 20 минут ) до их пиковой энергии и, наконец, циркулируют в течение 5–24 часов, в то время как столкновения происходят в четырех точках пересечения. [41]

Программа по физике LHC в основном основана на протон-протонных столкновениях. Однако в программу включены более короткие периоды работы, обычно один месяц в году, и столкновения тяжелых ионов. Хотя рассматриваются и более легкие ионы, в базовой схеме рассматриваются ионы свинца [42] (см. «Эксперимент на большом ионном коллайдере» ). Ионы свинца сначала ускоряются линейным ускорителем LINAC 3 , а низкоэнергетическое ионное кольцо (LEIR) используется в качестве накопителя и охладителя ионов. Затем ионы дополнительно ускоряются PS и SPS перед инжекцией в кольцо LHC, где они достигают энергии 2,3 ТэВ на нуклон (или 522 ТэВ на ион) [43].выше, чем энергии, достигаемые на коллайдере релятивистских тяжелых ионов . Целью программы по тяжелым ионам является исследование кварк-глюонной плазмы , существовавшей в ранней Вселенной . [44]

Детекторы [ править ]

См. Также: Список экспериментов на Большом адронном коллайдере.

На LHC было построено семь детекторов, расположенных под землей в больших пещерах, вырытых в точках пересечения LHC. Два из них, эксперимент ATLAS и компактный мюонный соленоид (CMS), являются крупными детекторами частиц общего назначения . [2] ALICE и LHCb имеют более специфические роли, а последние три, TOTEM , MoEDAL и LHCf , намного меньше по размеру и предназначены для очень специализированных исследований. Эксперименты ATLAS и CMS открыли бозон Хиггса, что является убедительным доказательством того, что Стандартная модель имеет правильный механизм придания массы элементарным частицам. [45]

Детектор CMS для LHC

Вычислительные и аналитические средства [ править ]

Основная статья: Worldwide LHC Computing Grid

Данные, полученные с помощью LHC, а также моделирования, связанного с LHC, были оценены примерно в 15 петабайт в год (максимальная пропускная способность при работе не указана) [46], что само по себе являлось серьезной проблемой в то время.

LHC Computing Grid [47] был построен как часть конструкции LHC, обрабатывать большие объемы данных ожидаемых за его столкновения. Это международный совместный проект, состоящий из сетевой инфраструктуры компьютерных сетей, первоначально соединяющей 140 вычислительных центров в 35 странах (более 170 в 36 странах по состоянию на 2012 год ). Он был разработан ЦЕРН для обработки значительного объема данных, полученных в ходе экспериментов на LHC [48] [49], включая как частные оптоволоконные кабельные линии, так и существующие высокоскоростные участки общедоступного Интернета, чтобы обеспечить передачу данных из ЦЕРНа в академические учреждения поблизости. мир. [50]Open Science Grid используется в качестве основной инфраструктуры в США, а также как часть взаимодействующей федерации с LHC Computing Grid.

Распределенный вычислительный проект LHC @ дома начали поддерживать строительство и калибровку БАКА. В проекте используется платформа BOINC , позволяющая любому, у кого есть подключение к Интернету и компьютер под управлением Mac OS X , Windows или Linux, использовать время простоя своего компьютера для моделирования того, как частицы будут перемещаться в лучевых трубах. Обладая этой информацией, ученые могут определить, как следует откалибровать магниты, чтобы получить наиболее стабильную «орбиту» лучей в кольце. [51] В августе 2011 года было запущено второе приложение (Test4Theory), которое выполняет моделирование, с которым сравниваются фактические данные испытаний, чтобы определить уровни достоверности результатов.

К 2012 году были проанализированы данные из более чем 6 квадриллионов (6 x 10 15 ) протон-протонных столкновений LHC, [52] данные о столкновениях LHC производились примерно со скоростью 25 петабайт в год, и вычислительная сеть LHC стала крупнейшей вычислительной сетью в мире. grid в 2012 году, включающий более 170 вычислительных мощностей во всемирной сети в 36 странах. [53] [54] [55]

История операций [ править ]

LHC впервые был запущен 10 сентября 2008 г. [56], но первоначальные испытания были отложены на 14 месяцев с 19 сентября 2008 г. по 20 ноября 2009 г. из-за инцидента с гашением магнита , в результате которого были повреждены более 50 сверхпроводящих магнитов , их крепления и вакуумная труба . [57] [58] [59] [60] [61]

Во время своего первого запуска (2010–2013 гг.) LHC столкнулся с двумя противоположными пучками частиц либо протонов с силой до 4  тераэлектронвольт (4 ТэВ или 0,64 микроджоулей ) , либо ядер свинца (574 ТэВ на ядро ​​или 2,76 ТэВ на нуклон ). [62] [63] Его первые открытия включали долгожданный бозон Хиггса , несколько составных частиц ( адронов ), таких как состояние боттомония χ b (3P) , первое создание кварк-глюонной плазмы. , и первые наблюдения очень редкого распада B s- мезона на два мюона (B s 0 → μ + μ - ), которые поставили под сомнение справедливость существующих моделей суперсимметрии . [64]

Строительство [ править ]

Операционные проблемы [ править ]

Размер LHC представляет собой исключительную инженерную проблему с уникальными эксплуатационными проблемами из-за количества энергии, хранящейся в магнитах и ​​лучах. [41] [65] Во время работы общая энергия, запасенная в магнитах, составляет 10 ГДж (2400 килограммов в тротиловом эквиваленте), а общая энергия, переносимая двумя лучами, достигает 724 МДж (173 килограмма в тротиловом эквиваленте). [66]

Потеря только одна десять-миллионной части (10 -7 ) пучок достаточно , чтобы погасить в сверхпроводящий магнит , в то время как каждый из двух ловушек должен поглощать 362 МДжа (87 кг тротила). Эти энергии переносятся очень небольшим количеством вещества: при номинальных рабочих условиях (2808 пучков на пучок, 1,15 × 10 11 протонов на пучок) в трубках пучка содержится 1,0 × 10 -9 г водорода, который в стандартных условиях для температуры и давления , заполнила бы объем одной песчинки мелкого песка.

Стоимость [ править ]

См. Также: Список мегапроектов

При бюджете в 7,5 млрд евро (примерно 9 млрд долларов или 6,19 млрд фунтов стерлингов по состоянию на июнь 2010 г. ) LHC является одним из самых дорогих научных инструментов [1], когда-либо созданных. [67] Ожидается, что общая стоимость проекта составит порядка 4,6 миллиарда швейцарских франков (примерно 4,4 миллиарда долларов, 3,1 миллиарда евро или 2,8 миллиарда фунтов стерлингов по состоянию на январь 2010 г. ) для ускорителя и 1,16 миллиарда ( SFr) (около 1,1 млрд долларов, 0,8 млрд евро или 0,7 млрд фунтов стерлингов по состоянию на январь 2010 г. ) за вклад ЦЕРН в эксперименты. [68]

Строительство БАК было одобрено в 1995 году с бюджетом в 2,6 млрд швейцарских франков, а еще 210 млн швейцарских франков были направлены на эксперименты. Однако перерасход, по оценкам , в крупном обзоре в 2001 году на уровне около SFR 480M для ускорителя, и SFR 50M для экспериментов, наряду с сокращением бюджета ЦЕРН, отодвинул дату завершения период с 2005 по апрель 2007 года [69] сверхпроводящем Магниты привели к увеличению стоимости на 180 миллионов швейцарских франков. Были также дополнительные расходы и задержки из-за технических трудностей, возникших при строительстве каверны для компактного мюонного соленоида , [70], а также из-за опор магнитов, которые были недостаточно прочно спроектированы и не прошли первоначальные испытания (2007 г.), а также повреждения из-за закалки магнита. а такжеутечка жидкого гелия (инаугурационные испытания, 2008 г.) (см .: Строительные аварии и задержки ) . [71] Поскольку летом расходы на электроэнергию ниже, LHC обычно не работает в зимние месяцы [72], хотя для зимы 2009/10 и 2012/2013 годов были сделаны исключения, чтобы компенсировать задержки с запуском в 2008 году. и для повышения точности измерений новой частицы, обнаруженной в 2012 году, соответственно.

Строительные аварии и задержки [ править ]

  • 25 октября 2005 года техник Хосе Перейра Лагес был убит в LHC, когда на него упало распределительное устройство , которое транспортировалось. [73]
  • 27 марта 2007 года опора криогенного магнита, разработанная и предоставленная Fermilab и KEK, сломалась во время начального испытания давлением с участием одного из внутренних триплетных (фокусирующих квадрупольных) магнитных узлов LHC. Никто не пострадал. Директор Fermilab Пьер Оддон заявил: «В данном случае мы ошеломлены тем, что упустили очень простой баланс сил». Неисправность присутствовала в первоначальном проекте и сохранялась в течение четырех инженерных проверок в последующие годы. [74] Анализ показал, что его конструкция, сделанная как можно более тонкой для лучшей изоляции, не была достаточно прочной, чтобы выдерживать силы, возникающие во время испытаний под давлением. Подробности доступны в заявлении Fermilab, с которым ЦЕРН согласен. [75] [76]Ремонт сломанного магнита и усиление восьми идентичных сборок, используемых на LHC, отложили дату запуска, которая тогда планировалась на ноябрь 2007 года.
  • 19 сентября 2008 г. во время первоначального тестирования неисправное электрическое соединение привело к гашению магнита (внезапной потере сверхпроводящей способности сверхпроводящего магнита из-за нагрева или воздействия электрического поля ). Шесть тонн переохлажденного жидкого гелия, используемого для охлаждения магнитов, улетучились с силой, достаточной для того, чтобы сломать 10-тонные магниты поблизости от их опор, что вызвало значительные повреждения и загрязнение вакуумной трубки (см. Инцидент с гашением в 2008 году ) ; ремонт и проверка безопасности вызвали задержку примерно на 14 месяцев. [77] [78] [79]
  • Две утечки вакуума были обнаружены в июле 2009 г., и начало работы было отложено на середину ноября 2009 г. [80]

Начальные нижние токи магнита [ править ]

Основная статья: Сверхпроводящий магнит § "Тренировка" магнита.

В обоих своих прогонах (с 2010 по 2012 и 2015 годы) LHC первоначально работал на энергиях ниже запланированной рабочей энергии и увеличивал энергию всего до 2 x 4 ТэВ при первом запуске и 2 x 6,5 ТэВ при втором запуске. ниже расчетной энергии 2 х 7 ТэВ. Это связано с тем, что массивные сверхпроводящие магниты требуют значительной подготовки магнита, чтобы справляться с высокими токами, не теряя своей сверхпроводящей способности , а большие токи необходимы для обеспечения высокой энергии протонов. «Тренировочный» процесс включает в себя многократную работу магнитов с более низкими токами, чтобы спровоцировать любые гашения или незначительные движения, которые могут возникнуть. Также требуется время для охлаждения магнитов до рабочей температуры около 1,9 К (близкой к абсолютному нулю.). Со временем магнит «залегает» и перестает гасить при этих меньших токах и может выдерживать полный расчетный ток без гашения; СМИ ЦЕРН описывают магниты как «вытряхивающие» неизбежные крошечные производственные дефекты в своих кристаллах и положениях, которые изначально ухудшали их способность управлять запланированными токами. Магниты со временем и с обучением постепенно становятся способными управлять своими полностью запланированными токами без гашения. [81] [82]

Инаугурационные испытания (2008) [ править ]

Первый луч прошел через коллайдер утром 10 сентября 2008 года. [83] ЦЕРН успешно выпустил протоны вокруг туннеля поэтапно, по три километра за раз. Частицы выстреливали в ускоритель по часовой стрелке и успешно вращались вокруг него в 10:28 по местному времени. [56] LHC успешно завершил свое основное испытание: после серии пробных запусков на экране компьютера вспыхнули две белые точки, показывающие, что протоны прошли всю длину коллайдера. На то, чтобы направить поток частиц по его первому контуру, потребовалось меньше часа. [84]Затем ЦЕРН успешно отправил пучок протонов в направлении против часовой стрелки, что заняло немного больше времени - полтора часа из-за проблем с криогеникой , при этом полный контур был завершен в 14:59.

Погашение инцидента [ править ]

19 сентября 2008 г. произошло гашение магнита примерно в 100 поворотных магнитах в секторах 3 и 4, где электрическое повреждение привело к потере примерно шести тонн жидкого гелия ( криогенного хладагента магнитов ), который был выпущен в туннель. Уходящий пар расширился со взрывной силой, повредив в общей сложности 53 сверхпроводящих магнита и их крепления, а также загрязнив вакуумную трубку , которая также потеряла вакуум. [57] [58] [85]

Вскоре после инцидента ЦЕРН сообщил, что наиболее вероятной причиной проблемы было неисправное электрическое соединение между двумя магнитами, и что - из-за времени, необходимого для разогрева пораженных секторов, а затем их охлаждения до рабочей температуры - это приведет к на исправление уйдет не менее двух месяцев. [86] ЦЕРН выпустил промежуточный технический отчет [85] и предварительный анализ инцидента 15 и 16 октября 2008 г. соответственно, [87] и более подробный отчет 5 декабря 2008 г. [78] Анализ инцидента, проведенный ЦЕРН, подтвердил что причиной действительно была электрическая неисправность. Неисправное электрическое соединение привело (правильно) к отказоустойчивомуотключение питания электрических систем, питающих сверхпроводящие магниты, но также вызвало электрическую дугу (или разряд), которая повредила целостность оболочки переохлажденного гелия и вакуумную изоляцию, в результате чего температура и давление охлаждающей жидкости быстро превысили возможности безопасности системы, сдерживающие его, [85] и приводящие к повышению температуры примерно на 100 градусов Цельсия в некоторых из затронутых магнитов. Энергия, запасенная в сверхпроводящих магнитах, и электрические шумы, наведенные в других детекторах гашения, также сыграли роль в быстром нагреве. Около двух тоннжидкого гелия произошла взрывная утечка до того, как детекторы сработали в аварийной остановке, и после этого произошла утечка еще четырех тонн при более низком давлении. [85] В общей сложности 53 магнита были повреждены в результате инцидента и были отремонтированы или заменены во время зимней остановки. [88] Эта авария подробно обсуждалась в статье физика ЦЕРН Лучио Росси от 22 февраля 2010 года в статье « Наука и технологии в области сверхпроводников» . [89]

Согласно первоначальному графику ввода в эксплуатацию LHC, первые «скромные» столкновения высоких энергий с энергией центра масс 900 ГэВ должны были произойти до конца сентября 2008 года, а LHC должен был работать в 10 ТэВ к концу 2008 года. [90] Однако из-за задержки, вызванной инцидентом, коллайдер не работал до ноября 2009 года. [91] Несмотря на задержку, LHC был официально открыт 21 октября 2008 года в присутствии политические лидеры, министры науки из 20 государств-членов ЦЕРН, официальные лица ЦЕРН и члены мирового научного сообщества. [92]

Большая часть 2009 года была потрачена на ремонт и проверку повреждений, вызванных аварийным гашением, наряду с двумя дополнительными утечками вакуума, выявленными в июле 2009 года; это перенесло начало операций на ноябрь того же года. [80]

Прогон 1: первый эксплуатационный прогон (2009–2013 гг.) [ Править ]

Семинар Джона Илиопулоса по физике LHC (2009). [93]

20 ноября 2009 года, низкоэнергетические лучи распространяются в туннеле впервые после инцидента, и вскоре после этого , 30 ноября БАК достиг 1,18 Т на луч , чтобы стать в мире ускорителя высокой энергии частиц, побив Tevatron ' предыдущий рекорд 0,98 ТэВ на пучок за восемь лет. [94]

В начале 2010 года продолжалось наращивание энергии пучка и в первых физических экспериментах до 3,5 ТэВ на пучок, а 30 марта 2010 года LHC установил новый рекорд столкновений высоких энергий за счет встречных пучков протонов с комбинированным уровнем энергии 7 ТэВ. Попытка была третьей в тот день после двух неудачных попыток, в которых протоны пришлось «сбрасывать» из коллайдера и вводить новые пучки. [95] Это также ознаменовало начало основной исследовательской программы.

Первый запуск протонов завершился 4 ноября 2010 г. Запуск с ионами свинца начался 8 ноября 2010 г. и закончился 6 декабря 2010 г. [96], что позволило эксперименту ALICE изучить материю в экстремальных условиях, подобных тем, которые возникли вскоре после Большого взрыва. [97]

Первоначально ЦЕРН планировал, что LHC будет работать до конца 2012 года с коротким перерывом в конце 2011 года, чтобы учесть увеличение энергии пучка с 3,5 до 4 ТэВ на пучок. [5] В конце 2012 г. планировалось, что LHC будет остановлен примерно до 2015 г., чтобы обеспечить модернизацию до запланированной энергии пучка в 7 ТэВ на пучок. [98] В конце 2012 года, в свете открытия бозона Хиггса в июле 2012 года , остановка была отложена на несколько недель до начала 2013 года, чтобы можно было получить дополнительные данные перед остановкой.

Длительное отключение 1 (2013–2015 гг.) [ Править ]

Часть LHC

13 февраля 2013 года LHC был закрыт для его двухлетней модернизации под названием Long Shutdown 1 (LS1), которая должна была затронуть многие аспекты LHC: разрешение столкновений при 14 ТэВ, улучшение его детекторов и предварительных ускорителей (Proton Synchrotron и Super Proton Synchrotron), а также замену его системы вентиляции и 100 км (62 миль) кабелей, поврежденных столкновениями высокой энергии с первого запуска. [99] Модернизированный коллайдер начал свой длительный запуск и процесс испытаний в июне 2014 года, при этом ускоритель протонного синхротрона начался 2 июня 2014 года, окончательное соединение между магнитами и циркулирующими частицами протонного синхротрона завершилось 18 июня 2014 года, а первые секция основной супермагнитной системы LHC достигла рабочей температуры 1,9 К (-271,25 ° C) несколькими днями позже. [100]Из-за медленного прогресса в «обучении» сверхпроводящих магнитов было решено начать второй запуск с более низкой энергией 6,5 ТэВ на пучок, что соответствует току 11000 ампер . Сообщается, что первый из основных магнитов LHC был успешно обучен к 9 декабря 2014 года, в то время как обучение других магнитных секторов было завершено в марте 2015 года. [101]

Прогон 2: второй производственный прогон (2015–2018 гг.) [ Править ]

5 апреля 2015 года LHC перезапустился после двухлетнего перерыва, во время которого электрические соединители между поворотными магнитами были модернизированы, чтобы безопасно выдерживать ток, необходимый для 7 ТэВ на пучок (14 ТэВ). [6] [102] Однако поворотные магниты были обучены обрабатывать только до 6,5 ТэВ на пучок (всего 13 ТэВ), что стало рабочей энергией на период с 2015 по 2017 год. [81] Впервые энергия была достигнута 10 апреля 2015 года. . [103] обновления завершились сталкивающихся протонов вместе с объединенной энергией 13 ТэВ. [104] 3 июня 2015 года LHC начал предоставлять физические данные после почти двух лет автономной работы. [105] В последующие месяцы он использовался для протон-протонных столкновений, в то время как в ноябре машина переключилась на столкновения ионов свинца, а в декабре началась обычная зимняя остановка.

В 2016 году механизаторы сосредоточились на увеличении светимости протон-протонных столкновений. Расчетное значение было впервые достигнуто 29 июня [39], а дальнейшие улучшения увеличили частоту столкновений до 40% выше расчетного значения. [106] Общее количество столкновений в 2016 году превысило количество из прогона 1 - с более высокой энергией на столкновение. За протон-протонным пробегом последовали четыре недели столкновений протонов со свинцом. [107]

В 2017 году яркость была увеличена и вдвое превысила расчетное значение. Общее количество столкновений также было выше, чем в 2016 году. [40]

Заезд по физике 2018 начался 17 апреля и закончился 3 декабря, включая четыре недели столкновений свинца со свинцом. [108]

Длительное отключение 2 (2018–2021) и далее [ править ]

Длительная остановка 2 (LS2) началась 10 декабря 2018 года. БАК и весь ускорительный комплекс ЦЕРН обслуживаются и модернизируются. Целью обновлений является реализация проекта Большого адронного коллайдера с высокой светимостью (HL-LHC), который увеличит светимость в 10 раз. По прогнозам, LS2 завершится в 2021 году, за ним последует запуск 3. [109] HL- LHC должен быть введен в эксплуатацию к 2026 году. Длительное отключение (LS3) в 2020-х годах состоится до завершения проекта HL-LHC.

Хронология операций [ править ]

За пределами стандартной модели
Смоделированные данные детектора частиц CMS на большом адронном коллайдере, изображающие бозон Хиггса, образованный сталкивающимися протонами, распадающимися на адронные струи и электроны
Стандартная модель
Свидетельство
  • Проблема иерархии
  • Темная материя
  • Темная энергия
  • Квинтэссенция
  • Фантомная энергия
  • Темное излучение
  • Темный фотон
  • Проблема космологической постоянной
  • Сильная проблема CP
  • Колебания нейтрино
Теории
  • Теория Бранса – Дике
  • Гипотеза космической цензуры
  • Пятая сила
  • F-теория
  • Теория всего
  • Единая теория поля
  • Теория Великого Объединения
  • Разноцветный
  • Теория Калуцы – Клейна
  • Топологическая квантовая теория поля
  • Локальная квантовая теория поля
  • Теория поля Лиувилля
  • 6D (2,0) суперконформная теория поля
  • Некоммутативная квантовая теория поля
  • Квантовая космология
  • Космология браны
  • Струнная теория
  • Теория суперструн
  • М-теория
  • Гипотеза математической вселенной
  • Зеркальная материя
  • Модель Рэндалла – Сундрама
  • Теория Янга – Миллса
  • N = 4 суперсимметричная теория Янга – Миллса
  • Твисторная теория струн
  • Темная жидкость
  • Двойная специальная теория относительности
  • инвариант де Ситтера специальная теория относительности
  • Причинные фермионные системы
  • Термодинамика черной дыры
  • Физика без частиц
  • Гравифотон
  • Гравискалар
  • Гравитон
  • Гравитино
  • Массивная гравитация
  • Теория калибровочной гравитации
  • Калибровочная теория гравитации
  • Симметрия CPT
Суперсимметрия
  • MSSM
  • NMSSM
  • Теория суперструн
  • М-теория
  • Супергравитация
  • Нарушение суперсимметрии
  • Дополнительные размеры
  • Большие дополнительные размеры
Квантовая гравитация
  • Ложный вакуум
  • Струнная теория
  • Отжим пена
  • Квантовая пена
  • Квантовая геометрия
  • Петлевая квантовая гравитация
  • Квантовая космология
  • Петлевая квантовая космология
  • Причинная динамическая триангуляция
  • Причинные фермионные системы
  • Причинные множества
  • Каноническая квантовая гравитация
  • Полуклассическая гравитация
  • Теория сверхтекучего вакуума
Эксперименты
  • ЭННИ
  • Гран Сассо
  • Я НЕ
  • LHC
  • SNO
  • Супер-К
  • Теватрон
  • Новая звезда
  • v
  • т
  • е
ДатаМероприятие
10 сен 2008ЦЕРН успешно выпустил первые протоны по всему туннельному контуру поэтапно.
19 сен 2008Магнитное гашение произошло примерно в 100 поворотных магнитах в секторах 3 и 4, что привело к потере примерно 6 тонн жидкого гелия .
30 сен 2008Первые «скромные» столкновения с высокими энергиями были запланированы, но отложены из-за аварии. [32]
16 октября 2008 г.ЦЕРН опубликовал предварительный анализ аварии.
21 октября 2008 г.Официальное открытие.
5 декабря 2008 г.ЦЕРН опубликовал подробный анализ.
20 ноя 2009Впервые после аварии в туннеле циркулировали низкоэнергетические лучи. [60]
23 ноя 2009Первые столкновения частиц во всех четырех детекторах при 450 ГэВ.
30 ноя 2009LHC становится самым высокоэнергетическим ускорителем частиц в мире, достигающим 1,18 ТэВ на пучок, побив предыдущий рекорд Тэватрона в 0,98 ТэВ на пучок, удерживаемый за восемь лет. [110]
15 декабря 2009 г.Первые научные результаты, охватывающие 284 столкновения в детекторе ALICE . [111]
30 марта 2010 г.Два луча столкнулись при 7 ТэВ (3,5 ТэВ на луч) в LHC в 13:06 CEST, что ознаменовало начало исследовательской программы LHC.
8 ноя 2010Старт первого цикла с ионами свинца.
6 декабря 2010 г.Конец цикла с ионами свинца. Остановка до начала 2011 года.
13 марта 2011 г.Начало бега 2011 г. на пучках протонов. [112]
21 апреля 2011 г.LHC становится самым ярким адронным ускорителем в мире, достигая максимальной светимости 4,67 · 10 32  см −2 с −1 , побив предыдущий рекорд Теватрона в 4 · 10 32  см −2 с −1, установленный в течение одного года. [113]
24 мая 2011 годаALICE сообщает, что кварк-глюонная плазма была получена с помощью более ранних столкновений свинца. [114]
17 июн 2011Эксперименты с высокой светимостью ATLAS и CMS достигают 1 фб -1 собранных данных. [115]
14 октября 2011 г.LHCb достигает 1 фб -1 собранных данных. [116]
23 октября 2011 г.Эксперименты с высокой светимостью ATLAS и CMS достигают 5 фб -1 собранных данных.
Ноя 2011Второй запуск с ионами свинца.
22 декабря 2011 г.Первое открытие новой составной частицы, боттомониевого мезона χ b (3P) , наблюдавшегося в протон-протонных столкновениях в 2011 г. [117]
5 апреля 2012 г.Первые столкновения с устойчивыми балками в 2012 году после зимней остановки. Энергия увеличена до 4 ТэВ на пучок (8 ТэВ в столкновениях). [118]
4 июл 2012Первое открытие новой элементарной частицы, обнаруженный новый бозон, который "согласуется" с теоретическим бозоном Хиггса. (Теперь это подтверждено как сам бозон Хиггса. [119] )
8 ноя 2012Первое наблюдение очень редкого распада B s- мезона на два мюона (B s 0 → μ + μ - ), главное испытание теорий суперсимметрии , [120], показывает результаты при 3,5 сигма, которые соответствуют Стандартной модели, а не многим из них. его суперсимметричные варианты.
20 янв 2013Начало первого сеанса столкновения протонов с ионами свинца.
11 февраля 2013 г.Конец первого сеанса столкновения протонов с ионами свинца.
14 февраля 2013 г.Начало первого длительного останова для подготовки коллайдера к более высокой энергии и яркости. [121]
7 марта 2015 г.Инжекционные тесты для Run 2 отправляют протоны в сторону LHCb и ALICE.
5 апреля 2015 г.Оба луча циркулировали в коллайдере. [6] Четыре дня спустя был достигнут новый рекорд энергии 6,5 ТэВ на протон. [122]
20 мая 2015Протоны столкнулись в LHC с рекордной энергией столкновения 13 ТэВ. [104]
3 июн 2015Начало поставки физических данных после почти двух лет автономной работы для повторного ввода в эксплуатацию. [105]
4 ноя 2015Окончание столкновений протонов в 2015 г., начало подготовки к столкновениям ионов.
Ноя 2015Столкновения ионов при рекордной энергии более 1 ПэВ (10 15 эВ) [123]
13 декабря 2015Конец ионных столкновений в 2015 году
23 апреля 2016 г.Сбор данных в 2016 году начинается
29 июня 2016 г.LHC достигает светимости 1,0 · 10 34  см −2 с −1 , что является его расчетным значением. [39] Дальнейшие улучшения в течение года увеличили яркость до 40% выше проектного значения. [106]
26 октября 2016 г.Конец 2016 г. протон-протонных столкновений
10 ноя 2016Начало столкновений протонов со свинцом 2016 г.
3 декабря 2016 г.Конец 2016 г. столкновения протонов со свинцом
24 мая 2017Начало протон-протонных столкновений в 2017 году. В течение 2017 года светимость увеличилась вдвое по сравнению с расчетным значением. [40]
10 ноя 2017Окончание обычного режима протон-протонных столкновений 2017 года. [40]
17 апреля 2018 г.Начало протон-протонных столкновений 2018 г.
12 ноя 2018Конец 2018 г. протонные операции в ЦЕРНе. [124]
3 декабря 2018 г.Конец 2018 г., свинцово-ионный пробег. [124]
10 декабря 2018Конец работы физики 2018 г. и начало длительного выключения 2. [124]

Находки и открытия [ править ]

Первоначально целью исследований было изучение возможного существования бозона Хиггса , ключевой части Стандартной модели физики, которая предсказывается теорией, но еще не наблюдалась из-за его большой массы и неуловимой природы. Ученые ЦЕРН подсчитали, что, если бы Стандартная модель была верной, LHC производил бы несколько бозонов Хиггса каждую минуту, что позволило бы физикам окончательно подтвердить или опровергнуть существование бозона Хиггса. Кроме того, LHC позволил искать суперсимметричные частицы и другие гипотетические частицы как возможные неизвестные области физики. [62] Некоторые расширения Стандартной модели предсказывают дополнительные частицы, такие как тяжелые калибровочные бозоны W 'и Z'., которые, по оценкам, также находятся в пределах досягаемости LHC для обнаружения. [125]

Первый запуск (данные за 2009–2013 гг.) [ Править ]

Первые физические результаты с LHC, включающие 284 столкновения, которые произошли в детекторе ALICE , были опубликованы 15 декабря 2009 года. [111] Были опубликованы результаты первых протон-протонных столкновений при энергиях выше, чем тэватронные протон-антипротонные столкновения Фермилаба. на CMS сотрудничество в начале февраля 2010 года, уступая более чем предсказанный заряженные адронный производство. [126]

После первого года сбора данных экспериментальные коллаборации LHC начали публиковать свои предварительные результаты, касающиеся поисков новой физики за пределами Стандартной модели в протон-протонных столкновениях. [127] [128] [129] [130] Никаких свидетельств появления новых частиц в данных за 2010 год не обнаружено. В результате были установлены границы допустимого пространства параметров различных расширений Стандартной модели, таких как модели с большими дополнительными измерениями , ограниченные версии Минимальной суперсимметричной стандартной модели и другие. [131] [132] [133]

24 мая 2011 г. было сообщено, что в LHC была создана кварк-глюонная плазма (самая плотная материя, которая существует помимо черных дыр ). [114]

Диаграмма Фейнмана одного пути бозон Хиггса может быть получен на LHC. Здесь каждый из двух кварков испускает W- или Z-бозон , которые вместе образуют нейтральный Хиггс.

В период с июля по август 2011 г. результаты поисков бозона Хиггса и экзотических частиц, основанные на данных, собранных в первой половине 2011 г., были представлены на конференциях в Гренобле [134] и Мумбаи. [135] На последней конференции было сообщено, что, несмотря на намеки на сигнал Хиггса в более ранних данных, ATLAS и CMS исключают с 95% доверительным уровнем (используя метод CLs ) существование бозона Хиггса со свойствами, предсказанными Стандартная модель для большей части диапазона масс от 145 до 466 ГэВ. [136] Поиски новых частиц также не дали сигналов, что позволило еще больше ограничить пространство параметров различных расширений Стандартной модели, включая еесуперсимметричные расширения . [137] [138]

13 декабря 2011 г. ЦЕРН сообщил, что бозон Хиггса Стандартной модели, если он существует, скорее всего, будет иметь массу, ограниченную диапазоном 115–130 ГэВ. Детекторы CMS и ATLAS также показали пики интенсивности в диапазоне 124–125 ГэВ, что согласуется либо с фоновым шумом, либо с наблюдением бозона Хиггса. [139]

22 декабря 2011 г. было сообщено, что наблюдалась новая составная частица - боттомониевое состояние χ b (3P) . [117]

4 июля 2012 года команды CMS и ATLAS объявили об открытии бозона в области масс около 125–126 ГэВ со статистической значимостью на уровне 5 сигма каждый. Это соответствует формальному уровню, необходимому для объявления новой частицы. Наблюдаемые свойства соответствовали бозону Хиггса, но ученые осторожно относились к тому, формально ли он идентифицирован как бозон Хиггса, в ожидании дальнейшего анализа. [140] 14 марта 2013 года ЦЕРН объявил о подтверждении того, что наблюдаемая частица действительно была предсказанным бозоном Хиггса. [141]

8 ноября 2012 г. группа LHCb сообщила об эксперименте, который рассматривается как «золотая» проверка теорий суперсимметрии в физике [120], путем измерения очень редкого распада мезона на два мюона ( ). Результаты, которые соответствуют предсказаниям несуперсимметричной Стандартной модели, а не предсказаниям многих ветвей суперсимметрии, показывают, что распады менее распространены, чем предсказывают некоторые формы суперсимметрии, хотя все же могут совпадать с предсказаниями других версий теории суперсимметрии. Утверждается, что результаты в том виде, в котором они были изначально составлены, не имеют доказательств, но имеют относительно высокий уровень значимости 3,5 сигма . [142] Результат был позже подтвержден коллаборацией CMS. [143]

В августе 2013 года команда LHCb обнаружила аномалию в угловом распределении продуктов распада B-мезона, которую не могла предсказать Стандартная модель; эта аномалия имела статистическую достоверность 4,5 сигма, что немного меньше пяти сигм, необходимых для официального признания открытия. Неизвестно, какова могла бы быть причина этой аномалии, хотя Z '-бозон был предложен в качестве возможного кандидата. [144]

19 ноября 2014 года эксперимент LHCb объявил об открытии двух новых тяжелых субатомных частиц,
Ξ ′-
б а также
Ξ∗ -
b. Оба они - барионы, состоящие из одного нижнего, одного нижнего и одного странного кварка. Это возбужденные состояния нижнего бариона Xi . [145] [146]

Сотрудничество LHCb наблюдал несколько экзотических адронов, возможно , пентакварки или Тетракварки , в данных Run 1. 4 апреля 2014 года коллаборация подтвердила существование кандидата в тетракварк Z (4430) со значимостью более 13,9 сигма. [147] [148] 13 июля 2015 г. результаты, согласующиеся с состояниями пентакварков в распаде нижних лямбда-барионов (Λ0
б) были доложены. [149] [150] [151]

28 июня 2016 года коллаборация объявила о распаде четырех тетракваркоподобных частиц на J / ψ и φ-мезон, только один из которых был хорошо установлен ранее (X (4274), X (4500) и X (4700) и X ( 4140) ). [152] [153]

В декабре 2016 года ATLAS представил измерение массы W-бозона, исследуя точность анализов, проведенных на Теватроне. [154]

Второй запуск (2015-2018) [ править ]

На конференции EPS-HEP 2015 в июле коллаборации представили первые измерения поперечного сечения нескольких частиц при более высокой энергии столкновения.

15 декабря 2015 года эксперименты ATLAS и CMS сообщили о ряде предварительных результатов поиска по физике Хиггса, суперсимметрии (SUSY) и поисков экзотики с использованием данных о столкновениях протонов с энергией 13 ТэВ. В обоих экспериментах наблюдалось умеренное превышение около 750 ГэВ в двухфотонном инвариантном спектре масс [155] [156] [157], но эксперименты не подтвердили существование гипотетической частицы в отчете за август 2016 года. [158] [159] [160]

В июле 2017 года было показано множество анализов, основанных на большом наборе данных, собранных в 2016 году. Свойства бозона Хиггса были изучены более подробно, и точность многих других результатов была улучшена. [161]

По состоянию на март 2021 года эксперименты на LHC обнаружили 59 новых адронов в данных, собранных во время первых двух запусков. [162]

Планируемое обновление "высокой светимости" [ править ]

Основная статья: Большой адронный коллайдер высокой светимости

После нескольких лет работы любой эксперимент по физике элементарных частиц, как правило, начинает страдать от убывающей отдачи : по мере того, как достигаются ключевые результаты, достигаемые устройством, в последующие годы работы обнаруживается пропорционально меньше, чем в предыдущие годы. Обычным ответом является модернизация задействованных устройств, обычно в области энергии столкновения, светимости или улучшенных детекторов. Помимо возможного увеличения энергии столкновения до 14 ТэВ, в июне 2018 года началось обновление светимости LHC, получившее название Большой адронный коллайдер высокой светимости, что повысит потенциал ускорителя для новых открытий в физике, начиная с 2027 года [163]. Обновление направлено на увеличение яркости машины в 10, до 10 раз.35  см −2 с −1 , что дает больше шансов увидеть редкие процессы и улучшает статистически предельные измерения.

Безопасность столкновений частиц [ править ]

Основная статья: Безопасность экспериментов по столкновению частиц высоких энергий

Эксперименты на Большом адронном коллайдере вызвали опасения, что столкновения частиц могут вызвать явления судного дня, включая образование стабильных микроскопических черных дыр или создание гипотетических частиц, называемых странными . [164] Два обзора безопасности по заказу ЦЕРН рассмотрели эти опасения и пришли к выводу, что эксперименты на LHC не представляют опасности и что нет причин для беспокойства, [165] [166] [167] заключение, одобренное Американским физическим обществом . [168]

В отчетах также отмечалось, что физические условия и события столкновения, которые существуют в LHC и подобных экспериментах, происходят естественным образом и регулярно во Вселенной без опасных последствий [166], включая космические лучи сверхвысокой энергии, которые, как наблюдали, падают на Землю с энергиями, намного превышающими те, что в любом искусственном коллайдере.

Популярная культура [ править ]

Большой адронный коллайдер привлек значительное внимание за пределами научного сообщества, и за его развитием следят большинство научно-популярных СМИ. LHC также вдохновил на создание художественной литературы, включая романы, сериалы, видеоигры и фильмы.

"Большой адронный рэп" [169] сотрудницы ЦЕРН Кэтрин Макалпайн превысил 7 миллионов просмотров на YouTube . [170] [171] Группа Les Horribles Cernettes была основана женщинами из ЦЕРНа. Название было выбрано так, чтобы иметь те же инициалы, что и LHC. [172] [173]

National Geographic Channel «s мир Toughest затруднительное , Сезон 2 (2010), эпизод 6„Atom Smasher“Особенность замены сверхпроводящего магнита секции последней в ремонте коллайдера после закалочного инцидента 2008 года. Эпизод включает в себя реальные кадры от ремонтного цеха до внутренней части коллайдера, а также объяснения функций, конструкции и назначения LHC. [174]

Большой адронный коллайдер был в центре внимания студенческого фильма « Распад» 2012 года , который снимался в туннелях технического обслуживания ЦЕРН. [175]

В полнометражном документальном фильме Particle Fever рассказывается о физиках-экспериментаторах в ЦЕРНе, которые проводят эксперименты, а также о физиках-теоретиках, которые пытаются предоставить концептуальную основу для результатов LHC. Он выиграл международный фестиваль документальных фильмов в Шеффилде в 2013 году.

Художественная литература [ править ]

Роман Дэна Брауна « Ангелы и демоны » описывает антивещество, созданное на БАК, которое будет использоваться в качестве оружия против Ватикана. В ответ ЦЕРН опубликовал «Факт или вымысел?» страница, посвященная точности изображения в книге БАК, ЦЕРНа и физики элементарных частиц в целом. [176] В киноверсии книги есть кадры, снятые на месте одного из экспериментов на LHC; Режиссер Рон Ховард встретился с экспертами ЦЕРНа, чтобы сделать научные выводы в этой истории более точными. [177]

В визуальной новелле / манге / аниме-сериале « Штейнс; Врата » SERN (намеренное неправильное написание CERN) - это организация, которая использует миниатюрные черные дыры, созданные в результате экспериментов на LHC, чтобы освоить путешествия во времени и захватить мир. Он также участвует в массовой бдительности в рамках проекта « ECHELON » и имеет связи со многими группами наемников по всему миру, чтобы избежать создания других машин времени.

Роман Вспомни , по Роберт Сойер , предполагает поиски бозона Хиггса на LHC. ЦЕРН опубликовал страницу «Наука и фантастика», на которой Сойер и физики взяли интервью о книге и сериале, основанном на ней. [178]

В эпизоде «200» американского папы Роджер случайно попадает в Большой адронный коллайдер, в результате чего происходит огромный взрыв, в результате которого рождаются двести клонов его многочисленных личностей.

«Большое адронное столкновение» - пятнадцатая серия третьего сезона американского ситкома «Теория большого взрыва», в котором Леонарду (персонажу сериала) предлагается посетить Большой адронный коллайдер.

Большой адронный коллайдер также планируется появиться как чудо в Civilization V .

См. Также [ править ]

  • Список ускорителей в физике элементарных частиц
  • Акселераторные проекты
    • Компактный линейный коллайдер
    • Круговой коллайдер будущего
    • Международный линейный коллайдер
    • Очень большой адронный коллайдер

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c "Большой адронный коллайдер" . ЦЕРН.
  2. ^ a b Джоэл Ахенбах (март 2008 г.). «Частица Бога» . Журнал National Geographic . Проверено 25 февраля 2008 года .
  3. ^ Highfield, Роджер (16 сентября 2008). «Большой адронный коллайдер: тринадцать способов изменить мир» . Дейли телеграф . Лондон . Проверено 10 октября 2008 года .
  4. ^ "CERN LHC видит успех с высокой энергией" . BBC News . 30 марта 2010 . Проверено 30 марта 2010 года .
  5. ^ a b «LHC будет работать при 4 ТэВ на пучок в 2012 году» . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН. 13 февраля 2012 г.
  6. ^ a b c Джонатан Уэбб (5 апреля 2015 г.). «Большой адронный коллайдер перезапускается после паузы» . BBC . Проверено 5 апреля 2015 года .
  7. ^ O'Luanaigh, Киан. «Протонные лучи снова в LHC» . ЦЕРН . Проверено 24 апреля 2015 года .
  8. ↑ Ринкон, Пол (3 июня 2015 г.). «Большой адронный коллайдер включает« кран данных » » . Проверено 28 августа 2015 года .
  9. ↑ Уэбб, Джонатан (21 мая 2015 г.). «LHC бьет рекорд энергии с помощью тестовых столкновений» . Проверено 28 августа 2015 года .
  10. ^ «Пропавший Хиггс» . ЦЕРН. 2008 . Проверено 10 октября 2008 года .
  11. ^ "К суперсиле" . ЦЕРН. 2008 . Проверено 10 октября 2008 года .
  12. ^ "LHCb - эксперимент красоты на большом адронном коллайдере" . lhcb-public.web.cern.ch .
  13. ^ Street, J .; Стивенсон, Э. (1937). «Новое свидетельство существования частицы промежуточной массы между протоном и электроном» . Физический обзор . 52 (9): 1003. Полномочный код : 1937PhRv ... 52.1003S . DOI : 10.1103 / PhysRev.52.1003 . S2CID 1378839 . 
  14. ^ «Физика» . Эксперимент ATLAS в ЦЕРНе . 26 марта 2015.
  15. ^ Overbye, Dennis (15 мая 2007). «ЦЕРН - Большой адронный коллайдер - Физика элементарных частиц - гигант берет на себя самые важные вопросы физики» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 23 октября 2019 года . 
  16. ^ Giudice, GF (2010). Zeptospace Odyssey: Путешествие в физику LHC . Издательство Оксфордского университета . ISBN 978-0-19-958191-7. Архивировано из оригинала на 1 ноября 2013 года . Проверено 11 августа 2013 года .
  17. ↑ Брайан Грин (11 сентября 2008 г.). «Истоки Вселенной: ускоренный курс» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 17 апреля 2009 года .
  18. ^ "... в публичных презентациях физики элементарных частиц мы слишком часто слышим, что цель LHC или линейного коллайдера - проверить последнюю недостающую частицу Стандартной модели , Святой Грааль физики элементарных частиц в этом году, бозон Хиггса . Правда гораздо менее скучна, чем это! То, что мы пытаемся достичь, гораздо более захватывающе, и спросить, как бы выглядел мир без механизма Хиггса, - это способ получить это волнение ». - Крис Куигг (2005). «Величайшие загадки природы». Econf C . 040802 (1). arXiv : hep-ph / 0502070 .Bibcode : 2005hep.ph .... 2070Q .
  19. ^ "Почему БАК" . ЦЕРН. 2008 . Проверено 28 сентября 2009 года .
  20. ^ «Соответственно, как и многие мои коллеги, я считаю весьма вероятным, что и бозон Хиггса, и другие новые явления будут обнаружены с помощью LHC.» ... «Этот порог массы означает, среди прочего, что что-то новое - либо бозон Хиггса, либо другое новое явление - можно обнаружить, когда LHC превратит мысленный эксперимент в реальный ». Крис Куигг (февраль 2008 г.). «Грядущие революции в физике элементарных частиц» . Scientific American . 298 (2): 38–45. Bibcode : 2008SciAm.298b..46Q . DOI : 10.1038 / Scientificamerican0208-46 . ОСТИ 987233 . PMID 18376670 .  
  21. ^ Шаабан Халил (2003). «Поиск суперсимметрии на LHC». Современная физика . 44 (3): 193–201. Bibcode : 2003ConPh..44..193K . DOI : 10.1080 / 0010751031000077378 . S2CID 121063627 . 
  22. ^ Александр Беляев (2009). «Состояние суперсимметрии и феноменология на Большом адронном коллайдере». Прамана . 72 (1): 143–160. Bibcode : 2009Prama..72..143B . DOI : 10.1007 / s12043-009-0012-0 . S2CID 122457391 . 
  23. ^ Анил Ananthaswamy (11 ноября 2009). «В SUSY мы верим: то, что действительно ищет LHC» . Новый ученый .
  24. ^ Лиза Рэндалл (2002). «Дополнительные размеры и деформированная геометрия» (PDF) . Наука . 296 (5572): 1422–1427. Bibcode : 2002Sci ... 296.1422R . DOI : 10.1126 / science.1072567 . PMID 12029124 . S2CID 13882282 . Архивировано из оригинального (PDF) 7 октября 2018 года . Проверено 3 сентября 2008 года .   
  25. ^ Panagiota Kanti (2009). «Черные дыры на Большом адронном коллайдере». Физика черных дыр . Конспект лекций по физике . 769 . С. 387–423. arXiv : 0802.2218 . Bibcode : 2009LNP ... 769..387K . DOI : 10.1007 / 978-3-540-88460-6_10 . ISBN 978-3-540-88459-0. S2CID  17651318 .
  26. ^ "Тяжелые ионы и кварк-глюонная плазма" . ЦЕРН. 18 июля 2012 г.
  27. ^ «Эксперименты на LHC открывают новое понимание первозданной вселенной» . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН. 26 ноября 2010 . Проверено 2 декабря 2010 года .
  28. ^ Aad, G .; и другие. (Сотрудничество ATLAS) (2010). «Наблюдение зависящей от центральности асимметрии Диджета в столкновениях свинец-свинец при √ s NN = 2,76 ТэВ с детектором ATLAS на LHC» . Письма с физическим обзором . 105 (25): 252303. arXiv : 1011.6182 . Bibcode : 2010PhRvL.105y2303A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.105.252303 . PMID 21231581 . 
  29. ^ https://cds.cern.ch/record/2255762/files/CERN-Brochure-2017-002-Eng.pdf
  30. ^ "Фабрика Z" . ЦЕРН. 2008 . Проверено 17 апреля 2009 года .
  31. ^ Хенли, EM; Эллис, С.Д., ред. (2013). 100 лет субатомной физике . World Scientific. DOI : 10,1142 / 8605 . ISBN 978-981-4425-80-3.
  32. ^ a b Стивен Майерс (4 октября 2013 г.). «Большой адронный коллайдер 2008-2013» . Международный журнал современной физики А . 28 (25): 1330035-1–1330035-65. Bibcode : 2013IJMPA..2830035M . DOI : 10.1142 / S0217751X13300354 .
  33. ^ " Статус массового производства сверхпроводящего кабеля LHC 2002" .
  34. ^ "Питание ЦЕРН" . ЦЕРН. 2018 . Проверено 23 июня 2018 .
  35. ↑ Брэди, Генри Э. (11 мая 2019 г.). «Проблема больших данных и науки о данных» . Ежегодный обзор политологии . 22 (1): 297–323. DOI : 10,1146 / annurev-polisci-090216-023229 . ISSN 1094-2939 . 
  36. ^ "Первый успешный луч при рекордной энергии 6,5 ТэВ" . 10 апреля 2015 . Проверено 10 января +2016 .
  37. ^ Deboy, D .; Ассманн, RW; Burkart, F .; Cauchi, M .; Wollmann, D. (29 августа 2011 г.). «Акустические измерения на коллиматорах LHC» (PDF) . Коллимационный проект LHC . Кольцо работает с акустической основной и обертонами 11,245 кГц.
  38. ^ «Опыт эксплуатации триггера высокого уровня ATLAS с однолучевыми и космическими лучами» (PDF) . Проверено 29 октября 2010 года .
  39. ^ a b c «Производительность LHC достигла новых высот» . 13 июля 2016 . Дата обращения 13 мая 2017 .
  40. ^ a b c d "Рекордная светимость: хорошо сделанный LHC" . 15 ноября 2017 . Проверено 2 декабря 2017 года .
  41. ^ а б Йорг Веннингер (ноябрь 2007 г.). «Операционные задачи LHC» (PowerPoint) . п. 53 . Проверено 17 апреля 2009 года .
  42. ^ "Ионы для проекта LHC (I-LHC)" . ЦЕРН. 1 ноября 2007 . Проверено 17 апреля 2009 года .
  43. ^ «Мнение: новая граница энергии для тяжелых ионов» . 24 ноября 2015 . Проверено 10 января +2016 .
  44. ^ Чарли, Сара. «Обновленный LHC становится тяжелым металлом» . журнал симметрии . Проверено 23 октября 2019 года .
  45. ^ "Как был найден бозон Хиггса" . Смитсоновский институт . Проверено 23 октября 2019 года .
  46. ^ "Всемирная вычислительная сеть LHC" . ЦЕРН. 2008 . Проверено 2 октября 2011 года .
  47. ^ "решетка производства: les petits pc du lhc" . Cite-sciences.fr . Проверено 22 мая 2011 года .
  48. ^ «Добро пожаловать во всемирную вычислительную сеть LHC» . WLCG - Всемирная вычислительная сеть LHC . ЦЕРН . Дата обращения 13 мая 2017 .
  49. ^ "О" . WLCG - Всемирная вычислительная сеть LHC . ЦЕРН . Дата обращения 13 мая 2017 .
  50. ^ "Всемирная вычислительная сеть LHC" . Официальный публичный сайт . ЦЕРН. Архивировано из оригинала на 1 октября 2011 года . Проверено 2 октября 2011 года .
  51. ^ "LHC @ home" . berkeley.edu .
  52. ↑ Крейг Ллойд (18 декабря 2012 г.). «Первый запуск протонов на LHC завершился успехом, новая веха» . Проверено 26 декабря 2014 .
  53. ^ "Охота на бозон Хиггса достигает ключевой точки принятия решения" . NBC News - Наука - Технология и наука .
  54. ^ «Добро пожаловать во всемирную вычислительную сеть LHC» . WLCG - Всемирная вычислительная сеть LHC . ЦЕРН. [A] Глобальное сотрудничество более 170 вычислительных центров в 36 странах ... для хранения, распространения и анализа ~ 25 петабайт (25 миллионов гигабайт) данных, ежегодно генерируемых Большим адронным коллайдером
  55. ^ "Что такое всемирная вычислительная сеть LHC?" . WLCG - Всемирная вычислительная сеть LHC . 14 ноября 2012 года Архивировано из оригинала на 4 июля 2012 года В настоящее время WLCG состоит из более чем 170 вычислительных центров в 36 странах мира ... The WLCG является крупнейшим в мире вычислительной сетки
  56. ^ a b «Первый луч в LHC - ускоряющая наука» . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН. 10 сентября 2008 . Проверено 9 октября 2008 года .
  57. ^ a b Пол Ринкон (23 сентября 2008 г.). «Коллайдер остановлен до следующего года» . BBC News . Проверено 9 октября 2008 года .
  58. ^ а б "Большой адронный коллайдер - Физика элементарных частиц Пердью" . Physics.purdue.edu. Архивировано из оригинала 17 июля 2012 года . Проверено 5 июля 2012 года .
  59. ^ Адронный коллайдер .
  60. ^ a b «БАК вернулся» . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН. 20 ноября 2009 . Проверено 13 ноября +2016 .
  61. ^ «Два циркулирующих луча приводят к первым столкновениям в LHC» . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН. 23 ноября 2009 . Проверено 13 ноября +2016 .
  62. ^ a b "Что такое LHCb" (PDF) . ЦЕРН FAQ . Коммуникационная группа ЦЕРН. Январь 2008. с. 44. Архивировано из оригинального (PDF) 26 марта 2009 года . Проверено 2 апреля 2010 года .
  63. ↑ Амина Хан (31 марта 2010 г.). «Большой адронный коллайдер вознаграждает ученых, наблюдающих в Калтехе» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 2 апреля 2010 года .
  64. ^ М. Hogenboom (24 июля 2013). «Ультраредкий распад подтвержден на LHC» . BBC . Проверено 18 августа 2013 года .
  65. ^ «Проблемы физики ускорителей» . ЦЕРН. 14 января 1999 года Архивировано из оригинала 5 октября 2006 года . Проверено 28 сентября 2009 года .
  66. ^ Джон Пул (2004). «Параметры и определения пучка» (PDF) . Отчет о конструкции LHC .
  67. ↑ Agence Science-Presse (7 декабря 2009 г.). «LHC: Un (très) petit Big Bang» (на французском). Lien Multimedia . Проверено 29 октября 2010 года . Гугл-перевод
  68. ^ "Сколько это стоит?" . ЦЕРН. 2007. Архивировано из оригинала 7 августа 2011 года . Проверено 28 сентября 2009 года .
  69. ↑ Лучано Майани (16 октября 2001 г.). «Обзор затрат LHC до завершения» . ЦЕРН. Архивировано из оригинального 27 декабря 2008 года . Проверено 15 января 2001 года .
  70. ^ Тони Федер (2001). "ЦЕРН борется с увеличением стоимости LHC" . Физика сегодня . 54 (12): 21–22. Bibcode : 2001PhT .... 54l..21F . DOI : 10.1063 / 1.1445534 .
  71. ^ "Взрывающиеся магниты могут задержать проект коллайдера ЦЕРН" . Рейтер . 5 апреля 2007 года Архивировано из оригинала 3 мая 2007 года . Проверено 28 сентября 2009 года .
  72. ↑ Пол Ринкон (23 сентября 2008 г.). «Коллайдер остановлен до следующего года» . BBC News . Проверено 28 сентября 2009 года .
  73. ↑ Роберт Эймар (26 октября 2005 г.). «Обращение генерального директора» . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН . Проверено 12 июня 2013 года .
  74. ^ "Фермилаб, ошеломленный фиаско, сломавшим магнит" . Photonics.com. 4 апреля 2007 . Проверено 28 сентября 2009 года .
  75. ^ "Обновленная информация Fermilab о внутренних триплетных магнитах на LHC: Ремонт магнитов в ЦЕРНе" . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН. 1 июня 2007 года Архивировано из оригинала 6 января 2009 года . Проверено 28 сентября 2009 года .
  76. ^ "Обновления о сбое внутреннего триплета LHC" . Фермилаб сегодня . Фермилаб . 28 сентября 2007 . Проверено 28 сентября 2009 года .
  77. ↑ Пол Ринкон (23 сентября 2008 г.). «Коллайдер остановлен до следующего года» . BBC News . Проверено 29 сентября 2009 года .
  78. ^ a b «БАК будет перезапущен в 2009 году» . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН. 5 декабря 2008 . Проверено 13 ноября +2016 .
  79. ^ Деннис Овербай (5 декабря 2008). «После ремонта на коллайдере запланирован летний пуск» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 8 декабря 2008 года .
  80. ^ a b "Новости на LHC" . ЦЕРН. 16 июля 2009 . Проверено 28 сентября 2009 года .
  81. ^ a b «Перезапуск LHC: почему 13 Тэв?» . ЦЕРН . Проверено 28 августа 2015 года .
  82. ^ "Первые магниты LHC подготовлены к перезапуску" . Журнал Симметрия . Проверено 28 августа 2015 года .
  83. ↑ Пол Ринкон (10 сентября 2008 г.). « Эксперимент « Большой взрыв »начинается хорошо» . BBC News . Проверено 17 апреля 2009 года .
  84. ↑ Марк Хендерсон (10 сентября 2008 г.). «Ученые радуются, когда протоны замыкают первый контур Большого адронного коллайдера» . Times Online . Лондон . Проверено 6 октября 2008 года .
  85. ^ a b c d "Промежуточный сводный отчет по анализу инцидента 19 сентября 2008 г. на LHC" (PDF) . ЦЕРН. 15 октября 2008 г. СЭД 973073 . Проверено 28 сентября 2009 года .
  86. ^ "Инцидент в секторе 3–4 LHC" . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН. 20 сентября 2008 . Проверено 13 ноября +2016 .
  87. ^ "ЦЕРН выпускает анализ инцидента LHC" . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН. 16 октября 2008 . Проверено 13 ноября +2016 .
  88. ^ "Последний магнит LHC уходит под землю" . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН. 30 апреля 2009 . Проверено 13 ноября +2016 .
  89. ^ Л. Росси (2010). «Сверхпроводимость: ее роль, успехи и неудачи на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе» (PDF) . Наука и технологии сверхпроводников . 23 (3): 034001. Bibcode : 2010SuScT..23c4001R . DOI : 10.1088 / 0953-2048 / 23/3/034001 .
  90. ^ "ЦЕРН объявляет дату запуска LHC" . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН. 7 августа 2008 . Проверено 13 ноября +2016 .
  91. ^ "Руководство ЦЕРН подтверждает новый график перезапуска LHC" . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН. 9 февраля 2009 . Проверено 13 ноября +2016 .
  92. ^ "ЦЕРН открывает LHC" . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН. 21 октября 2008 . Проверено 21 октября 2008 года .
  93. ^ Семинар по физике LHC Джона Илиопулоса, École Normale Supérieure , Париж, 2009.
  94. ^ "LHC устанавливает новый мировой рекорд" . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН. 30 ноября 2009 . Проверено 13 ноября +2016 .
  95. ^ "Машина Большого Взрыва устанавливает рекорд столкновения" . Индус . Ассошиэйтед Пресс. 30 марта 2010 г.
  96. ^ «ЦЕРН завершает переход к работе с ионами свинца на LHC» . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН. 8 ноября 2010 . Проверено 28 февраля +2016 .
  97. ^ «Последние данные с LHC: последний период движения протона в 2010 году. - Бюллетень ЦЕРН» . Cdsweb.cern.ch. 1 ноября 2010 . Проверено 17 августа 2011 года .
  98. ^ "Первый запуск протонов LHC заканчивается новой вехой" . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН. 17 декабря 2012 г.
  99. ^ «Длительное отключение 1: впереди захватывающие времена» . cern.ch . Проверено 28 августа 2015 года .
  100. ^ "ЦЕРН" . cern.ch . Проверено 28 августа 2015 года .
  101. ^ «LHC 2015 - последние новости» . cern.ch . Проверено 19 января +2016 .
  102. ^ «Консолидации LHC: пошаговое руководство» . ЦЕРН.
  103. ^ O'Luanaigh, Киан. «Первый успешный пучок при рекордной энергии 6,5 ТэВ» . ЦЕРН . Проверено 24 апреля 2015 года .
  104. ^ Б O'Luanaigh, Киан (21 мая 2015). «Первые изображения столкновений при 13 ТэВ» . ЦЕРН.
  105. ^ a b "Физики стремятся к запуску нового Большого адронного коллайдера высоких энергий" . Science Daily . 3 июня 2015 . Дата обращения 4 июня 2015 .
  106. ^ a b «Отчет LHC: конец 2016 года протонно-протонной операции» . 31 октября 2016 . Проверено 27 января 2017 года .
  107. ^ «Отчет LHC: далеко за пределами ожиданий» . 13 декабря 2016 . Проверено 27 января 2017 года .
  108. ^ «Расписание LHC 2018» (PDF) .
  109. ^ "Долгосрочный график LHC" . lhc-commissioning.web.cern.ch .
  110. ^ "LHC устанавливает новый мировой рекорд" . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН. 30 ноября 2009 . Проверено 13 ноября +2016 .
  111. ^ a b Первая научная работа, полученная на LHC 15 декабря 2009 г.
  112. ^ "LHC видит первые столкновения стабильного пучка 3,5 ТэВ в 2011 году" . нарушение симметрии. 13 марта 2011 . Проверено 15 марта 2011 года .
  113. ^ "LHC устанавливает мировой рекорд интенсивности луча" . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН. 22 апреля 2011 . Проверено 13 ноября +2016 .
  114. ^ a b «Самая плотная материя, созданная в машине Большого взрыва» . nationalgeographic.com . 26 мая 2011г.
  115. ^ «LHC достигает рубежа данных 2011 года» . СМИ и связи с прессой (пресс-релиз). ЦЕРН. 17 июня 2011 . Проверено 20 июня 2011 года .
  116. ^ Анна Фан. "Один записанный инверсный фемтобарн !!!" . Квантовые дневники .
  117. ^ a b Jonathan Amos (22 December 2011). "LHC reports discovery of its first new particle". BBC News.
  118. ^ "LHC physics data taking gets underway at new record collision energy of 8TeV". Media and Press Relations (Press release). CERN. 5 April 2012. Retrieved 13 November 2016.
  119. ^ "New results indicate that new particle is a Higgs boson". CERN. 14 March 2013. Retrieved 14 March 2013.
  120. ^ a b Ghosh, Pallab (12 November 2012). "Popular physics theory running out of hiding places". BBC News. Retrieved 14 November 2012.
  121. ^ "The first LHC protons run ends with new milestone". Media and Press Relations (Press release). CERN. 17 December 2012. Retrieved 10 March 2014.
  122. ^ "First successful beam at record energy of 6.5 TeV". CERN. 10 April 2015. Retrieved 5 May 2015.
  123. ^ "A new energy frontier for heavy ions". Retrieved 2 April 2021.
  124. ^ a b c "LHC Report: Another run is over and LS2 has just begun…". CERN.
  125. ^ P. Rincon (17 May 2010). "LHC particle search 'nearing', says physicist". BBC News.
  126. ^ V. Khachatryan et al. (CMS collaboration) (2010). "Transverse momentum and pseudorapidity distributions of charged hadrons in pp collisions at √s = 0.9 and 2.36 TeV". Journal of High Energy Physics. 2010 (2): 1–35. arXiv:1002.0621. Bibcode:2010JHEP...02..041K. doi:10.1007/JHEP02(2010)041.
  127. ^ V. Khachatryan et al. (CMS collaboration) (2011). "Search for Microscopic Black Hole Signatures at the Large Hadron Collider". Physics Letters B. 697 (5): 434–453. arXiv:1012.3375. Bibcode:2011PhLB..697..434C. doi:10.1016/j.physletb.2011.02.032.
  128. ^ V. Khachatryan et al. (CMS collaboration) (2011). "Search for Supersymmetry in pp Collisions at 7 TeV in Events with Jets and Missing Transverse Energy". Physics Letters B. 698 (3): 196–218. arXiv:1101.1628. Bibcode:2011PhLB..698..196C. doi:10.1016/j.physletb.2011.03.021.
  129. ^ G. Aad et al. (ATLAS collaboration) (2011). "Search for supersymmetry using final states with one lepton, jets, and missing transverse momentum with the ATLAS detector in √s = 7 TeV pp". Physical Review Letters. 106 (13): 131802. arXiv:1102.2357. Bibcode:2011PhRvL.106m1802A. doi:10.1103/PhysRevLett.106.131802. PMID 21517374.
  130. ^ G. Aad et al. (ATLAS collaboration) (2011). "Search for squarks and gluinos using final states with jets and missing transverse momentum with the ATLAS detector in √s = 7 TeV proton-proton collisions". Physics Letters B. 701 (2): 186–203. arXiv:1102.5290. Bibcode:2011PhLB..701..186A. doi:10.1016/j.physletb.2011.05.061.
  131. ^ Chalmers, M. Reality check at the LHC, physicsworld.com, 18 January 2011
  132. ^ McAlpine, K. Will the LHC find supersymmetry? Archived 25 February 2011 at the Wayback Machine, physicsworld.com, 22 February 2011
  133. ^ Geoff Brumfiel (2011). "Beautiful theory collides with smashing particle data". Nature. 471 (7336): 13–14. Bibcode:2011Natur.471...13B. doi:10.1038/471013a. PMID 21368793.
  134. ^ "LHC experiments present their latest results at Europhysics Conference on High Energy Physics". Media and Press Relations (Press release). CERN. 21 July 2011. Retrieved 13 November 2016.
  135. ^ "LHC experiments present latest results at Mumbai conference". Media and Press Relations (Press release). CERN. 22 August 2011. Retrieved 13 November 2016.
  136. ^ Pallab Ghosh (22 August 2011). "Higgs boson range narrows at European collider". BBC News.
  137. ^ Pallab Ghosh (27 August 2011). "LHC results put supersymmetry theory 'on the spot'". BBC News.
  138. ^ "LHCb experiment sees Standard Model physics". Symmetry Magazine. SLAC/Fermilab. 29 August 2011. Retrieved 1 September 2011.
  139. ^ "ATLAS and CMS experiments present Higgs search status". Media and Press Relations (Press release). CERN. 13 December 2011. Retrieved 13 November 2016.
  140. ^ "CERN experiments observe particle consistent with long-sought Higgs boson". Media and Press Relations (Press release). CERN. 4 July 2012. Retrieved 9 November 2016.
  141. ^ "Now confident: CERN physicists say new particle is Higgs boson (Update 3)". Phys Org. 14 March 2013. Retrieved 4 December 2019.
  142. ^ LHCb Collaboration (7 January 2013). "First Evidence for the Decay ". Physical Review Letters. 110 (2): 021801. arXiv:1211.2674. Bibcode:2013PhRvL.110b1801A. doi:10.1103/PhysRevLett.110.021801. PMID 23383888. S2CID 13103388.
  143. ^ CMS collaboration (5 September 2013). "Measurement of the B s 0 → μ + μ − {\displaystyle B_{s}^{0}\rightarrow \mu ^{+}\mu ^{-}} Branching Fraction and Search for B 0 → μ + μ − {\displaystyle B^{0}\rightarrow \mu ^{+}\mu ^{-}} with the CMS Experiment". Physical Review Letters. 111 (10): 101804. arXiv:1307.5025. Bibcode:2013PhRvL.111j1804C. doi:10.1103/PhysRevLett.111.101804. PMID 25166654.
  144. ^ "Hints of New Physics Detected in the LHC?". 10 May 2017.
  145. ^ New subatomic particles predicted by Canadians found at CERN, 19 November 2014
  146. ^ "LHCb experiment observes two new baryon particles never seen before". Media and Press Relations (Press release). CERN. 19 November 2014. Retrieved 19 November 2014.
  147. ^ O'Luanaigh, Cian (9 April 2014). "LHCb confirms existence of exotic hadrons". CERN. Retrieved 4 April 2016.
  148. ^ Aaij, R.; et al. (LHCb collaboration) (4 June 2014). "Observation of the resonant character of the Z(4430)− state". Physical Review Letters. 112 (21): 222002. arXiv:1404.1903. Bibcode:2014PhRvL.112v2002A. doi:10.1103/PhysRevLett.112.222002. PMID 24949760.
  149. ^ Aaij, R.; et al. (LHCb collaboration) (12 August 2015). "Observation of J/ψp resonances consistent with pentaquark states in Λ0b→J/ψK−p decays". Physical Review Letters. 115 (7): 072001. arXiv:1507.03414. Bibcode:2015PhRvL.115g2001A. doi:10.1103/PhysRevLett.115.072001. PMID 26317714.
  150. ^ "CERN's LHCb experiment reports observation of exotic pentaquark particles". Media and Press Relations (Press release). CERN. Retrieved 28 August 2015.
  151. ^ Rincon, Paul (1 July 2015). "Large Hadron Collider discovers new pentaquark particle". BBC News. Retrieved 14 July 2015.
  152. ^ Aaij, R.; et al. (LHCb collaboration) (2017). "Observation of J/ψφ structures consistent with exotic states from amplitude analysis of B+→J/ψφK+ decays". Physical Review Letters. 118 (2): 022003. arXiv:1606.07895. Bibcode:2017PhRvL.118b2003A. doi:10.1103/PhysRevLett.118.022003. PMID 28128595. S2CID 206284149.
  153. ^ Aaij, R.; et al. (LHCb collaboration) (2017). "Amplitude analysis of B+→J/ψφK+ decays". Physical Review D. 95 (1): 012002. arXiv:1606.07898. Bibcode:2017PhRvD..95a2002A. doi:10.1103/PhysRevD.95.012002. S2CID 73689011.
  154. ^ "ATLAS releases first measurement of the W mass using LHC data". 13 December 2016. Retrieved 27 January 2017.
  155. ^ Overbye, Dennis (15 December 2015). "Physicists in Europe Find Tantalizing Hints of a Mysterious New Particle". New York Times. Retrieved 15 December 2015.
  156. ^ CMS Collaboration (15 December 2015). "Search for new physics in high mass diphoton events in proton-proton collisions at 13 TeV". Compact Muon Solenoid. Retrieved 2 January 2016.
  157. ^ ATLAS Collaboration (15 December 2015). "Search for resonances decaying to photon pairs in 3.2 fb-1 of pp collisions at √s = 13 TeV with the ATLAS detector" (PDF). Retrieved 2 January 2016.
  158. ^ CMS Collaboration. "CMS Physics Analysis Summary" (PDF). CERN. Retrieved 4 August 2016.
  159. ^ Overbye, Dennis (5 August 2016). "The Particle That Wasn't". New York Times. Retrieved 5 August 2016.
  160. ^ "Chicago sees floods of LHC data and new results at the ICHEP 2016 conference". Media and Press Relations (Press release). CERN. 5 August 2015. Retrieved 5 August 2015.
  161. ^ "LHC experiments delve deeper into precision". Media and Press Relations (Press release). CERN. 11 July 2017. Retrieved 23 July 2017.
  162. ^ https://home.cern/news/news/physics/59-new-hadrons-and-counting
  163. ^ "A new schedule for the LHC and its successor". 13 December 2019.
  164. ^ Alan Boyle (2 September 2008). "Courts weigh doomsday claims". Cosmic Log. MSNBC. Retrieved 28 September 2009.
  165. ^ J.-P. Blaizot; J. Iliopoulos; J. Madsen; G.G. Ross; P. Sonderegger; H.-J. Specht (2003). "Study of Potentially Dangerous Events During Heavy-Ion Collisions at the LHC" (PDF). CERN. Retrieved 28 September 2009.
  166. ^ a b Ellis, J.; Giudice, G.; Mangano, M.L.; Tkachev, T.; Wiedemann, U. (2008). "Review of the Safety of LHC Collisions". Journal of Physics G. 35 (11): 115004. arXiv:0806.3414. Bibcode:2008JPhG...35k5004E. doi:10.1088/0954-3899/35/11/115004. S2CID 53370175.
  167. ^ "The safety of the LHC". Media and Press Relations (Press release). CERN. 2008. Retrieved 28 September 2009.
  168. ^ Division of Particles & Fields. "Statement by the Executive Committee of the DPF on the Safety of Collisions at the Large Hadron Collider" (PDF). American Physical Society. Archived from the original (PDF) on 24 October 2009. Retrieved 28 September 2009.
  169. ^ Katherine McAlpine (28 July 2008). "Large Hadron Rap". YouTube. Retrieved 8 May 2011.
  170. ^ Roger Highfield (6 September 2008). "Rap about world's largest science experiment becomes YouTube hit". Daily Telegraph. London. Retrieved 28 September 2009.
  171. ^ Jennifer Bogo (1 August 2008). "Large Hadron Collider rap teaches particle physics in 4 minutes". Popular Mechanics. Retrieved 28 September 2009.
  172. ^ Malcolm W Brown (29 December 1998). "Physicists Discover Another Unifying Force: Doo-Wop" (PDF). New York Times. Retrieved 21 September 2010.
  173. ^ Heather McCabe (10 February 1999). "Grrl Geeks Rock Out" (PDF). Wired News. Retrieved 21 September 2010.
  174. ^ "Atom Smashers". World's Toughest Fixes. Season 2. Episode 6. National Geographic Channel. Archived from the original on 2 May 2014. Retrieved 15 June 2014.
  175. ^ Boyle, Rebecca (31 October 2012). "Large Hadron Collider Unleashes Rampaging Zombies". Retrieved 22 November 2012.
  176. ^ Taylor, Allen (2011). "Angels and Demons". New Scientist. CERN. 214 (2871): 31. Bibcode:2012NewSc.214R..31T. doi:10.1016/S0262-4079(12)61690-X. Retrieved 2 August 2015.
  177. ^ Ceri Perkins (2 June 2008). "ATLAS gets the Hollywood treatment". ATLAS e-News. Retrieved 2 August 2015.
  178. ^ "FlashForward". CERN. September 2009. Retrieved 3 October 2009.

External links[edit]

  • Official website
  • Overview of the LHC at CERN's public webpage
  • CERN Courier magazine
  • 10 amazing facts about the LHC
  • LHC Portal Web portal
  • Lyndon Evans and Philip Bryant (eds) (2008). "LHC Machine". Journal of Instrumentation. 3 (8): S08001. Bibcode:2008JInst...3S8001E. doi:10.1088/1748-0221/3/08/S08001.CS1 maint: extra text: authors list (link) Full documentation for design and construction of the LHC and its six detectors (2008).
Video
  • CERN, how LHC works on YouTube
  • "Petabytes at the LHC". Sixty Symbols. Brady Haran for the University of Nottingham.
  • Animation of LHC in collision production mode (June 2015)
News
  • Eight Things To Know As The Large Hadron Collider Breaks Energy Records

Coordinates: 46°14′06″N 06°02′42″E / 46.23500°N 6.04500°E / 46.23500; 6.04500