На днешната дата (10 септември) през 2008 г. е извършен първият експеримент с Големия адронен колайдер - най-големия и най-мощен ускорител на елементарни частици в света.

Той стартира за първи път в Европейската организация за ядрени изследвания в Женева, по-известна като ЦЕРН. 

Историята на съоръжението обаче започва доста по-рано 

Организацията е разположена на границата между Швейцария и Франция, северозападно от Женева. Споразумението за създаването ѝ е подписано в Париж на 1 юли 1953 г. от представителите на 12 европейски държави.

В ЦЕРН работят близо 10 000 физици и инженери от 580 университета и академични институции от целия свят. 

Основната функция на организацията е да осигури поддръжката на няколко ускорителя и друга апаратура, необходима за изследванията в областта на физиката на елементарните частици.

Освен Големия адронен колайдер, сред проектите на ЦЕРН е и това, което днес познаваме като интернет. Идеята за глобалната мрежа (World Wide Web) стартира първоначално като проект на ЦЕРН, наречен ENQUIRE. 

Какво представлява адронният колайдер? 

Големият адронен колайдер се състои от 27-километров пръстен от свръхпроводящи магнити с редица ускоряващи структури за повишаване на енергията на частиците по пътя.

Вътре в ускорителя два лъча от високоенергийни частици се движат със скорост, близка до скоростта на светлината, преди да бъдат накарани да се сблъскат. Лъчите се движат в противоположни посоки в отделни лъчеви тръби, поддържани в условия на почти пълен вакуум. 

Те се насочват около ускорителния пръстен от силно магнитно поле, поддържано от свръхпроводящи електромагнити. Електромагнитите са изградени от намотки от специален електрически кабел, който работи в свръхпроводящо състояние, като ефективно провежда електричество без съпротивление или загуба на енергия.

Това изисква охлаждане на магнитите до минус 271.3 градуса по Целзий - температура, по-ниска от тази в космоса. Поради тази причина голяма част от ускорителя е свързана към система за разпределение на течен хелий, която охлажда магнитите.

Хиляди магнити от различни разновидности и размери се използват за насочване на лъчите около ускорителя. Те включват 1232 диполни магнита с дължина 15 метра, които огъват лъчите, както и 392 квадруполни магнита, всеки с дължина 5–7 метра, които фокусират лъчите. 

Непосредствено преди сблъсъка се използва друг тип магнит за „притискане“ на частиците по-близо една до друга, за да се увеличат шансовете за сблъсък.

Частиците са толкова малки, че задачата да ги накараш да се сблъскат е подобна на изстрелване на две игли на 10 километра една от друга с такава прецизност, че да се срещнат по средата. 

Всички контроли за ускорителя, неговите услуги и техническа инфраструктура са разположени под един покрив в контролния център на ЦЕРН.

Какво се случва на 10 септември 2008 г.? 

В 9.30 сутринта на 10 септември 2008 г. е "изстрелян" първият лъч на големия адронен колайдер. През следващите дни нещата вървят добре, но след това се случва бедствие - по време на набиране на пълна енергия една от 10-те хиляди свръхпроводящи връзки между магнитите се поврежда, причинявайки големи щети, чието възстановяване отнема повече от година.

Междувременнно, в социалните мрежи се разпространяват най-различни митове за съоръжението, включително и това, че то може да създаде огромна черна дупка, която да погълне планетата. 

В крайна сметка, за дебютния старт на колайдера в ЦЕРН идват представители на над 300 медии, а около един милиард души гледат на живо изстрелването на първия лъч. 

Каква е целта на експериментите в ЦЕРН? 

Първите реални "сблъсъци" на елементарни частици в големия адронен колайдер са постигнати през 2010 г. при енергия от 3.5 тераелектронволта на лъч, или около четири пъти повече от предишния световен рекорд.

Откриването на т. нар. "Хигс бозон" е обявено през 2012 г. Това е елементарна частица, чието съществуване е предсказано теоретично от британския физик Питър Хигс и неговия белгийски колега Франсоа Англер.

На 8 октомври 2013 г. двамата получават Нобелова награда за физика заради своите открития. 

С откриването на Хигс бозона се изяснява как по принцип частици без маса (с нулева маса в покой) успяват да създадат маса в материята.

Затова някои физици я наричат "божествената частица", тъй като с нейна помощ могат да бъдат обяснение много от механизмите на Вселената, включително и този на нейното създаване. 

Между 2013 г. и 2015 г. големият адронен колайдер временно е спрян за профилактика и модернизация.   

Целта на съоръжението е да позволи на физиците да тестват прогнозите на различни теории на физиката на елементарните частици, включително измерване на свойствата на бозона на Хигс, както и търсене на нови представители на голямото семейство от елементарни частици, предсказани от теорията на физиката. 

Прочети още

Виж всички