Зачем нам нужен Большой Адронный Коллайдер?

Большой адронный коллайдер, БАК (Large Hadron Collider, LHC) — ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначен для разгона протонов и тяжёлых ионов (ионов свинца) и изучения продуктов их соударений.

Построен в ЦЕРНе (Европейский совет ядерных исследований) , около Женевы, на границе Швейцарии и Франции. Cамая крупная экспериментальная установка в мире.

Большим назван из-за размеров: длина основного кольца ускорителя - 26 659 м; адронным — он ускоряет адроны, т. е. тяжёлые частицы, состоящие из кварков; коллайдером (collider — сталкиватель) — пучки частиц ускоряются в противоположных направлениях и сталкиваются в специальных точках столкновения.





«Новая физика» или «За пределами Стандартной модели» .
Изучения ряда явлений и теорий строения микромира возможно только на коллайдерах при энергиях примерно 1 ТэВ. Главная задача БАК — получить хотя бы первые намеки на то, что это за более глубокая теория.

БАК позволит провести эксперименты, которые ранее были невозможны. Существует ряд теорий с размерностями больше четырёх, которые предполагают существование «суперсимметрии» — например, теория струн, которую иногда называют теорией суперструн из-за того, что без суперсимметрии она утрачивает физический смысл. Подтверждение существования суперсимметрии - косвенное подтверждение истинности этих теорий.



Изучение топ-кварков.
Топ-кварк — самый тяжёлый кварк и, более того, это самая тяжёлая из открытых пока элементарных частиц. Согласно результатам Тэватрона, его масса составляет 173,1 ± 1,3 ГэВ/c². Из-за своей большой массы топ-кварк наблюдался лишь на Тэватроне, на других ускорителях просто не хватало энергии для его рождения. Топ-кварки интересуют физиков не только сами по себе, но и как инструмент для изучения бозона Хиггса.

Изучение механизма электрослабой симметрии.
Одна из основных целей проекта - экспериментальное доказательство существования бозона Хиггса. Физиков интересует не только сам бозон Хиггса, но и хиггсовский механизм нарушения симметрии электрослабого взаимодействия.

Изучение кварк-глюонной плазмы.
Ожидается, что примерно один месяц в год будет проходить в ускорителе в режиме ядерных столкновений. В течение этого месяца коллайдер будет разгонять и сталкивать в детекторах не протоны, а ядра свинца. При неупругом столкновении двух ядер на ультрарелятивистских скоростях на короткое время образуется и затем распадается плотный и очень горячий комок ядерного вещества.





Поиск суперсимметрии.
Доказательство или опровержение «суперсимметрии» — теории, гласящей, что любая элементарная частица имеет гораздо более тяжёлого партнера, или «суперчастицу» .

Изучение фотон-адронных и фотон-фотонных столкновений.
Рассматривается особый класс реакций — непосредственное взаимодействие двух фотонов, которые могут столкнуться как со встречным протоном, порождая типичные фотон-адронные столкновения, так и друг с другом.



Удачи Вам!