Цивилизация
Ученые всего мира празднуют во вторник начало новой эры в современной науке. После десяти лет подготовки, ряда неудач, аварии и других сложностей Большой адронный коллайдер начал свою работу по научной программе.
Первые успешные столкновения были совершены в гигантском приборе при скоплении прессы в CERN, велись прямая спутниковая и онлайн-трансляция. Несмотря на значительный риск установки точной даты первых соударений протонов, с третьей за сегодняшний день попытки удалось добиться успеха.
Ученые в центрах управления экспериментами во время запуска не держали в руках бокалы с шампанским, так как после двух неудачных попыток соударений волнение было очень велико.
После того как энергия пучков протонов была доведена до 3,5 ТэВ, и до планируемых столкновений осталось 10–15 минут, в центре управления CMS стали шутить: «А теперь все молчим, не чихаем и вообще не дышим! Пусть ничто не мешает ему работать».
И он работал правильно. Детектор CMS стал первым экспериментом, где удалось совершить успешные соударения протонов. Те, кто наблюдал в разных залах за кривыми, показывающими процесс столкновения, встретили знаменательное событие громкими аплодисментами.
«Сегодня великий день для физиков. Многие люди очень долго ждали этого момента, их внимание и усердие наконец начали давать дивиденды, — заявил генеральный директор CERN Рольф Хойер по видеосвязи из Токио. — Это очень отважный поступок — решиться на запуск такой сложной машины в фиксированный срок, в присутствии прессы и в прямом эфире, транслируя нашу работу на весь мир. Неудачные попытки — это нормально для такого сложного прибора, мы и не мечтали о том, что первая же попытка была успешной».
Женева встречала первое трудовое утро Большого адронного коллайдера солнечной погодой, и настроение у всех было праздничное. Глава пресс-службы CERN Джеймс Гиллес, собиравший первых утренних журналистов, потерявшихся в лабиринте зданий организации на пути к пресс-центру, также был в приподнятом расположении духа. «Я думаю, что все будет хорошо.
Пройден большой путь перед запуском, но теперь прибор работает без сбоев.
Самое сложное — постепенный переход к более высоким энергиям. Сейчас этот этап пройден, и все спокойно», — рассказал он.
В ночь перед столь важным днем в истории БАК дважды произошла потеря пучка.
Причиной этого стала гроза, которая вызвала падение, сбой в электрических сетях, расположенных на территории Франции.
Новость об этом успела породить волну новых слухов о том, что и на этот раз запустить коллайдер не получится. Но на самом деле ничего страшного в потере пучка не было. К девяти утра циркуляция пучков в обоих направлениях была успешно восстановлена, и было объявлено, что первые столкновения частиц должны произойти в течение ближайших нескольких часов.
Фактически, каждый эксперимент управляется с трех точек. Работу ускорителя контролирует главный центр управления БАК (LHC Control Centre). Работа каждого из экспериментов контролируется с двух точек — один управляющий зал находится непосредственно над каждым экспериментом (в результате они оказываются разнесенными на десяток километров), второй — на территории комплекса основных зданий CERN. Все центры управления сообщаются с помощью телефона и видеоконференций. Перед включением ускорителя специалисты согласуют свои действия с управлением детекторами, проверяя их готовность принять пучок протонов.
После начала первых столкновений накопление научной информации начали три из четырех основных детекторов БАК — CMS, ATLAS и LHCb. На детекторе ALICE, предназначенном для работы с тяжелыми ионами, пока продолжатся подготовительные работы. Изучение высокоэнергетичных столкновений протонов в детекторе позволит юстировать аппаратуру и проверить корректность получаемых данных. Пучки ядер свинца обещают дать ALICE в конце этого года.
Появление научных публикаций и, возможно, получение революционных данных — открытие новых частиц или выявление нарушений законов Стандартной модели — может произойти в ближайшее время.
Хотя 7 ТэВ — это вдвое меньше запланированной энергии, но на этих энергиях уже можно ожидать появления новой информации.
Представители эксперимента CMS, вклад России в который является наибольшим, вели онлайн-трансляцию первых столкновений пучков на энергии 7 ТэВ и в институтах-членах коллаборации по всему миру. Одним из таких является Объединенный институт ядерных исследований, расположенный в Дубне. Там специально к первому научному запуску коллайдера состоялся специальный семинар. Через специально организованный по этому случаю телемост между CERN и Дубной друг с другом пообщались не только один из руководителей CMS Анатолий Зарубин и руководитель коллаборации RDMS Игорь Голутвин, а и корреспонденты «Газеты.Ru».
«Произошло событие, давно ожидаемое. Оно было знаковое и больше символическое, чем по существу, — заявил руководитель RDMS Игорь Голутвин после первых успешных столкновений. — Я не сомневался, что это все произойдет.
Мы даже пальцы не скрещивали и по дереву не стучали.
Хочу поблагодарить за интерес к этому событию. Раз есть интерес, значит, есть будущее у науки. Все хорошо и жизнь хороша».
«Мы все находимся под впечатлением того, как работает сейчас БАК, — признался руководитель эксперимента CMS Гвидо Тонелли. — Очень радостно смотреть, как хорошо работают наши детекторы, а наши физики по всему миру уже начали анализировать данные. Уже скоро мы бросим вызов главным загадкам современной физики. Перед нами великие времена».
«Этот момент мы ждали давно и готовились к нему очень тщательно.
Мы очень ждем результатов столкновения протонов, а также столкновений ионов свинца позже в этом году. Они дадут нам новое понимание природы сильных взаимодействий и эволюции материи в «молодости» Вселенной», — считает руководитель ALICE Юрген Шукрафт.
Руководитель эксперимента LHCb Андрей Голутвин заявил, что его детектор готов к получению физических результатов: «У нас запланировала гигантская исследовательская программа, посвященная изучению материи и антиматерии на самом высоком уровне».
«Я и мы все были уверены, что сегодня все получится. Это большой праздник для нас, торжество гигантского коллектива CERN, радость успешного международного сотрудничества», — это уже слова Кирсти Асполы, финансового руководителя CMS.
На момент, когда произошло ожидаемое столкновение пучков протонов, в Дубне уже полным разгаром шел фуршет. Правда, вино почти никто не пил — чтобы не сглазить. В CERN же фуршет начался минут на 40 позже, когда был выпущен пресс-релиз и сделаны все официальные заявления.
«С наступлением сегодняшнего дня эксперименты БАК вступают в новую эру широчайших горизонтов исследований. Мы начинаем изучать загадки темной материи, вести поиск универсальной природы взаимодействий, новых измерений и бозона Хиггса», — подвела итог событиям вторника руководитель эксперимента ATLAS Фабиола Джанотти.