![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
Іґорь Іванов опублікував у себе пост про історію Великого зіштовхувача гадронів. Починається вона з 70-х років, коли в ЦЕРНі* вирішують копати 30-кілометровий тунель для Великого електрон-позитронного зіштовхувача (Large Electron-Positron Collider, LEP). Тоді ж вирішують, що тунель треба побудувати з «запасом», аби в майбутньому можна було в ньому ж зробити зіштовхувач гадронів.
У 1985 році тунель віддають в експлуатацію для LEP-а. Тунель цей знаходиться на території Швейцарії та Франції, біля Женеви. Довжина тунелю, що знаходиться на глибині 175 м під землею — 27 км, ширина — 3.8 м. За словами Іванова, будівництво тунелю зайняло понад половину усього бюджету прискорювача LEP, так що рішення побудувати його «з запасом» було правильним і в майбутньому суттєво зекономило кошти на будівництво LHC. Ось так цей тунель виглядає зараз:
Світло-рожева лінія — то швейцарсько-французький кордон. Тепер, коли Швейцарія увійшла до Шенґенської зони, працівникам Центру більше не треба проходити паспортний контроль. Зелене кільце — основний тунель, де протони прискорюються до максимальної енергії 14 TeV та зіштовхуються між собою, синє кільце — це так званий тунель SPS (Super-Proton Synchrotron). Це в ньому протон починає свій шлях і прискорюється до енергії 0.45 TeV, після чого впорскується в зелений тунель. Капітан Очевидність підказує, що для того, щоб частинки зіткнулися між собою, треба один протон пустити за годинниковою стрілкою, а другий — йому назустріч. Це власне і робиться за допомогою цього допоміжного прискорювача. У зеленому тунелі, в свою чергу, знаходяться чотири детектори — ATLAS, CMS, ALICE та LHCb, які «ловлять» те, що отрималося після зіткнення двох протонів.
Але повернімося до історії. Отже, в 1992 році ЦЕРН остаточно затверджує рішення про будівництво Великого зіштовхувача гадронів у тунелі LEP-а:
Ще два роки ідуть на всяку бюрократичну хуєту, і в 1994 остаточно ухвалюється рішення про демонтаж LEP-а та початок будівництва LHC. Прискорюються протони у тунелі будуть, звісно, за допомогою електромагнітного поля, яке генеруватимуть отакі дипольні магнітики:
Грудень 1997 року. Перший магнітик довжиною 15 метрів привозять до ЦЕРНу з Італії:
1998 рік. Розпочалися будівельні роботи на місці, де повстане детектор ATLAS:
У грудні 2000 року почався демонтаж LEP-а, щоб на його місці встановити LHC:
Так виглядав тунель під час демонтажу:
2001 рік. Тим часомкроти будівельники докопали допоміжний прискорювальний тунель і з’єднали його з основним тунелем:
Тоді ж у ЦЕРНі було збудовано суперкомп’ютер для обробки даних з майбутнього зіштовхувача. Цей суперкомп’ютер об’єднаний у європейський ґрід — загальноєвропейську мережу обчислювальних центрів, яка займатиметься обробкою даних спільно з ЦЕРН-ом:
2003 рік. У тунелі починаються праці над встановленням інсталяції детектора LHCb:
2005 рік. Перший з 1746 магнітиків опускають до тунелю та встановлюють на своєму місці:
А останній магнітик опустився в тунель у 2007 році:
2008 рік. Останній з 15 шматків детектора CMS опускають до тунелю:
10 вересня 2008 року — запущено перші два пучки частинок у тунелі. За ними спостерігають на моніторах у Центрі керування (CERN Control Center):
Цю частину історії LHC можна переглянути в ролику «LHC milestones». Що було далі? 19 вересня 2008 року у зіштовхувачі сталася аварія: через коротке замикання у секторах 3 та 4 зупинилося понад 100 магнітів (стався так званий magnet quench). Щось там розплавилося, і з тунелю витікло 6 тон рідкого гелію, що ці магніти охолоджували, а температура в секторах підвищилась до 100 К (–173 °С). Щоб то все пофіксити і назад охолодити до робочої температури (4 К чи щось таке), пішло кілька місяців + вирішили зупинити зіштовхувач і ще раз все перевірити. Коротше, до листопада 2009 року зіштовхувач не працював.
Однак, незважаючи на це все, 26 жовтня 2008 року відбулася офіційна церемонія інавґурації LHC за участю президента Швейцарії, прем’єр-міністра Франції та інших політиків:
Нарешті, 20 листопада 2009 зіштовхувач знову запрацював, а вже 30 листопада став найпотужнішим прискорювачем частинок у світі, досягнувши енергії зіткнень 1.18 TeV. До цього ним був американський прискорювач Теватрон з максимальною енергією 0.98 TeV. Зараз прискорювач готують до зіштовхувань на енергії 3.5 TeV, а вже за два роки він має досягнути своєї максимальної енергії зіткнень — 14 TeV.
Що тут можна сказати? Великий зіштовхувач гадронів — це найбільш крута річ, створена цією цивілізацією, зокрема найбільш крута річ, створена європейською цивілізацією. При чому, на відміну від тетраедрів у Єгипті, створена не рабською працею, а за допомогою добровільної та гідно оплачуваної співпраці науковців та інженерів з усієї Європи та світу, частково також — і працею українських науковців.
Тунель великого зіштовхувача гадронів з висоти пташиного польоту. Кільцями позначено детектори та допоміжний прискорювальний тунель (SPS).
До речі, через років так десять LHC хотять проапгрейдити до Дуже великого зіштовхувача гадронів або Надвеликого зіштовхувача гадронів.
Всі світлини взято з CERN Document Server.
Посилання по темі:
Офіційна сторінка LHC,,
LHC Rap — у доступній формі пояснено про всі експерименти в LHC,,
LHC Milestones 1977 - 2008 — відео, з якого я нарізав скріншотів, і яке стало основою для цього посту,,
Les métiers du CERN : L'éléctricité au CERN, tout un réseau! — французькомовний ролик про електрику в ЦЕРНі,,
CERN на твітері
CERN Courrier — офіційний журнал ЦЕРНу, з якого можна дізнатися найсвіжішу інформацію про зіштовхувач.
______________________
* Назва CERN походить з французького Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire — Європейська рада з ядерних досліджень. Так називалася утворена в 1952 році організація, що мала створити у Європі світовий центр з ядерної фізики. У 1954 цей центр з’явився і отримав назву Organisation Européen pour la Recherche Nucléaire — Європейська організація з ядерних досліджень ЦЕРН. Після створення центру Раду було, по суті, розпущено, але досьогодні Центр послуговується саме оригінальною назвою — CERN (повністю — CERN Organisation Européen pour la Recherche Nucléaire). Як і всі інші наукові інституції у світі, що містять прикметник «ядерний» у своїй назві, Центр не займається ядерною фізикою і не має ніякого стосунку до ядерної енергетики. Його мета — дослідження фізики фундаментальних (елементарних) частинок та фундаментальних взаємодій, коротше, вивчення фундаменту, з якого збудований наш Всесвіт.
У 1985 році тунель віддають в експлуатацію для LEP-а. Тунель цей знаходиться на території Швейцарії та Франції, біля Женеви. Довжина тунелю, що знаходиться на глибині 175 м під землею — 27 км, ширина — 3.8 м. За словами Іванова, будівництво тунелю зайняло понад половину усього бюджету прискорювача LEP, так що рішення побудувати його «з запасом» було правильним і в майбутньому суттєво зекономило кошти на будівництво LHC. Ось так цей тунель виглядає зараз:
Світло-рожева лінія — то швейцарсько-французький кордон. Тепер, коли Швейцарія увійшла до Шенґенської зони, працівникам Центру більше не треба проходити паспортний контроль. Зелене кільце — основний тунель, де протони прискорюються до максимальної енергії 14 TeV та зіштовхуються між собою, синє кільце — це так званий тунель SPS (Super-Proton Synchrotron). Це в ньому протон починає свій шлях і прискорюється до енергії 0.45 TeV, після чого впорскується в зелений тунель. Капітан Очевидність підказує, що для того, щоб частинки зіткнулися між собою, треба один протон пустити за годинниковою стрілкою, а другий — йому назустріч. Це власне і робиться за допомогою цього допоміжного прискорювача. У зеленому тунелі, в свою чергу, знаходяться чотири детектори — ATLAS, CMS, ALICE та LHCb, які «ловлять» те, що отрималося після зіткнення двох протонів.
Але повернімося до історії. Отже, в 1992 році ЦЕРН остаточно затверджує рішення про будівництво Великого зіштовхувача гадронів у тунелі LEP-а:
Ще два роки ідуть на всяку бюрократичну хуєту, і в 1994 остаточно ухвалюється рішення про демонтаж LEP-а та початок будівництва LHC. Прискорюються протони у тунелі будуть, звісно, за допомогою електромагнітного поля, яке генеруватимуть отакі дипольні магнітики:
Грудень 1997 року. Перший магнітик довжиною 15 метрів привозять до ЦЕРНу з Італії:
1998 рік. Розпочалися будівельні роботи на місці, де повстане детектор ATLAS:
У грудні 2000 року почався демонтаж LEP-а, щоб на його місці встановити LHC:
Так виглядав тунель під час демонтажу:
2001 рік. Тим часом
Тоді ж у ЦЕРНі було збудовано суперкомп’ютер для обробки даних з майбутнього зіштовхувача. Цей суперкомп’ютер об’єднаний у європейський ґрід — загальноєвропейську мережу обчислювальних центрів, яка займатиметься обробкою даних спільно з ЦЕРН-ом:
2003 рік. У тунелі починаються праці над встановленням інсталяції детектора LHCb:
2005 рік. Перший з 1746 магнітиків опускають до тунелю та встановлюють на своєму місці:
А останній магнітик опустився в тунель у 2007 році:
2008 рік. Останній з 15 шматків детектора CMS опускають до тунелю:
10 вересня 2008 року — запущено перші два пучки частинок у тунелі. За ними спостерігають на моніторах у Центрі керування (CERN Control Center):
Цю частину історії LHC можна переглянути в ролику «LHC milestones». Що було далі? 19 вересня 2008 року у зіштовхувачі сталася аварія: через коротке замикання у секторах 3 та 4 зупинилося понад 100 магнітів (стався так званий magnet quench). Щось там розплавилося, і з тунелю витікло 6 тон рідкого гелію, що ці магніти охолоджували, а температура в секторах підвищилась до 100 К (–173 °С). Щоб то все пофіксити і назад охолодити до робочої температури (4 К чи щось таке), пішло кілька місяців + вирішили зупинити зіштовхувач і ще раз все перевірити. Коротше, до листопада 2009 року зіштовхувач не працював.
Однак, незважаючи на це все, 26 жовтня 2008 року відбулася офіційна церемонія інавґурації LHC за участю президента Швейцарії, прем’єр-міністра Франції та інших політиків:
Нарешті, 20 листопада 2009 зіштовхувач знову запрацював, а вже 30 листопада став найпотужнішим прискорювачем частинок у світі, досягнувши енергії зіткнень 1.18 TeV. До цього ним був американський прискорювач Теватрон з максимальною енергією 0.98 TeV. Зараз прискорювач готують до зіштовхувань на енергії 3.5 TeV, а вже за два роки він має досягнути своєї максимальної енергії зіткнень — 14 TeV.
Що тут можна сказати? Великий зіштовхувач гадронів — це найбільш крута річ, створена цією цивілізацією, зокрема найбільш крута річ, створена європейською цивілізацією. При чому, на відміну від тетраедрів у Єгипті, створена не рабською працею, а за допомогою добровільної та гідно оплачуваної співпраці науковців та інженерів з усієї Європи та світу, частково також — і працею українських науковців.
Тунель великого зіштовхувача гадронів з висоти пташиного польоту. Кільцями позначено детектори та допоміжний прискорювальний тунель (SPS).
До речі, через років так десять LHC хотять проапгрейдити до Дуже великого зіштовхувача гадронів або Надвеликого зіштовхувача гадронів.
Всі світлини взято з CERN Document Server.
Посилання по темі:
Офіційна сторінка LHC,,
LHC Rap — у доступній формі пояснено про всі експерименти в LHC,,
LHC Milestones 1977 - 2008 — відео, з якого я нарізав скріншотів, і яке стало основою для цього посту,,
Les métiers du CERN : L'éléctricité au CERN, tout un réseau! — французькомовний ролик про електрику в ЦЕРНі,,
CERN на твітері
CERN Courrier — офіційний журнал ЦЕРНу, з якого можна дізнатися найсвіжішу інформацію про зіштовхувач.
______________________
* Назва CERN походить з французького Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire — Європейська рада з ядерних досліджень. Так називалася утворена в 1952 році організація, що мала створити у Європі світовий центр з ядерної фізики. У 1954 цей центр з’явився і отримав назву Organisation Européen pour la Recherche Nucléaire — Європейська організація з ядерних досліджень ЦЕРН. Після створення центру Раду було, по суті, розпущено, але досьогодні Центр послуговується саме оригінальною назвою — CERN (повністю — CERN Organisation Européen pour la Recherche Nucléaire). Як і всі інші наукові інституції у світі, що містять прикметник «ядерний» у своїй назві, Центр не займається ядерною фізикою і не має ніякого стосунку до ядерної енергетики. Його мета — дослідження фізики фундаментальних (елементарних) частинок та фундаментальних взаємодій, коротше, вивчення фундаменту, з якого збудований наш Всесвіт.
