У чому сенс колайдера? Відкриття, зроблені у великому адронному колайдері

Найпотужніший у світі прискорювач заряджених частинок на зустрічних пучках

Найпотужніший у світі прискорювач заряджених частинок на зустрічних пучках, збудований Європейським центром з ядерних досліджень (CERN) у підземному тунелі завдовжки 27 кілометрів на глибині 50-175 метрів на кордоні Швейцарії та Франції. ВАК було запущено восени 2008 року, проте через аварію експерименти на ньому почалися лише у листопаді 2009 року, а на проектну потужність він вийшов у березні 2010 року. Запуск колайдера привернув увагу не лише фізиків, а й простих обивателів, оскільки у ЗМІ висловлювалися побоювання, що експерименти на колайдері можуть призвести до кінця світу. У липні 2012 року було оголошено про виявлення за допомогою ВАК частинки, яка з високою ймовірністю була бозоном Хіггса - його існування підтверджувало правильність Стандартної моделі будови речовини.

Передісторія

Вперше прискорювачі часток стали використовуватися в науці наприкінці 20-х років XX століття для вивчення властивостей матерії. Перший кільцевий прискорювач, циклотрон, було створено 1931 року американським фізиком Ернестом Лоуренсом (Ernest Lawrence). У 1932 році англієць Джон Кокрофт (John Cockcroft) та ірландець Ернест Уолтон (Ernest Walton) за допомогою помножувача напруги та першого у світі прискорювача протонів зуміли вперше здійснити штучне розщеплення ядра атома: при бомбардуванні літію протонами було отримано гелій. Прискорювачі частинок працюють за рахунок електричних полів, які використовуються для прискорення (у багатьох випадках до швидкостей, наближених до швидкості світла) та утримання на заданій траєкторії заряджених частинок (наприклад, електронів, протонів або важчих іонів). Найпростіший побутовий приклад прискорювачів - це телевізори з електронною променевою трубкою,,,,,.

Прискорювачі використовуються для різноманітних експериментів, у тому числі для отримання надважких елементів. Для дослідження елементарних частинок також використовуються колайдери (від collide - "зіткнення") - прискорювачі заряджених частинок на зустрічних пучках, призначені для вивчення продуктів їх зіткнень. Вчені надають пучкам великих кінетичних енергії. При зіткненнях можуть утворитися нові, невідомі раніше частинки. Спеціальні детектори покликані вловити їхню появу. На початок 1990-х років найбільш потужні колайдери діяли в США та Швейцарії. У 1987 році в США неподалік Чикаго був запущений колайдер Теватрон (Tevatron) з максимальною енергією пучка 980 гігаелектронвольт (ГеВ). Він є підземним кільцем довжиною 6,3 кілометра , , . У 1989 році у Швейцарії під егідою Європейського центру з ядерних досліджень (CERN) було введено в експлуатацію Великий електрон-позитронний колайдер (LEP). Для нього на глибині 50-175 метрів у долині Женевського озера був побудований кільцевий тунель довжиною 26,7 кілометра, в 2000 році на ньому вдалося досягти енергії пучка в 209 ГеВ , , , .

У СРСР у 1980-і роки було створено проект Прискорювально-накопичувального комплексу (УНК) – надпровідного протон-протонного колайдера в Інституті фізики високих енергій (ІФВЕ) у Протвіно. Він перевершував би за більшістю параметрів LEP і Теватрон і повинен був дозволити розганяти пучки елементарних частинок з енергією 3 тераелектронвольта (ТеВ). Його основне кільце завдовжки 21 кілометр було побудовано під землею у 1994 році, проте через брак коштів проект у 1998 році був заморожений, збудований у Протвиному тунель – законсервований (були добудовані лише елементи розгінного комплексу), а головний інженер проекту Геннадій Дуров виїхав на роботу в США , , , , , , , . На думку деяких російських учених, якби УНК був добудований і введений в дію, не було б необхідності у створенні більш потужних колайдерів, : висловлювалося припущення, що для отримання нових даних про фізичні основи світоустрою достатньо було подолати на прискорювачах поріг енергії в 1 ТеВ , . Заступник директора НДІ ядерної фізики МДУ та координатор участі російських інститутів у проекті створення Великого адронного колайдера Віктор Саврін, згадуючи про УНК, стверджував: "Ну три тераелектронвольти або сім. А там три тераелектронвольти можна було довести до п'яти потім". Втім, США теж відмовилися від будівництва власного надпровідного суперколайдера (SSC) в 1993 році, причому з фінансових міркувань.

Замість будівництва власних колайдерів фізики різних країн вирішили об'єднатися у рамках міжнародного проекту, ідея створення якого зародилася ще у 1980-х роках. Після закінчення експериментів на швейцарському LEP його обладнання було демонтовано, і на його місці розпочато будівництво Великого адронного колайдера (БАК, Large Hadron Collider, LHC) - найпотужнішого у світі кільцевого прискорювача заряджених частинок на зустрічних пучках, на якому зіштовхуватимуться пучки протонів. зіткнення до 14 ТеВ та іони свинцю з енергіями зіткнення до 1150 ТеВ , , , , , .

Цілі експерименту

Основною метою будівництва ВАК було уточнення або спростування Стандартної моделі - теоретичної конструкції у фізиці, що описує елементарні частинки та три з чотирьох фундаментальних взаємодії: сильна, слабка та електромагнітна, за винятком гравітаційного . Формування Стандартної моделі було завершено в 1960-1970-х роках, і всі зроблені відтоді відкриття, на думку вчених, описувалися природними розширеннями цієї теорії. При цьому Стандартна модель пояснювала, як взаємодіють елементарні частинки, але не відповідала на питання, чому саме так, а не інакше.

Вчені зазначали, що якби на ВАК не вдалося домогтися відкриття бозона Хіггса (у пресі його іноді називали "часткою бога" , , ) - це поставило б під питання всю Стандартну модель, що вимагало б повного перегляду існуючих уявлень про елементарні частинки , , , , . У той самий час у разі підтвердження Стандартної моделі деякі області фізики вимагали подальшої експериментальної перевірки: зокрема, потрібно було довести існування "гравітонів" - гіпотетичних частинок, що відповідали за гравітацію , .

Технічні особливості

ВАК розташовується в тунелі, побудованому для LEP. Велика його частина лежить під територією Франції. Тунель містить дві труби, які майже на всій своїй протяжності йдуть паралельно і перетинаються в місцях розташування детекторів, в яких здійснюватимуться зіткнення адронів - частинок, що складаються з кварків (для зіткнень будуть використовуватися іони свинцю та протони). Розганятися протони починають над самому ВАК, а допоміжних прискорювачах. Пучки протонів "стартують" у лінійному прискорювачі LINAC2, потім у прискорювачі PS, після чого вони потрапляють у кільце супер протонного синхротрону (SPS) довжиною 6,9 кілометра і вже після цього опиняються в одній із труб ВАК, де ще протягом 20 хвилин їм буде надано енергію до 7 ТеВ. Експерименти з іонами свинцю розпочинатимуть у лінійному прискорювачі LINAC3. Пучки утримуються на траєкторії 1600 надпровідними магнітами, багато з яких важать до 27 тонн. Ці магніти охолоджуються рідким гелієм до наднизької температури: 1,9 градуси вище за абсолютного нуля, холодніше відкритого космосу , , , , , , , .

На швидкості в 99,9999991 відсотка швидкості світла, здійснюючи понад 11 тисяч кіл по кільцю колайдера в секунду, протони стикаються в одному з чотирьох детекторів - найбільш складних систем ВАК , , , , , . Детектор ATLAS призначений для пошуку нових невідомих частинок, які можуть підказати вченим шлях пошуку "нової фізики", відмінної від Стандартної моделі. Детектор CMS призначений для отримання бозона Хіггса та дослідження темної матерії. Детектор ALICE призначений для досліджень матерії після Великого Вибуху та пошуку кварк-глюонної плазми, а детектор LHCb досліджуватиме причину превалювання матерії над антиматерією та досліджувати фізику b-кварків, . У майбутньому планується ввести в дію ще три детектори: TOTEM, LHCf і MoEDAL, .

Для обробки результатів експериментів на БАК використовуватиметься виділена розподілена комп'ютерна мережа GRID, здатна передавати до 10 гігабіт інформації в секунду в 11 обчислювальних центрів по всьому світу. Щороку з детекторів зчитуватиметься більше 15 петабайт (15 тисяч терабайт) інформації: сумарний потік даних чотирьох експериментів може досягати 700 мегабайт в секунду , , , , . У вересні 2008 року хакерам вдалося зламати веб-сторінку CERN і, за їхніми заявами, отримати доступ до управління колайдером. Проте співробітники CERN пояснили, що система управління ВАК ізольована від інтернету. У жовтні 2009 року за підозрою у співпраці з терористами був заарештований Адлен Ішор, який був одним із вчених, які працювали над експериментом LHCb на ВАК. Втім, як повідомило керівництво CERN, Ішор не мав доступу до підземних приміщень колайдера і не займався нічим, що могло зацікавити терористів. У травні 2012 року Ішора було засуджено на п'ять років в'язниці .

Вартість та історія будівництва

У 1995 році вартість створення ВАК оцінювалася в 2,6 мільярда швейцарських франків без урахування вартості проведення експериментів. Планувалося, що експерименти повинні будуть розпочатися через 10 років – у 2005 році. У 2001 році бюджет CERN був скорочений, а до вартості будівництва було додано 480 мільйонів франків (загальна вартість проекту на той час складала близько 3 мільярдів франків), і це призвело до того, що запуск колайдера було відкладено до 2007 року. У 2005 році під час будівництва ВАК загинув інженер: причиною трагедії стало падіння вантажу з крана.

Запуск ВАК переносився не лише через проблеми з фінансуванням. У 2007 році з'ясувалося, що поставлені Fermilab деталі для надпровідних магнітів не задовольняли конструкційним вимогам, через що запуск колайдера було перенесено на рік.

10 вересня 2008 року в ВАК було запущено перший пучок протонів. Планувалося, що через кілька місяців на колайдері будуть здійснені перші зіткнення, проте 19 вересня через дефектне з'єднання двох надпровідних магнітів на ВАК сталася аварія: магніти були виведені з ладу, в тунель вилилося більше 6 тонн рідкого гелію, у трубах прискорювача було порушено вакуум . Колайдеру довелося закрити на ремонт. Незважаючи на аварію 21 вересня 2008 року відбулася урочиста церемонія введення ВАК у дію. Спочатку досліди збиралися відновити вже в грудні 2008 року, проте потім дата повторного запуску була перенесена на вересень, а після - на середину листопада 2009 року, при цьому перші зіткнення планувалося провести лише у 2010 році. Перші після аварії тестові запуски пучків іонів свинцю та протонів у частині кільця ВАК були здійснені 23 жовтня 2009 року. 23 листопада в детекторі ATLAS було зроблено перші зіткнення пучків, а 31 березня 2010 року колайдер запрацював на повну потужність: того дня було зареєстровано зіткнення пучків протонів на рекордній енергії в 7 ТеВ. У квітні 2012 року було зафіксовано ще більшу енергію зіткнень протонів - 8 ТеВ .

У 2009 році вартість ВАК оцінювалася від 3,2 до 6,4 мільярда євро, що робило його найдорожчим науковим експериментом в історії людства.

Міжнародна співпраця

Зазначалося, що проект масштабу ВАК не під силу створити одній країні. Він створювався зусиллями не лише 20 держав-учасниць CERN: у його розробці брали участь понад 10 тисяч вчених із понад ста країн земної кулі. З 2009 року проектом ВАК керує генеральний директор CERN Рольф-Дітер Хойєр (Rolf-Dieter Heuer). У створенні ВАК бере участь і Росія як член-спостерігач CERN: у 2008 році на Великому адронному колайдері працювало близько 700 російських вчених, у тому числі були співробітники ІФВЕ.

Тим часом вчені однієї з європейських країн ледь не втратили можливість взяти участь в експериментах на ВАК. У травні 2009 року міністр науки Австрії Йоханнес Хан (Johannes Hahn) заявив про вихід країни з CERN з 2010 року, пояснивши це тим, що членство в CERN і участь у програмі створення ВАК є надто затратним і не приносить відчутної віддачі науці та університетам Австрії. Йшлося про можливу щорічну економію приблизно 20 мільйонів євро, що становило 2,2 відсотка бюджету CERN і близько 70 відсотків коштів, що виділяються на австрійським урядом на участь у міжнародних дослідницьких організаціях. Остаточне рішення про вихід Австрія пообіцяла ухвалити восени 2009 року. Втім, згодом австрійський канцлер Вернер Файман (Werner Faymann) заявив, що його країна не збирається залишати проект і CERN.

Чутки про небезпеку

У пресі циркулювали чутки про те, що ВАК становить небезпеку для людства, оскільки його запуск може призвести до кінця світу. Приводом стали заяви вчених про те, що в результаті зіткнень у колайдері можуть утворитися мікроскопічні чорні дірки: відразу з'явилися думки про те, що в них може "засмоктати" всю Землю, і тому ВАК є справжньою "скринею Пандори", , , . Також висловлювалися думки про те, що виявлення бозона Хіггса призведе до безконтрольного зростання маси у Всесвіті, а експерименти з пошуку "темної матерії" можуть призвести до появи "страпелячок" (strangelets, переклад терміну на російську мову належить астроному Сергію Попову) - "дивній матерії" ", яка при зіткненні зі звичайною матерією може перетворити її на "страпельку". При цьому наводилося порівняння з романом Курта Воннегута (Kurt Vonnegut) "Колиска для кішки", де вигаданий матеріал "лід-дев'ять" знищив життя на планеті. Деякі видання, посилаючись на думки окремих учених, заявляли також про те, що експерименти на ВАК можуть призвести до появ "червоточин" (wormholes) у часі, через які в наш світ з майбутнього можуть перенестися частинки або навіть живі істоти. Втім, виявилося, що слова вчених були спотворені і неправильно інтерпретовані журналістами: спочатку йшлося "про мікроскопічні машини часу, за допомогою яких мандрувати в минуле зможуть лише окремі елементарні частинки", .

Вчені неодноразово заявляли, що ймовірність подібних подій мізерно мала. Було навіть зібрано спеціальну Групу оцінки безпеки ВАК, яка провела аналіз та виступила зі звітом про ймовірність катастроф, до яких можуть привести експерименти на ВАК. Як повідомили вчені, зіткнення протонів на ВАК будуть не небезпечнішими, ніж зіткнення космічних променів зі скафандрами космонавтів: вони мають іноді навіть більшу енергію, ніж та, що може бути досягнуто в ВАК. А що стосується гіпотетичних чорних дірок, то вони "розсмокчуться", не долетівши навіть до стінок колайдера,,,,,,.

Втім, чутки про можливі катастрофи все одно тримали громадськість у напрузі. На творців колайдера навіть подавали до суду: найвідоміші позови належали американському юристу та лікарю Вальтеру Вагнеру (Walter Wagner) та професору хімії з Німеччини Отто Ресслеру (Otto Rossler). Вони звинувачували CERN в тому, що своїм експериментом організація наражають на небезпеку людство і порушують гарантоване Конвенцією з прав людини "право на життя", проте позови були відхилені , , , , . Преса повідомляла, що через чутки про швидкий кінець світу після запуску ВАК в Індії наклала на себе руки 16-річна дівчина.

У російській блогосфері з'явився мем "скоріше колайдер", який можна перекласти як "скоріше б кінець світу, неможливо більше дивитися на це неподобство". Популярністю користувався анекдот "Фізики мають традицію - один раз на 14 мільярдів років збиратися і запускати колайдер".

Наукові результати

Перші дані експериментів на ВАК були опубліковані в грудні 2009 року. 13 грудня 2011 року фахівці CERN заявили, що в результаті досліджень на ВАК їм вдалося звузити межі ймовірної маси бозона Хіггса до 115,5-127 ГеВ і виявити ознаки існування частки, що шукається, з масою близько 126 ГеВ, . У тому ж місяці було вперше оголошено про відкриття в ході експериментів на ВАК нової частинки, яка не була бозоном Хіггса і отримала назву b (3P), .

4 липня 2012 року керівництво CERN офіційно заявило про виявлення з ймовірністю 99,99995 відсотка нової частки в області мас близько 126 ГеВ, яка, за припущеннями вчених, найімовірніше була бозоном Хіггса. Цей результат керівник однієї з двох наукових колаборацій, що працювали на ВАК, Джо Інкандела (Joe Incandela) назвав "одним із найбільших спостережень у цій галузі науки за останні 30-40 років", а сам Пітер Хіггс оголосив виявлення частки "кінцем цілої ери у фізиці" " , , .

Майбутні проекти

У 2013 році CERN планує модернізувати ВАК, встановивши на нього потужніші детектори та збільшивши загальну потужність колайдера. Проект модернізації називають Супер великим адронним колайдером (Super Large Hadron Collider, SLHC). Також планується будівництво Міжнародного лінійного колайдера (International Linear Collider, ILC). Його труба буде довжиною в кілька десятків кілометрів, і він повинен бути дешевше за БАК за рахунок того, що в його конструкції не потрібно застосовувати дорогі надпровідні магніти. Будувати ILC, можливо, будуть в Дубні , , .

Також деякі фахівці CERN та вчені США та Японії пропонували після закінчення роботи ВАК розпочати роботу над новим Дуже великим адронним колайдером (Very Large Hadron Collider, VLHC), .

Використані матеріали

Chris Wickham, Robert Evans. "It"s a boson:" Higgs quest bears new particle. Reuters, 05.07.2012

Lucy Christie, Marie Noelle Blessig. Physique: decouverte de la "particule de Dieu"? - Agence France-Presse, 04.07.2012

Dennis Overbye. Physicists Find Elusive Particle Seen є Key to Universe. - The New York Times, 04.07.2012

Adlene Hicheur condamne a 5 ans de prison, dont un avec sursis. - L"Express, 04.05.2012

Particle collider escalates quest to explore universe. - Agence France-Presse, 06.04.2012

Jonathan Amos. LHC reports discovery of its first new particle. - BBC News, 22.12.2011

Леонід Попов. На ВАК спіймана перша нова частка. - Membrana, 22.12.2011

Stephen Shankland. CERN physicists find hint of Higgs boson. - CNET, 13.12.2011

Paul Rincon. LHC: Higgs boson "має бути глухий". - BBC News, 13.12.2011

Yes, we did it! - CERN Bulletin, 31.03.2010

Richard Webb. Physicists race to publish перші результати від LHC. - New Scientist, 21.12.2009

Press Release. Дві циркуляційні композиції при перших collisions в LHC. - CERN (cern.ch), 23.11.2009

Particles є back in the LHC! - CERN (cern.ch), 26.10.2009

First lead ions in LHC. - LHC Injection Tests (lhc-injection-test.web.cern.ch), 26.10.2009

Charles Bremner, Adam Sage. Hadron Collider physicist Adlene Hicheur charged with terrorism. - The Times, 13.10.2009

Dennis Overbye. French Investigate Scientist у Формальному Terrorism Inquiry. - The New York Times, 13.10.2009

What's left of the Superconducting Super Collider? The Physics Today, 06.10.2009

LHC to run at 3.5 TeV for early part of 2009-2010 run rising later. - CERN (cern.ch), 06.08.2009

LHC Experiments Committee. - CERN (cern.ch), 30.06.2009

У 100 метрах під землею, на кордоні Франції та Швейцарії, розташований пристрій, який здатний відкрити таємниці світобудови. Або, на думку деяких, знищити все життя Землі.

Так чи інакше, це найбільша машина у світі, і вона використовується для дослідження найдрібніших частинок у Всесвіті. Це Великий адронний (не андроїдний) колайдер (LHC).

Короткий опис

LHC є частиною проекту, який очолює Європейська організація ядерних досліджень (ЦЕРН). Колайдер включений до комплексу прискорювачів ЦЕРН за межами Женеви у Швейцарії та використовується для розгону пучків протонів та іонів до швидкості, що наближається до швидкості світла, зіткнення частинок одна з одною та запису результуючих подій. Вчені сподіваються, що це допоможе більше дізнатися про виникнення Всесвіту та про його склад.

Що таке коллайдер (LHC)? Це найамбітніший і найпотужніший прискорювач частинок, побудований на сьогоднішній день. Тисячі вчених із сотень країн співпрацюють та конкурують один з одним у пошуку нових відкриттів. Для збору даних експериментів передбачено 6 ділянок, що розташовані вздовж кола колайдера.

Зроблені з його допомогою відкриття можуть стати корисними в майбутньому, але це не є причиною його будівництва. Мета Великого адронного колайдера – розширити наші знання про Всесвіт. Враховуючи, що LHC коштує мільярди доларів і потребує співпраці багатьох країн, відсутність практичного застосування може бути несподіваною.

Навіщо потрібен Адронний колайдер?

У спробі зрозуміти наш Всесвіт, його функціонування та фактичну структуру, вчені запропонували теорію, яка називається стандартною моделлю. У ній зроблено спробу визначити і пояснити фундаментальні частинки, які роблять світ таким, яким він є. Модель поєднує елементи теорії відносності Ейнштейна з квантовою теорією. У ній також враховано 3 з 4 основних сил Всесвіту: сильні та слабкі ядерні взаємодії та електромагнетизм. Теорія не стосується 4-ї фундаментальної сили – сили тяжіння.

Стандартна модель дала кілька передбачень про Всесвіт, які узгоджуються з різними експериментами. Але є й інші аспекти, які вимагали підтвердження. Один із них – теоретична частка, звана бозоном Хіггса.

Його відкриття дає у відповідь питання про масі. Чому матерія нею має? Вчені ідентифікували частинки, які не мають маси, наприклад, нейтрино. Чому в одних вона є, а в інших – ні? Фізики запропонували багато пояснень.

Найпростіше з них – механізм Хіггса. Ця теорія свідчить, що є частка і відповідна їй сила, яка пояснює наявність маси. Раніше вона ніколи не спостерігалася, тому події, створювані LHC, мали або довести існування бозона Хіггса, або дати нову інформацію.

Ще одне питання, яким задаються вчені, пов'язане із зародженням Всесвіту. Тоді матерія та енергія були одним цілим. Після їхнього поділу частинки речовини та антиматерії знищили одна одну. Якби кількість їх була рівною, то нічого б не залишилося.

Але, на щастя для нас, у Всесвіті було більше. Вчені сподіваються спостерігати антиречовину під час роботи LHC. Це могло б допомогти зрозуміти причину різниці у кількості матерії та антиматерії, коли почався Всесвіт.

Темна матерія

Сучасне розуміння Всесвіту передбачає, що поки що можна спостерігати лише близько 4% матерії, яка має існувати. Рух галактик та інших небесних тіл свідчить, що є набагато більше видимої речовини.

Вчені назвали цю невизначену матерію темною. Спостережувана і темна матерія становлять близько 25%. Інші 3/4 походять від гіпотетичної темної енергії, що сприяє розширенню Всесвіту.

Вчені сподіваються, що їхні експерименти або нададуть додаткові докази існування темної матерії та темної енергії, або підтвердять альтернативну теорію.

Але це лише верхівка айсберга фізики елементарних частинок. Є ще екзотичніші та суперечливіші речі, які необхідно виявити, для чого і потрібен колайдер.

Великий вибух у мікромасштабах

Зіштовхуючи протони з досить великою швидкістю, LHC розбиває їх на дрібніші атомні субчастинки. Вони дуже нестабільні, і до розпаду чи рекомбінації існує лише частка секунди.

Відповідно до теорії Великого вибуху, спочатку їх складалася всі матерія. У міру розширення та охолодження Всесвіту вони об'єдналися у більші частинки, такі як протони та нейтрони.

Незвичайні теорії

Якщо теоретичні частки, антиматерія та темна енергія не є досить екзотичними, деякі вчені вважають, що LHC може надати докази існування інших вимірювань. Прийнято вважати, що світ є чотиривимірним (тривимірний простір та час). Але фізики припускають, що можуть існувати інші виміри, які люди не можуть сприймати. Наприклад, одна версія теорії струн вимагає наявності щонайменше 11 вимірів.

Адепти цієї теорії сподіваються, що LHC надасть докази пропонованої ними моделі Всесвіту. На їхню думку, фундаментальною будівельною цеглою є не частинки, а струни. Вони можуть бути відкритими або закритими, і вібрувати подібно до гітарних. Відмінність у коливаннях робить струни різними. Одні виявляють себе як електронів, інші реалізуються як нейтрино.

Що таке колайдер у цифрах?

LHC є масивною і потужною конструкцією. Він складається з 8 секторів, кожен із яких є дугою, обмеженою кожному кінці секцією, званої «вставкою». Довжина кола колайдера дорівнює 27 км.

Трубки прискорювача та камери зіткнень знаходяться на глибині 100 метрів під землею. Доступ до них забезпечує сервісний тунель з ліфтами та сходами, розташованими в кількох точках вздовж кола LHC. ЦЕРН також збудував наземні будівлі, в яких дослідники можуть збирати та аналізувати дані, що генеруються детекторами колайдера.

Для управління пучками протонів, що рухаються зі швидкістю, що дорівнює 99,99% швидкості світла, використовуються магніти. Вони величезні, важать кілька тонн. У LHC є близько 9600 магнітів. Вони охолоджуються до 1,9 К (-271,25 ° C). Це нижче за температуру космічного простору.

Протони всередині колайдера проходять трубами з надвисоким вакуумом. Це необхідно, щоб не було частинок, з якими вони могли зіткнутися до досягнення мети. Єдина молекула газу може призвести до невдачі експерименту.

На колі великого колайдера є шість ділянок, де інженери зможуть проводити свої експерименти. Їх можна порівняти з мікроскопами із цифровою камерою. Деякі з цих детекторів величезні - ATLAS є пристроєм довжиною 45 м, висотою 25 м і вагою 7 т.

У LHC задіяно близько 150 млн датчиків, які збирають дані та відправляють їх до обчислювальної мережі. Згідно з ЦЕРН обсяг інформації, що отримується під час експериментів, становить близько 700 МБ/с.

Очевидно, що такому колайдеру потрібно багато енергії. Його річна споживана потужність становить близько 800 ГВт∙год. Вона могла бути набагато більшою, але об'єкт не працює у зимові місяці. За даними ЦЕРН, вартість енергії становить близько 19 млн євро.

Зіткнення протонів

Принцип, що лежить в основі фізики колайдера, є досить простим. Спершу проводиться запуск двох пучків: одного – за годинниковою стрілкою, а другого – проти. Обидва потоки прискорюються до швидкості світла. Потім їх спрямовують назустріч один одному й спостерігають результат.

Обладнання, необхідне досягнення цієї мети, набагато складніше. LHC є частиною комплексу ЦЕРН. Перш ніж будь-які частинки увійдуть до LHC, вони вже проходять ряд кроків.

По-перше, щоб одержати протонів вчені повинні позбавити атоми водню електронів. Потім частинки направляються в установку LINAC 2, яка запускає в прискорювач PS Booster. Ці машини для прискорення часток використовують електричне змінне поле. Утримувати пучки допомагають поля, створювані гігантськими магнітами.

Коли промінь досягає потрібного енергетичного рівня, PS Booster спрямовує його в суперсинхротрон SPS. Потік прискорюється ще більше і ділиться на 2808 пучків по 1,1 x 1011 протонів. SPS вводить промені в LHC за годинниковою та проти годинникової стрілки.

Усередині великого адронного колайдера протони продовжують прискорюватися протягом 20 хвилин. На максимальній швидкості вони здійснюють 11245 обертів навколо LHC щосекунди. Промені сходяться на одному з шести детекторів. При цьому відбувається 600 млн зіткнень на секунду.

Коли зіштовхуються 2 протона, вони розщеплюються більш дрібні частинки, зокрема кварки і глюони. Кварки дуже нестійкі та розпадаються за частку секунди. Детектори збирають інформацію, відстежуючи шлях субатомних частинок, і направляють її до обчислювальної мережі.

Не всі протони стикаються. Інші продовжують рух до секції скидання променя, де поглинаються графітом.

Детектори

Уздовж кола колайдера розташовані 6 секцій, у яких проводиться збір даних та проводяться експерименти. З них 4 детектори основні та 2 меншого розміру.

Найбільшим є ATLAS. Його розміри - 46 х 25 х 25 м. Трекер виявляє та аналізує імпульс частинок, що проходять через ATLAS. Його оточує калориметр, що вимірює енергію частинок, поглинаючи їх. Вчені можуть спостерігати траєкторію їх руху та екстраполювати інформацію про них.

Детектор ATLAS також має спектрометр мюона. Мюони - це негативно заряджені частки у 200 разів важчі за електрони. Вони єдині здатні проходити через калориметр без зупинки. Спектрометр вимірює імпульс кожного мюона датчиками заряджених частинок. Ці рецептори можуть виявляти флуктуації в магнітному полі ATLAS.

Компактний мюонний соленоїд (CMS) є детектором загального призначення, який виявляє та вимірює субчастинки, що вивільняються під час зіткнень. Прилад знаходиться всередині гігантського соленоїдного магніту, який може створити магнітне поле, що майже в 100 тисяч разів перевищує магнітне поле Землі.

Детектор ALICE розроблений вивчення зіткнень іонів заліза. Таким чином дослідники сподіваються відтворити умови, подібні до тих, що сталися відразу після Великого вибуху. Вони очікують побачити, як іони перетворюються на суміш кварків та глюонів. Основним компонентом ALICE є камера TPC, що служить для вивчення та відтворення траєкторії частинок.

LHC служить для пошуку доказів існування антиречовини. Він робить це шляхом пошуку частинки, яка називається чарівним кварком. Ряд субдетекторів, що оточують точку зіткнення, має 20 метрів завдовжки. Вони можуть вловлювати дуже нестійкі частинки чарівних кварків, що швидко розпадаються.

Експеримент ТОТЕМ проводиться на ділянці з одним із малих детекторів. Він вимірює розмір протонів та яскравість LHC, що вказує на точність створення зіткнень.

Експеримент LHC імітує космічні промені в контрольованому середовищі. Його метою є допомога у розробці широкомасштабних досліджень реальних космічних променів.

На кожній ділянці детектування працює команда дослідників, що налічує від кількох десятків до понад тисячу вчених.

Обробка даних

Не дивно, що такий колайдер генерує величезний потік даних. 15000000 ГБ, щорічно одержуються детекторами LHC, ставлять перед дослідниками величезне завдання. Її рішенням є обчислювальна мережа, що складається з комп'ютерів, кожен із яких здатний самостійно аналізувати фрагмент даних. Як тільки комп'ютер завершить аналіз, він надсилає результати на центральний комп'ютер і отримує нову порцію.

Вчені з ЦЕРН вирішили зосередитись на використанні відносно недорогого обладнання для виконання своїх розрахунків. Замість придбання передових серверів і процесорів використовується обладнання, яке може добре працювати в мережі. За допомогою спеціального програмного забезпечення мережа комп'ютерів зможе зберігати та аналізувати дані кожного експерименту.

Небезпека для планети?

Дехто побоюється, що такий потужний колайдер може становити загрозу для життя на Землі, у тому числі брати участь у формуванні чорних дірок, «дивної матерії», магнітних монополій, радіації тощо.

Вчені послідовно заперечують такі твердження. Утворення чорної діри неможливе, оскільки між протонами та зірками є велика різниця. «Дивна матерія» вже давно могла б утворитися під дією космічних променів, і небезпека цих гіпотетичних утворень сильно перебільшена.

Колайдер надзвичайно безпечний: він відокремлений від поверхні 100-метровим шаром ґрунту, а персоналу заборонено перебувати під землею під час проведення експериментів.

Великий адронний колайдер (БАК) - це прискорювач заряджених частинок, за допомогою якого фізики зможуть дізнатися про властивості матерії значно більше, ніж було відомо раніше. Прискорювачі використовують для отримання заряджених елементарних частинок високих енергій. В основі роботи практично будь-якого прискорювача лежить взаємодія заряджених частинок з електричним та магнітним полями. Електричне поле безпосередньо здійснює роботу над часткою, тобто збільшує її енергію, а магнітне поле, створюючи силу Лоренца, тільки відхиляє частинку, не змінюючи її енергії, і задає орбіту, якою рухаються частки.

Колайдер (англ. collide - "зіштовхуватися") - прискорювач на зустрічних пучках, призначений вивчення продуктів їх зіткнень. Дозволяє надати елементарним частинкам речовини високу кінетичну енергію, направити їх назустріч один одному, щоб зробити їхнє зіткнення.

Чому "великий адронний"

Великим колайдером названо, власне, через свої розміри. Довжина основного кільця прискорювача становить 26659 м; адронним - через те, що він прискорює адрони, тобто важкі частинки, що складаються з кварків.

Побудований ВАК у науково-дослідному центрі Європейської ради ядерних досліджень (ЦЕРН), на кордоні Швейцарії та Франції, неподалік Женеви. На сьогоднішній день ВАК є найбільшою експериментальною установкою у світі. Керівником цього масштабного проекту є британський фізик Лін Еванс, а в будівництві та дослідженнях брали та беруть участь понад 10 тис. вчених та інженерів із понад 100 країн.

Невеликий екскурс в історію

Наприкінці 60-х років минулого століття фізиками було розроблено так звану Стандартну модель. Вона поєднує три з чотирьох фундаментальних взаємодій - сильну, слабку та електромагнітну. Гравітаційну взаємодію, як і раніше, описують у термінах загальної теорії відносності. Тобто, на сьогоднішній день фундаментальні взаємодії описуються двома загальноприйнятими теоріями: загальною теорією відносності та стандартною моделлю.

Вважається, що стандартна модель має бути частиною деякої більш глибокої теорії будови мікросвіту, тією частиною, яка видна в експериментах на колайдерах при енергіях нижче приблизно 1 ТеВ (тераелектронвольт). Головне завдання Великого адронного колайдера – отримати хоча б перші натяки на те, що це за глибша теорія.

До основних завдань колайдера входить також відкриття і підтвердження Бозона Хіггса. Це відкриття підтвердило б Стандартну Модель виникнення елементарних атомних частинок та стандартної матерії. Під час запуску колайдера на повну потужність цілісність стандартної моделі буде зруйнована. Елементарні частинки, властивості яких ми розуміємо лише частково, неспроможні підтримувати свою структурну цілісність. Стандартна модель має верхню межу енергії 1 ТеВ, при збільшенні якої частка розпадається. При енергії в 7 ТеВ могли б бути створені частинки з масами, вдесятеро більшими за нині відомі.

Технічні характеристики

Передбачається зіштовхувати в прискорювачі протони з сумарною енергією 14 ТеВ (тобто 14 тераелектронвольт або 14 1012 електронвольт) в системі центру мас налітаючих частинок, а також ядра свинцю з енергією 5 ГеВ (5 109 електронвольт) на кожну.

Світимість ВАК під час перших тижнів роботи пробігу була трохи більше 1029 частинок/см²·с, проте вона продовжує постійно підвищуватися. Метою є досягнення номінальної світності в 1,7 · 1034 частинок/см² · с, що по порядку величини відповідає світимостей BaBar (SLAC, США) та Belle (KEK, Японія).

Прискорювач розташований у тому самому тунелі, який раніше займав Великий електрон-позитронний колайдер, під землею на території Франції та Швейцарії. Глибина залягання тунелю - від 50 до 175 метрів, причому кільце тунелю нахилено приблизно на 1,4% щодо поверхні землі. Для утримання, корекції та фокусування протонних пучків використовуються 1624 надпровідні магніти, загальна довжина яких перевищує 22 км. Магніти працюють при температурі 1,9 K (−271 °C), що трохи нижче температури переходу гелію в надплинний стан.

Детектори ВАК

На ВАК працюють 4 основні та 3 допоміжні детектори:

• ALICE (A Large Ion Collider Experiment)
• ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS)
• CMS (Compact Muon Solenoid)
• LHCb (The Large Hadron Collider beauty experiment)
• TOTEM (TOTal Elastic and diffractive cross section Measurement)
• LHCf (The Large Hadron Collider forward)
• MoEDAL (Monopole and Exotics Detector At the LHC).

Перший з них налаштований на дослідження зіткнень важких іонів. Температура і щільність енергії утвореної у своїй ядерної матерії достатньої народження глюонної плазми. Внутрішня система стеження (ITS) в ALICE складається з шести циліндричних шарів кремнієвих датчиків, що оточують пункт зіткнення і вимірюють властивості і точні положення частинок, що з'являються. Таким чином, можуть бути легко виявлені частинки, що містять важкий кварк.

Другий призначений для дослідження зіткнень між протонами. Довжина ATLAS – 44 метри, 25 метрів у діаметрі та вага приблизно 7000 тонн. У центрі тунелю зіштовхуються промені протонів, це найбільший і найскладніший з коли-небудь побудованих датчиків такого типу. Датчик фіксує все, що відбувається під час та після зіткнення протонів. Метою проекту є виявлення частинок, до цього не зареєстрованих і не виявлених у нашому всесвіті.

CMS - один із двох величезних універсальних детекторів елементарних частинок на ВАК. Близько 3600 учених із 183 лабораторій та університетів 38 країн підтримують роботу CMS (На малюнку - пристрій CMS).

Найвнутрішній шар - заснований на кремнії трекер. Трекер – найбільший у світі кремнієвий датчик. Це має 205 m2 кремнієвих датчиків (приблизно область тенісного корту), що включають 76 мільйонів каналів. Трекер дозволяє вимірювати сліди заряджених частинок електромагнітному полі.

На другому рівні знаходиться електромагнітний калориметр. Адронний калориметр, що знаходиться на наступному рівні, вимірює енергію окремих адронів, вироблених у кожному випадку.

Наступний шар CMS Великого Адронного Колайдера – величезний магніт. Великий Соленоїдний Магніт складає 13 метрів у довжину та має 6-метровий діаметр. Складається він з котушок, що охолоджуються, зроблених з ніобію і титану. Цей великий соленоїдний магніт працює на повну силу, щоб максимізувати час існування частинок соленоїдний магніт.

П'ятий шар - мюонні детектори та ярмо повернення. CMS призначений для дослідження різних типів фізики, які можуть бути виявлені в енергійних зіткненнях LHC. Деякі з цих досліджень полягають у підтвердженні або покращених вимірах параметрів Стандартної Моделі, тоді як багато інших - у пошуках нової фізики.

Про Великого адронного колайдера можна розповідати багато і довго. Сподіваємося, що наша стаття допомогла розібратися в тому, що таке ВАК і для чого він необхідний вченим.

Великий адронний колайдер (Large Hardon Collider, LHC) - це типовий (хоч і надпотужний) прискорювач заряджених частинок на зустрічних пучках, призначений для розгону протонів та важких іонів (іонів свинцю) та вивчення продуктів їх зіткнень. ВАК - це мікроскоп, за допомогою якого фізики будуть розгадувати, з чого і як зроблена матерія, отримуючи відомості про її пристрій на новому, ще більш мікроскопічному рівні.

Багато хто чекав з нетерпінням, а що ж буде після його запуску, але нічого в принципі й не сталося — наш світ дуже нудний, щоб трапилося щось справді цікаве та грандіозне. Ось вона цивілізація та її вінець творіння людина, якраз вийшла якась коаліція цивілізації та людей, згуртувавшись разом уже протягом століття, в геометричній прогресії загажуємо землю, і безчинно руйнуємо все те, що накопичувалося мільйони років. Про це ми поговоримо в іншому повідомленні, і так – ось він АДРОННИЙ КОЛАЙДЕР.

Всупереч численним та різнобічним очікуванням, народів та ЗМІ все пройшло тихо та мирно. О, як же було все роздуто, наприклад газети твердили від номера до номера: «БАК = кінець світу!», «Шлях до катастрофи чи відкриттів?», «Анігіляційна Катастрофа», чи не кінець світу пророкували й гігантську чорну дірку. яку засмоктить всю землю. Певне ці теорії висували заздрісні фізики, які у школі не вдалося отримати атестат про закінчення із цифрою 5, з цього предмета.

Ось, наприклад, був такий філософ Демокріт, який у своїй давній Греції (до речі, сучасні школярі пишуть це одним словом, тому що сприймають це неіснуючою дивною, на кшталт СРСР, Чехословаччини, Австро-Угорщини, Саксонії, Курляндії і т.д. – «Древня греція») він висловив якусь теорію, що речовина складається з неподільних частинок - атомів, але доказ цього, вчені знайшли лише приблизно через 2350 років. Атом (неподільний) - розділити теж можна, це виявили ще через 50 років, на електрониі ядра, а ядро– на протони та нейтрони. Але й вони, як з'ясувалося, не найдрібніші частинки і, у свою чергу, складаються з кварків. На сьогодні фізики вважають, що кварки- Межа розподілу матерії і нічого менше не існує. Відомо шість типів кварків: верхній, дивний, зачарований, чарівний, щирий, нижній – а вони з'єднуються за допомогою глюонів.

Слово колайдер походить від англійської collide - стикатися. У колайдері два пуски частинок летять назустріч одна одній і зіткненні енергії пучків складаються. Тоді як у звичайних прискорювачах, які будуються і працюють ось уже кілька десятиліть (перші їх моделі щодо помірних розмірів та потужності, з'явилися ще перед Другою світовою війною в 30-х роках), пучок ударяє по нерухомій мішені та енергії такого зіткнення набагато менше.

«Адронний» колайдер названий, тому що призначається для розгону адронів. Адрони– це сімейство елементарних частинок, до яких належать протони та нейтрони, з них складаються ядра всіх атомів, а також різноманітні мезони. Важлива властивість адронів - те, що вони не є по-справжньому елементарними частинками, а складаються з кварків, склеєних глюонами.

Великим колайдер став через свої розміри – це найбільша фізична експериментальна установка з усіх, що будь-коли існують у світі, тільки основне кільце прискорювача тягнеться більш ніж на 26 км.

Передбачається, що швидкість розігнаних БАКом протонів складе 0,9999999998 від швидкості світла, а кількість зіткнень частинок, що відбуваються в прискорювачі кожну секунду, досягне 800 млн. Сумарна енергія протонів, що стикаються, складе 14 ТеВ, 15 е на кожну пару нуклонів, що стикаються. Нуклони(Від лат. Nucleus - ядро) - загальна назва для протонів та нейтронів.

Існують різні думки щодо техніки створення прискорювачів на сьогоднішній день: одні запевняють, що вона підійшла до свого логічного болю, інші ж що межі досконалості немає – і різними оглядами наводять огляди конструкцій, розмір яких у 1000 разів менший, а за продуктивністю вищий за БАК' а. В електроніці чи комп'ютерній техніці постійно йде мініатюризація за одночасного зростання працездатності.

Великий Hardon Collider, LHC — типовий (albeit extremely) accelerator of charged particles in the beams, налаштований на disperse the protons and heavy ions (lead ions) and study the products of their collisions. BAC - цей мікроскоп, в якому фізична буде нерозвиненою, яка і як зробити матеріал для отримання інформації про його пристрій в новому, або більше мікроскопічний рівень.

Багато хто waited eagerly, але коли ти робиш після його ходу, але немає в принципі і не буде зроблено — our world is missing much that has pened is something дійсно interesting and ambitious. Тут він є civilization і його коронація створення людини, тільки з пропозицією коаліції civilization і людей, членів, один для більш центру, в geometric progression zagazhivaem land, і beschinno destroying anything that accumulated millions of years. On this we will talk in another message, and so — that he Hadron Collider.

Неприпустимо багато і варіювати вирази людей і медіа всіх бідолашних і погано. О, як це було все bloated, як newspaper firm by number of rooms: "BAC = the end of the world!", "The road to discovery or disaster?", "Annihilation catastrophe", майже the end of the world and things are a gigantic black hole in zasoset that all the land. Сприймають ці теорії заохочення до фізики, в яких школярі не отримували оцінки зробленості від фігури 5, на предмет.

Тут, для прикладу, був філософ Democritus, який в давнину Greece (і, incidentally, сучасні школярі писали його в одному слові, як мусить це сторона не існує, як USSR, Czechoslovakia, Austria-Hungary, Saxony, Kurland, .- «Drevnyayagretsiya»), він мав певну теорію, що matter consists of indivisible particles — atoms, but the proof of this, scientists have found only after 2350 years. Atom (indivisible) — може також бути відокремлений, це є до 50 років на електронах і нуклеї і нуклеї — protons and neutrons at. Але вони, як це кинулися назовні, немалі дрібні частини і, в торні, є складеними з хмар. To date, physics believe that quarks — the limit of division of matter and anything less does not exist. We know of six types of quarks: ceiling, strange, charmed, charming, genuine, bottom — і вони є connected via gluons.

The word «Collider» від English collide — face. У коледжі, два розділи запуску витікають дочленів будь-якого іншого і з колезіями енергетичних композицій. While in conventional accelerators, which are under construction and work for several decades (the first of their models on moderate size and power, appeared before the Second World War in the 30-s), puchek strikes on fixed targets and energy of the colli is much smaller.

«Hadronic» collider намічений because it is designed to disperse the hadrons. Hadrons - це сімейні елементи, які включають protons і neutrons, складаються з nucleus of all atoms, as well as a variety of mesons. An important feature of hadrons — that they не є truly elementary particles, and є composed of quarks, «glued» gluon.

The big collider has been because of its size — is the largest physical experimental setup ever in the world, тільки the main accelerator ring stretches for more than 26 km.

Це вважається, що ця величина розбитого танка буде 0.9999999998 протоки на швидкість світла, а число зображень повідомлень в аккумуляторі всього два секунди, до 800 мільйонів загальних дій 1 5.5 GeV for each pair of colliding nucleons.

Там є різні погляди на створення accelerator technology to date: some say that it came to its logical side, others that there is no limit to perfection - and the different surveys provided an overview of structures, which are 1000 продуктивність BUCK 'Yes. У електронах або комп'ютерних технологіях є незмінно мініатюризація, при збільшенні ефективності.

Мабуть, усьому світу відома грандіозна наукова споруда Європи – Великий адронний колайдер, збудований неподалік швейцарського міста Женева.

Перед його запуском було чимало панічних чуток про майбутній кінець світу і про те, що установка завдасть непоправної шкоди екології Швейцарії. Однак роки йдуть, колайдер працює, а світ залишається тим самим. Навіщо ж побудували таку величезну і дорогу конструкцію? Давайте розберемося.

Що таке Великий адронний колайдер?

У конструкції Великого адронного колайдера, або ВАК, немає нічого містичного. Це лише прискорювач заряджених елементарних частинок, який необхідний для розгону важких частинок та вивчення продуктів, що утворюються при їх зіткненні з іншими частинками.

У всьому світі існує більше десятка аналогічних установок, серед них – російські прискорювачі в підмосковній Дубні та в Новосибірську. ВАК був вперше запущений у 2008 році, але через аварію, що трапилася незабаром, тривалий час працював на невисокій енергетичній потужності, і лише з 2015 року стала можливою експлуатація установки на розрахункових потужностях.

Як і практично всі подібні установки, ВАК є тунелем, прокладеним у вигляді кільця. Він знаходиться на глибині приблизно 100 метрів на кордоні між Францією та Швейцарією. Строго кажучи, до системи ВАК входить дві установки, одна меншого, інша більшого діаметра. Довжина великого тунелю перевищує розміри всіх інших прискорювачів, що існують сьогодні, і становить 25,5 кілометрів, через що колайдер отримав назву Великого.

Навіщо побудований коллайдер?

Сучасним фізикам вдалося розробити теоретичну модель, що поєднує три фундаментальні взаємодії з чотирьох існуючих і названу Стандартною моделлю (СМ). Однак вона поки не може вважатися всеосяжною теорією будови світу, оскільки практично недослідженою залишається область, названа вченими теорією квантової гравітації та описує гравітаційну взаємодію. Провідну роль у ньому, згідно з теорією, повинен відігравати механізм утворення маси частинок, названий бозоном Хіггса.


Вчені всього світу сподіваються, що дослідження, які проводяться на ВАК, дозволять вивчити властивості бозона Хіггса експериментальним шляхом. Крім того, неабиякий інтерес представляє вивчення кварків – так називаються елементарні частинки, що утворюють адрони (через них колайдер названий адронним).

Як функціонує ВАК?

Як уже сказано, ВАК являє собою круглий тунель, що складається з основного та допоміжного кілець. Стінки тунелю складені з безлічі найпотужніших електромагнітів, які генерують поле, що прискорює мікрочастинки. Початковий розгін відбувається у допоміжному тунелі, але необхідну швидкість частинки набирають в основному кільці, після чого частинки, що несуться назустріч, стикаються, а результат їх зіткнення фіксують високочутливі прилади.

Внаслідок численних експериментів у липні 2012 року керівництво ЦЕРН (Європейської ради ядерних досліджень) оголосило про те, що експерименти дозволили виявити бозон Хіггса. В даний час продовжується вивчення цього явища, так як багато його властивостей відрізняються від передбачених в теорії.

Для чого людям потрібен ВАК?

Витрати на будівництво ВАК склали, за різними даними, понад 6 млрд. доларів США. Сума стає набагато більшою, якщо згадати щорічні витрати на експлуатацію установки. Для чого потрібно нести такі суттєві витрати, яку користь принесе колайдер звичайним людям?

Дослідження, які заплановані і вже відбуваються на ВАК, у перспективі можуть відкрити людям доступ до дешевої енергії, яку можна буде отримувати буквально з повітря. Це буде, мабуть, найбільш грандіозна науково-технічна революція в історії людства. Крім того, розібравшись у механізмі бозона Хіггса, люди, можливо, отримають владу над силою, яка поки що залишається повністю непідконтрольною людям – гравітації.


Безумовно, відкриття, які будуть зроблені за допомогою Великого адронного колайдера, не дозволять нам завтра опанувати технологію перетворення речовини в енергію або створити антигравітаційний літальний апарат – практичні результати очікуються лише у віддаленому майбутньому. Проте експерименти дозволять зробити ще кілька невеликих кроків до розуміння суті будови Всесвіту.