В конце июня 2026 года рубильник самой большой и сложной машины на планете был переведен в положение «выкл». Большой адронный коллайдер (БАК) остановили на долгие четыре года. Нет, физики не разочаровались в науке и не испугались своих открытий. Просто начался плановый этап модернизации, чтобы в следующем десятилетии разгонять частицы на еще больших скоростях.

Пока инженеры ЦЕРН (европейской лаборатории физики высоких энергий под Женевой) готовятся менять старое железо и провода, интернет-конспирологи буквально сошли с ума. Любители теорий заговора тут же связали выключение ускорителя со своими мигренями, скачками атмосферного давления и открытием мистических порталов. Давайте разберемся, что на самом деле происходит под землей и почему квантовая физика раз за разом становится главным генератором интернет-баек.

Сложная наука всегда пугает, если её не понимать. Вот главные страшилки, которые преследуют БАК годами, и их реальная научная подоплека:

Микроскопические чёрные дыры нас не поглотят

Еще в 2008 году, до первого запуска машины, активисты подавали в суд, требуя запретить эксперименты. Логика была такой: при лобовом столкновении частиц на огромной скорости материя сожмется настолько, что появится черная дыра, которая проглотит Женеву, а потом и всю Землю. Физики терпеливо отвечали отчетами по безопасности. Оказалось, что даже если микроскопические аномалии и возникнут, они испарятся за миллиардные доли секунды. Они физически не успеют поглотить ни одного атома вокруг себя.

Открытие бозона Хиггса не сломало нашу реальность

В 2012 году ученые совершили прорыв — поймали ту самую фундаментальную частицу, бозон Хиггса, благодаря которой вся остальная материя во Вселенной имеет массу (без неё мы бы с вами просто не существовали). Но вместо того, чтобы порадоваться за науку, конспирологи заявили: эксперимент нарушил пространственно-временной континуум. Именно этим они на полном серьезе объясняют «эффект Манделы» (феномен массовых ложных воспоминаний). То есть, если вы забыли концовку старого фильма, это не ваша память шалит, это просто коллайдер перекинул нас в параллельную вселенную.

Статуя Шивы — это метафора, а не оккультизм

На территории научного комплекса стоит бронзовый монумент индуистского бога Шивы. Это подарок от Индии в знак многолетнего сотрудничества. В индуизме танец Шивы символизирует бесконечный цикл создания и разрушения. Для ученых это красивая аналогия того, как рождаются и распадаются микроскопические частицы. Зато для любителей заговоров это стало железным «доказательством» темных ритуалов. В 2016 году группа шутников-физиков даже засняла там фейковое видео с «жертвоприношением», после чего руководству пришлось выпускать официальное опровержение и объяснять, что чувство юмора у некоторых ученых довольно специфичное.

Байки про порталы и пришельцев

Ученые часто оперируют понятиями вроде «дополнительные измерения». Но для них это лишь скучные математические вероятности и формулы на бумаге, а массовая культура понимает всё буквально. Масла в огонь подлила некая Астрид Штукельбергер, выдававшая себя за инсайдера. Она рассказывала невероятные истории о том, что под коллайдером действует настоящий портал, из которого однажды вышло загадочное существо и забыло на выходе свой шарф. Сюжет быстро оброс деталями про секретную базу ЦРУ прямо на дне Женевского озера.

Так что же на самом деле будут делать с коллайдером до 2030 года?

Процедура называется Long Shutdown 3. В это технологическое окно инженеры проведут масштабные и абсолютно земные работы:

• Заменят ключевые магнитные системы, которые удерживают пучки частиц от столкновения со стенками трубы.

• Обновят детекторы для более точной фиксации результатов экспериментов.

• Увеличат общую мощность ускорителя для будущих открытий.

Кстати, технологии, которые обкатываются в этих подземельях, не ограничиваются одной лишь теорией. Именно благодаря экспериментам с разгоном частиц человечество получило передовые методы лечения онкологических заболеваний — например, современные аппараты для лучевой терапии.

Глубокое непонимание сложной науки всегда рождает когнитивный диссонанс (внутренний дискомфорт, когда сложная реальность не совпадает с нашими простыми убеждениями о мире). Нашему мозгу гораздо проще переварить эмоциональную сказку про дверь в параллельный мир, как в сериале «Очень странные дела», чем разбираться в устройстве сверхпроводящих магнитов.

Получается, что борьба со страхами перед коллайдером — это не битва с безумными учеными, а банальное просвещение. Машина будет молчать еще четыре года, и за это время сеть наверняка родит еще десяток новых легенд.

А как вы думаете, почему в эпоху легкодоступной информации люди всё равно охотнее верят в пришельцев с шарфами, чем в графики планового технического обслуживания?

Источник: Этот Таинственный Мир

Глубоко под франко-швейцарской границей наступила тишина. Самый мощный в истории ускоритель частиц временно прекратил сталкивать протоны. Но это затишье обманчиво: пока пучки частиц не циркулируют по 27-километровому кольцу, тысячи инженеров, физиков и техников разбирают ключевые узлы установки. Началась подготовка к одной из самых амбициозных модернизаций в истории экспериментальной науки — созданию Большого адронного коллайдера высокой светимости (HL-LHC).

Когда обновленный ускоритель снова запустят, он будет генерировать колоссальные объемы данных. За время своей работы проект позволит зафиксировать примерно в семь раз больше столкновений, чем оригинальный коллайдер, открывший бозон Хиггса. Для исследователей микромира этот технологический прыжок сравним с переходом от старой техники к сверхсовременным цифровым детекторам.

Почему энергии недостаточно и нужна «яркость»

В массовой культуре возможности коллайдера часто оценивают по энергии столкновения частиц. Однако для поиска новой физики этого показателя уже мало. Настоящий вызов сегодняшнего дня — не сила удара пучков, а частота соударения частиц, то есть светимость ускорителя.

Многие загадки Вселенной скрываются в невероятно редких процессах. Чтобы зафиксировать их, физикам нужно колоссальное количество попыток. Модернизированный HL-LHC сожмет протонные пучки сильнее, сделав их намного плотнее и «ярче».

Профессор Даниэла Бортолетто, руководитель направления физики элементарных частиц в Оксфордском университете, сравнивает это обновление с заменой камеры: вместо аппарата, делающего один кадр в секунду, ученые получают устройство, способное делать семь кадров. Каждый снимок по отдельности выглядит почти так же, но вместе они раскрывают детали, которые иначе остались бы незамеченными. С момента запуска БАК в 2008 году на нем было получено около 55 миллионов бозонов Хиггса. Модернизированная установка за время своей работы произведет около 380 миллионов этих частиц.

Неуловимый бозон и бреши в картине мира

Открытие бозона Хиггса подтвердило механизм, который дает элементарным частицам их массу. Бозон стал последней недостающей деталью в Стандартной модели физики элементарных частиц. Эта теория блестяще описывает фундаментальные кирпичики материи и три из четырех сил природы. Но у нее есть огромные недостатки: она не объясняет гравитацию, не раскрывает природу темной материи и не дает ответа на вопрос, почему в нашей Вселенной вещество полностью победило антивещество.

Бозон Хиггса — это идеальный инструмент для поиска ответов. Ученые ищут мельчайшие отклонения в том, как он взаимодействует с другими частицами. Если обнаружится хотя бы крошечное несовпадение с теоретическими расчетами, это станет прямым указанием на существование новой, еще не открытой физики.

Особый интерес вызывают редкие сценарии распада бозона Хиггса, которые пока находятся на грани чувствительности приборов:

• Распад на два мюона. Мюон — тяжелый и нестабильный «родственник» электрона. Фиксация такого распада критически важна для проверки того, как бозон Хиггса взаимодействует со вторым поколением лептонов.

• Распад на очарованные кварки. Это измерение считается одним из самых сложных в современной физике, так как полезный сигнал буквально тонет в колоссальном фоновом шуме обычных столкновений.

Экстремальная модернизация детекторов

Увеличение светимости создает новую проблему для регистрирующей аппаратуры. При каждом пересечении пучков в HL-LHC будет происходить до 200 одновременных протон-протонных столкновений. Это порождает невероятно плотную лавину вторичных частиц.

Чтобы распутать этот хаос, детекторы ATLAS и CMS также переживают глубокую модернизацию. Прежние кремниевые трекеры заменяют на принципиально новые системы, способные выдерживать колоссальные дозы радиации, которые мгновенно уничтожили бы старую электронику.

Группа физиков под руководством Бортолетто занимается сборкой новых кремниевых пиксельных модулей для внутреннего трекера эксперимента ATLAS. Недавно ученым удалось собрать первое готовое пиксельное кольцо — сложнейшую микроструктуру, объединяющую кремниевые датчики и ультрабыструю электронику.

Еще одним технологическим прорывом станет добавление четвертого измерения — сверхточного времени. Специальные детекторы (такие как High Granularity Timing Detector в ATLAS) смогут определять время пролета частиц с точностью до десятков триллионных долей секунды (пикосекунд). Поскольку даже одновременные на макроуровне столкновения на самом деле происходят с микроскопическим сдвигом во времени, эта технология позволит сопоставить каждую частицу с конкретным событием соударения и очистить редкие сигналы распада бозона Хиггса от фонового шума.

На пороге новой эры

Физики подчеркивают, что БАК сейчас находится лишь в начале своего пути. К моменту остановки ученые проанализировали лишь около 10% от того объема данных, который коллайдер способен собрать за весь свой жизненный цикл. Основная часть открытий еще впереди.

Сборка сложнейших детекторов HL-LHC ведется силами научных коллабораций по всему миру. Примечательно, что в создании новых приборов активно участвуют студенты и аспиранты. Именно этому поколению молодых физиков предстоит провести большую часть своей карьеры за анализом данных, которые начнет поставлять обновленный суперколлайдер в следующем десятилетии.

Источник: Этот Таинственный Мир

Большой адронный коллайдер (БАК) официально завершил свою научную работу. Крупнейший в мире ускоритель частиц был остановлен для масштабной четырехлетней паузы, в ходе которой он превратится в совершенно новую установку — HL-LHC («БАК на высокой светимости»).

«БАК превзошел все ожидания, радикально изменив наши представления о Вселенной. Сегодня мы прощаемся с ним и готовимся к встрече с его наследником», — заявил директор ЦЕРН по ускорителям и технологиям Оливье Брюнинг.

В ходе модернизации специалисты заменят ключевые блоки БАК, включая сверхпроводящие магниты, и установят системы, повышающие частоту столкновений. Будет обновлена инфраструктура детекторов ALICE, CMS и ATLAS, что позволит им работать при утроенной интенсивности столкновений. Апгрейд затронет эксперименты LHCb, FASER-2 и «фабрику изотопов» ISOLDE.

Трансформация в HL-LHC завершится к середине 2030 года, но первые тесты начнутся уже в 2028-м. Обновленный БАК проработает до 2041 года, после чего уступит место коллайдеру будущего — FCC.

KP.RU

В России завершено строительство Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ) — установки класса «мегасайенс», сравнимой по научной ценности с Большим адронным коллайдером. Объект, расположенный в наукограде Кольцово под Новосибирском, обладает лучшими в мире характеристиками в своем классе.

Установка позволяет с помощью рентгеновских лучей просвечивать любые объекты, досконально изучая их структуру и воссоздавая трехмерную модель. Под таким «рентгеном» ученые смогут «увидеть» даже атом. Это ускорит разработку лекарств, а также развитие микроэлектроники, материаловедения, авиастроения и термоядерного синтеза.

Строительство началось в 2020 году, однако после 2022 года зарубежные подрядчики из Англии, Германии, Швейцарии и Японии разорвали контракты. Недостающие детали разработали и создали российские ученые Института имени Г.И. Будкера. В основе работы СКИФа лежит принцип автофазировки, открытый советским физиком Владимиром Векслером еще в 1944 году.

Сейчас установку принимает комиссия РАН из 13 академиков. Первый научный эксперимент (связанный с новым полиэтиленом) пройдет не позднее октября 2026 года.

KP.RU

Физики из коллаборации CMS на Большом адронном коллайдере решили проверить, действительно ли кварки — это самые маленькие «кирпичики» материи, как считает современная наука. История уже учила нас, что атом когда-то считался неделимым, но потом внутри него нашли ядро, а внутри ядра протоны и нейтроны, которые, в свою очередь, состоят из кварков. Ученые задались вопросом: а нет ли чего-то еще внутри самого кварка? Для этого они проанализировали данные второго запуска БАК.

При столкновении двух пучков протонов внутри детектора CMS они разбиваются на составляющие кварки. Сами кварки неуловимы, но они превращаются в два мощных потока частиц — «струи». Измерив углы разлета этих струй, ученые восстановили угол рассеяния исходных кварков. Если бы кварк имел внутреннюю структуру, распределение этих углов отличалось бы от предсказанного для точечной частицы. Подобно тому, как Резерфорд, изучая разлет ядер гелия после удара о золотую фольгу, открыл атомное ядро, физики CMS искали аномалии в углах разлета кварков.

Результат оказался отрицательным, но крайне важным: никаких отклонений от поведения точечного кварка не найдено. Это означает, что если кварки все же из чего-то состоят, то размеры составных частиц не превышают 10⁻²⁰ метров. Для сравнения: это в 100 тысяч раз меньше диаметра протона! В пересчете на энергию это дает рекордный предел в 37 ТэВ. В итоге кварки остаются фундаментальными и неделимыми на всех доступных сегодня масштабах. Однако будущие, еще более энергичные запуски БАК высокой светимости смогут либо разглядеть наконец «внутренность» кварка, либо отодвинуть границу неизведанного еще дальше.