СофияПловдивВарнаБургасРусе

ЦЕРН между Големия адронен ускорител и „Ангели и демони“

Инсталиране на детектора на частици «Атлас» в Големия адронен ускорител. Снимка: Европейски център за ядрени изследвания

Големият адронен колайдер заработи на 10 септември 2008 година. След девет дни в най-големия на планетата ускорител на елементарни частици стана авария и учените бяха принудени да го спрат. Непосредствено преди пускането му и малко след повредата в средствата за масова информация се появи огромно количество новини, но постепенно информационният поток пресъхна. Какво се случва в момента с Големия адронен ускорител и около него, пише сайтът lenta.ru.

Пускането на Големия адронен ускорител беше очаквано не само от физиците, но и от хората, които за последен път бяха чували за тази наука в училище. Необичайното внимание към изследванията се подклаждаше от журналистите, включително онези, които са далеч от науката. Освен това, важна роля в “представянето” на ускорителя изиграха и работещите по него специалисти, а това поведение е нетипично за учените.

След провеждането на тази активна рекламна кампания специалистите от адронния ускорител не успяха да оправдаят очакванията на милионите жители на Земята и отложиха пускането му. Знаменателното събитие беше насрочено за 10 септември 2008 година, но малко преди този срок учените се сблъскаха с редица технически проблеми. В определения ден първите снопове протони минаха по 27-километровото кръгообразно трасе на ускорителя. Отначало изследователите ги пуснаха по часовниковата стрелка, а след това – срещу нея, като преизпълниха предварителната програма.

Следващите няколко дни учените се радваха, че създадената от тях гигантска машина работи както трябва (въпреки възникващите периодично малки технически трудности), а живеещите наблизо – Земята не беше погълната от черна дупка. Но на обяд на 19 септември ситуацията излезе от контрол. Около стотина магнитни колайдера излязоха от свръхпроводимо състояние, което е възможно при температура под 1,9 градуса по Келвин (минус 271,3 градуса по Целзий). Магнитите започнаха да се нагряват и когато температурата достигна 100 градуса по Келвин, в тунела на ускорителя беше изхвърлен около шест тона течен хелий от криогенната система, поддържаща магнитите в свръхпроводимо състояние.

Излезлите от строя магнити спадат към т.нар. ротативни магнити. Те са необходими, за да държат сноповете протони в правилната траектория. В магнитната система на Големия адронен ускорител влизат и фиксиращи магнити, които пречат на положително заредените протони да се “разбягат” заради електростатичното отблъскване. Специалните магнити са разположени в две точки – там, където протоните попадат в ускорителния кръг и излизат от него. Те контролират сноповете само когато те се вкарват и изкарват от кръга.

Веднага след аварията стана ясно, че ускорителят е сериозно повреден, но точната оценка на причинените вреди отне продължително време. Тунелът на ускорителя се намира на дълбочина сто метра и в него се поддържа постоянно ниска температура. За да разберат какво и защо се е случило на 19 септември, учените трябваше да загреят повредената секция до стайна температура, а след това частично да разглобят конструкцията.

Според заключението на техническата комисия на CERN (Европейски център за ядрени изследвания), публикувано на 5 декември 2008 година, причината за авариите е дефект при монтажа на една от връзките на магнитите. Размерът на причинените вреди беше оценен на 21 млн. долара. За ремонтните работи трябваше да бъде похарчена половината от тази сума, а останалите 10 милиона трябваше да отидат за закупуването на нови магнити.

Малко по-късно генералният директор на CERN Ролф-Дитер Хойер съобщи, че поправката на ускорителя ще струва три пъти повече. Според новите изчисления ориентировъчната цена на работите е 26 млн. долара. Качи се и предполагаемата продължителност на ремонта. Отначало представителите на CERN говореха за два месеца, след това срокът се увеличи на една година. В момента учените обещават да започнат пробни пускове на протоните в края на септември-октомври 2009 година.

Въпреки че при смяната и ремонта на повредените магнити специалистите от CERN разработиха система за диагностика, която може да открива повреди, може да възникне нова авария. Тази система се прилагаше на няколко дефектни съединения в другите сектори на ускорителния кръг. В началото на май учените изясниха, че някои връзки могат да имат различни дефекти. Беше решено част от тях да бъдат сменени с нови.

Средствата за отстраняване на последствията от аварията трябваше да бъдат предоставени от страните-членки в CERN. Допълнителните разходи никога не са приятно нещо, а тук трябваше да се прибави и финансовата криза. Да се отделят средства не за спасяване на икономиката, а за непонятна машина със сложно име се стори разумно не за всички държави. В началото на май 2009 година Австрия заяви желанието си да излезе от CERN. Според официалните лица правителството би могло да похарчи 17-те милиона, които всяка година вкарва в бюджета на CERN, по по-полезен начин. Австрийските учени приеха решението на правителството крайно негативно, и на 18 май канцлерът на страната обяви, че Австрия остава в състава на CERN.

Другите проекти на CERN

Сайтът Цернландия предлага пътешествие из вътрешността на Големия адронен ускорител. Снимка: Европейски център за ядрени изследвания

Независимо че за ремонта на ускорителя отиват огромни ресурси, CERN продължава работата си и по други научни проекти. От 10 до 13 май в центъра се състоя конференция, на която те трябваше да бъдат обсъдени. За провеждането на голяма част от експериментите учените задействат “подгряващи” кръгове на ускорителя (преди да попаднат в 27-километровия тунел протоните набират скорост в по-малки кръгове).

Успоредно с научната работа CERN продължава да води активна образователна дейност. Едновременно с премиерата на филма на Рон Хауърд “Ангели и демони” беше пуснат сайтът angelsanddemons.cern.ch, който разяснява показаните във филма научни явления. В лентата главните герои се опитват да спасят Ватикана, който пък злонамерени хора искат да разрушат с помощта на създадена в CERN антиматерия. Сайтът частично възпроизвежда публикуваната по-рано научно-популярна статия за антивеществото, но други раздели на сайта са посветени на експеримента с големия адронен ускорител.

Това, че филмът по едноименния роман на Дан Браун, се базира на науката, не е съвсем безкористно. Още повече, че представителите на CERN сътрудничили активно на снимачния екип и по този начин използват филма като реклама на ускорителя. По време на посещението си в CERN през февруари изпълнителят на главната роля Том Ханкс се съгласи да участва в церемонията за повторното пускане на ускорителя.

CERN се опитва да спечели още една категория граждани (освен любителите на киното). Това са децата. В края на март 2009 година в мрежата се появи сайтът Цернландия. Той позволява пътуване из вътрешността на ускорителя. Играейки и отговаряйки на въпроси, посетителите на сайта разбират наименованията и същността на провежданите в ускорителя експерименти и различните му части.

Какво предстои?

Техническите проблеми, възникнали в ускорителя, са сериозни (а имайки предвид размера на ускорителя – много сериозни). За отстраняването им специалистите ще трябва да положат много усилия, а не е изключено в хода на проверките да бъдат открити нови дефекти. В момента е трудно да се каже дали учените ще могат да получат достатъчно финансиране, за да проведат грандиозния експеримент. Но изследователите не губят оптимизъм, а научният живот в CERN продължава да кипи. А това е най-важното.

Здраве, Наука & Tex
Коментарите под статиите са спрени от 2014 г., заради противоречиви решения на Европейския съд, който в един случай присъди отговорност за тях на стопаните на сайта, после излезе с противоположно становище. В e-vestnik.bg нямаме капацитет да следим и коментари на читатели. Обект сме на съдебни претенции заради статии, имали сме по няколко дела с искове за по 50-100 хил. лева. Заради което приемаме дарения за сайта (виж тук повече), чиито единствени приходи са от рекламни банери.