Ключ до Всесвіту: Понад-детектор

Вчені закінчують приготування до наймасштабніших експериментів в історії людства. З його допомогою вони сподіваються виявити нові елементарні частинки, підтвердити існування мініатюрних чорних дір, а також знайти відповіді на безліч фундаментальних питань сучасної науки - наприклад, звідки береться маса, яка розмірність простору, в якому ми мешкаємо, що являє собою темна матерія, і так далі, і так далі.


«Наполеонівські» плани пов'язані з Модульним мюонним соленоїдом (Compact Muon Solenoid, CMS) - гігантським детектором частинок, у створенні якого взяли участь тисячі інженерів і вчених з 37 країн світу. Цій армії фахівців знадобилося цілих 15 років на те, щоб спроектувати і побудувати найбільш чутливий і складний детектор з усіх, коли-небудь створених людством. Зараз триває фінальний монтаж установки. Її вузли опускаються в стометрову шахту за допомогою спеціально пристосованого підйомного суднобудівного підйомного крану (вага деяких компонентів пристрою досягає 2 тис. тонн). CMS стане головним дослідницьким інструментом Великого адронного колайдера (Large Hadron Collider, LHC) - гігантського прискорювача частинок, побудованого в замкнутому підземному тунелі діаметром в 27 км на кордоні Франції і Швейцарії. За допомогою найпотужніших електромагнітів він буде розганяти частинки до швидкостей, близьких до світлових, після чого їхні пучки будуть стикатися в центрі детектора.

Пояснює англійський професор Тейіндор Вірдеї, керівник міжнародної команди вчених, які працюють з CMS: "Енергія частинок, що стикаються всередині детектора, буде настільки велика, що в результаті вдасться створити умови, що відповідають стану речей через якісь миті після Великого Вибуху. Через надзвичайно високі енергії в точці перетину пучків будуть в достатку народжуватися екзотичні частинки, широко представлені в дуже ранньому Всесвіті. Різні шари детектора будуть визначати властивості цих частинок, відстежувати напрямок їх польоту, вимірювати їх енергію. Потужний електромагніт, що становить важливу частину пристрою, буде викривляти траєкторії розсіювання заряджених об'єктів, що допоможе нам краще ідентифікувати різні типи частинок, що утворилися в результаті зіткнень ".

Професор Вірде і його колеги сподіваються, зокрема, виявити за допомогою CMS легендарний бозон Хіггса. Існування цієї частинки було теоретичні передбачене шотландським астрономом Пітером Хіггсом ще в 1964 р. Передбачається, що саме бозон Хіггса відповідає за таку фундаментальну властивість матерії, як маса. Згідно з чільною науковою моделлю, завдяки цій субатомній частинці інші частинки (наприклад, електрони і протони) володіють масою, в той час як фотони, що не мають у своєму складі бозона Хіггса, виявилися позбавлені даної властивості. "Якщо ми отримаємо докази того, що бозон Хіггса дійсно існує, це буде справжнім проривом. Подібне відкриття дозволить нам значно просунутися в розумінні фундаментальних фізичних процесів, а також того, що сталося в момент зародження нашого Всесвіту ".

Європейський центр ядерних досліджень (CERN) планує запустити Великий адронний колайдер до кінця 2007 р. Відразу після цього почнуть надходити перші дані, отримані за допомогою детектора CMS. Як стверджує професор Вірдеї, інформація, отримана за допомогою прискорювача і детектора, допоможе вченим наблизитися до вироблення єдиної фізичної теорії, здатної пояснити феномени, що спостерігаються в нашому Всесвіті.

За повідомленням ScienceDaily