Большой адронный коллайдер запущен вновь после трехлетней остановки для модернизации
Самый мощный ускоритель частиц в мире, Большой адронный коллайдер, вернулся к работе после трехлетней паузы на ремонт и модернизацию и начал третий сеанс работы. Сегодня, в 13:16 по московскому времени в кольце БАКа впервые начали циркулировать пучки протонов на энергии 450 гигаэлектронвольт, в дальнейшем ученые планируют проводить эксперименты на энергиях столкновения в 13,6 тераэлектронвольт, говорится в сообщении ЦЕРНа.
Второй сеанс работы Большого адронного коллайдера был закончен в декабре 2018 года. С этого момента ученые и инженеры занимались модернизацией и ремонтом ускорителя, чтобы увеличить его светимость — то есть поток частиц — примерно в два раза и сделать шаг к превращению его в коллайдер высокой светимости (High Luminosity LHC, HL-LHC). Работу предполагалось закончить в 2021 году, когда должен был стартовать трех-четырехлетний сеанс работы коллайдера с постепенным повышением светимости вдвое. После этого должна была последовать новая остановка для модернизации на два с половиной года, после чего коллайдер должен был достичь светимости в шесть-семь раз выше прежней.
Однако в декабре 2020 года было объявлено, что из-за пандемии коронавирусной инфекции и связанных с этим задержек с подготовкой к работе главных детекторов CMS и ATLAS новый запуск коллайдера откладывается и эксперименты начнутся только в 2022 году.
Теперь в главном кольце коллайдера вновь появился пучок протонов. Пока резонаторы главного кольца не участвуют в разгоне — частицы циркулируют в нем на той энергии, до которой их разгоняет предыдущая ступень ускорительного комплекса, протонный суперсинхротрон SPS. Постепенно ученые будут увеличивать энергию протонов. В этом сеансе планируется довести энергию столкновений до 13,6 тераэлектронвольта.
Кроме того, планируется значительно увеличить светимость — то есть поток частиц, количество протонов, пролетающих через поперечное сечение определенной площади за секунду. Это позволит значительно увеличить число столкновений, которые видят детекторы. Физики ожидают, что главные детекторы БАКа ATLAS и CMS соберут больше данных, чем за первые два сеанса работы вместе, детектор LHCb, прошедший апгрейд — в три раза, а ALICE — в пять раз.
Как ожидается, детекторы смогут увидеть значительно больше событий рождения бозонов Хиггса, а значит физики смогут более детально изучить его свойства и подвергнуть Стандартную модель еще более строгим тестам.
Ранее мы писали, что данные с американского адронного коллайдера Теватрон, остановленного десятилетие назад, заставили ученых пересмотреть данные о массе W-бозона, что может поставить Стандартную модель под сомнение.
Илья Ферапонтов
Чтобы это проверить ученые подкинули монеты более 350 тысяч раз
Теория о том, что если подбросить монету вверх, то она с большей вероятностью упадет на ту же сторону, с которой стартовала, получила эмпирическое подтверждение на основе самой крупной выборки из 350757 подбрасываний монет. Вероятность такого исхода составила 50,8 процентов. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Подбрасывание монеты является классическим экспериментом в теории вероятностей и математической статистике с двумя равновероятными исходами. С точки зрения физики полет монеты подчиняется законам механики (если пренебречь сопротивлением воздуха) и определяется начальными условиями, небольшие колебания которых создают эффект случайности. В 2007 году была выдвинута теория о том, что процесс подбрасывания монеты несколько предвзят, и когда люди подбрасывают обычную монету, она с вероятностью 51 процент приземлится той же стороной, которой она располагалась перед подбрасыванием. Объяснялось это учетом прецессии (изменение направления оси вращения по всей траектории) монеты, из-за чего она проводит больше времени в воздухе начальной стороной вверх. Франтишек Бартош (František Bartoš) с кафедры психологических методов Университета Амстердама и его коллеги провели самую обширную эмпирическую проверку этой теории. Для этой цели 48 человек подбросили монеты 46 различных валют и номиналов в общей сложности 350757 раз, что побило рекорд предыдущего эксперимента из 40 тысяч подбрасываний в 2009 году. Оказалось, что монеты чаще падали той стороной, с которой стартовали — в 50,8 процента случаев, с доверительным интервалом 50,6-50,9 процентов. При этом у некоторых людей этот эффект был выражен сильнее, чем у других, что согласуется с предсказаниями теории. Исследователи отмечают, что некоторое беспокойство вызывает тот факт, что испытуемые знали об основной проверяемой гипотезе, поэтому нельзя исключить возможность некоторой манипуляции результатами подбрасывания монеты, однако посчитали такой исход маловероятным в данной работе. О том, как работает математическая статистика, мы рассказывали в блоге «Ложь, наглая ложь и (математическая) статистика».
