На сайте ЦЕРНа появилось короткое [urlhttp://user.web.cern.ch/user/news/2009/090624b.html]информационное сообщение[/url] о том, что все ремонтные работы в секторе 3–4, пострадавшем во время аварии в сентябре 2008 года, завершены. Последний гибкий рукав, закрывающий соединения между магнитами, был запаян 23 июня. Сейчас доступ в сектор закрыт; в нём начинается откачка воздуха в трубах и проверка герметичности вакуумной системы. После этих проверок, а также после тестирования электрических систем, можно будет приступать к охлаждению сектора.

В одном подмосковном лесу жил-был Кабанчик. Он очень любил смотреть вдаль. Но туда смотреть ему мешали деревья и его кабаньи родственники.
– Ты что?! – ругали они Кабанчика. – Рой землю носом! А он всё вдаль пялится!..
– Смотри, парень! – говорил ему Старый Кабан. – Проворонишь своё желудёвое счастье!
Слово «даль» им казалось какой-то тарабарщиной. Чего зря в неё заглядывать? Её, может, и нет в природе. Ведь всё, что нужно порядочному кабанчику, находится у него под носом!.. Москвина Марина - Кабанчик на качелях

Зачем вообще нужен LHC?
Толковый словарик журналистских штампов, посвященных LHC

Качели остановились, он спрыгнул на землю. И сразу увидел братьев-кабанов. Они бродили вокруг качелей, уткнув носы в землю.
– Кто хочет посмотреть вдаль? – спросил Кабанчик.
Но ему никто не ответил. Может быть, кабаны считали ниже своего достоинства качаться на качелях? А может, их пугала возможность оторваться от своих друзей и знакомых? А может, и правда у них под носом было столько всего замечательного?.. Ничуть не меньше, чем вдали?
Ведь, сказать вам по совести, везде, куда ни кинешь взгляд, есть что-то потрясающе интересное!

Фотография столкновения элементарных частиц в главной пузырьковой камере ускорителя ЦЕРН. Траектории движения элементарных частиц расцвечены для большей ясности картины. Голубыми линиями отмечены следы пузырьков, образующихся вокруг атомов, возбужденных в результате пролета быстрых заряженных частиц. Показывала подруге-художнице, сначала без объяснения. Реакция – пожала плечами, мол, очередной баян «современного» искусства. Ха, а это природа. Ниче человек сам не придумал, все где-то уже было)

В среду 23 сентября состоялось 99-е заседание Комитета по экспериментам на LHC (LHCC). На нем были заслушаны доклады о состоянии на настоящий момент как самого ускорителя, так и работающих на нем детекторов. Файлы с презентациями доступны на странице научной программы этого заседания.

В докладе Стива Майерса, одного из руководителей проекта, были озвучены самые свежие подробности, касающиеся подготовки коллайдера к новому запуску. В целом работы идут успешно, мелкие проблемы оперативно решаются. Стив Майерс перечислил, что уже выполнено к настоящему моменту и в каком состоянии сейчас находится каждый из восьми секторов LHC. По состоянию на 22 сентября шесть секторов уже практически вышли на рабочую температуру, а еще два уже охлаждены ниже 100 К. Судя по обновленному расписанию (см. рис.), их охлаждение займет еще около двух недель. После этого около месяца уйдет на тестирование всей инфраструктуры в холодных секторах, в том числе и электрических контактов.

На 24–25 октября назначен очередной тест системы впрыскивания пучков, и ожидается, что в ноябре ускоритель будет полностью готов к работе. Столкновения на энергии 3,5 ТэВ на протон ожидаются в середине декабря, затем последует рождественская пауза, и в январе–феврале столкновения возобновятся.

http://elementy.ru/LHC/news?theme=2653111&newsid=431144 (Там есть понедельный план подготовительных работ в каждом из восьми секторов.)

или как много ошибок можно сделать в одном сообщении.

Будет смешно даже тем, кто не интересуется именно ФЭЧ. Ибо показательно.

Подавляющее большинство сообщений СМИ об этой работе изобилуют фактическими ошибками и неправильно расставленными акцентами. Но главное даже не это. Беда в том, что эти сообщения представляют в совершенно искаженном виде то, как работают физики, то, что именно они в конце концов получают, и то, зачем они этим занимаются. В этой статье на примере подробного, фраза за фразой, анализа текста новости «Ученые приблизились к пониманию строения земной материи» я постараюсь объяснить, в чем именно заключаются ошибки, и рассказать, как всё обстоит на самом деле. (Эта конкретная новость не выделяется чем-то особенным из всего множества сообщений, а, скорее, служит их типичным представителем.) Начнем с заголовка.

читать статью

Все сектора охлаждены до рабочей температуры. Тестирование системы инжекции в кольцо завершено - пучки успешно пробежались до коллиматоров в точках 3 и 7. Большие детекторы в рабочем состоянии, дополнительные «римские горшочки» разрабатываются. Кстати, на днях была открыта страница ATLAS Live, на которую будут автоматически помещаться скриншоты последних событий. Страница уже работает, поскольку ATLAS регистрирует не только столкновения, но и не безынтересные ученым космические лучи;)
Еще на сайте ЦЕРНа появился новый раздел для СМИ, который будет посвящен первому сеансу работы — LHC First Physics: media resources. На нем будут выкладываться пресс-релизы, ссылки, мультимедийные и прочие информационные материалы, посвященные запуску коллайдера в 2009 году и введению его в строй.

Как назло, последний месяц не было Интернета - не довелось следить он-лайн за самым долгожданным для меня событием этого года (но еще есть чего ждать:)).

«Вечером 20 ноября начался запуск пучков в Большой адронный коллайдер. В течение нескольких часов были успешно пройдены сразу несколько этапов. Вначале физики добились того, что пучок беспрепятственно проходил через все сектора ускорителя и делал несколько оборотов, затем с помощью направляющих магнитов орбита была стабилизирована, и вскоре пучок циркулировал уже несколько минут. Была достигнута синхронизация пучка с ускоряющей секцией коллайдера, после чего физики переключились на пучок, идущий в противоположном направлении и повторили все этапы для него. Таким образом, можно говорить, что Большой адронный коллайдер вновь заработал; церновский пресс-офис выпустил по этому поводу пресс-релиз.»

«Запуск и настройка Большого адронного коллайдера идет ударными темпами. За ходом работы можно следить на твиттер-аккаунте ЦЕРНа, а более подробная техническая информация появляется в ленте последних новостей Комиссии по запуску коллайдера. В пятницу и субботу удалось добиться стабильной циркуляции сначала первого, а потом второго протонного пучка, а также синхронизации пучков с ускорительной секцией. Типичное «время жизни» пучков в ускорителе составляло несколько часов, что говорит о хорошей настройке магнитной системы коллайдера и достаточно большой апертуре (то есть отсутствии каких-либо помех для движения частиц). В течение воскресенья и понедельника проводились разнообразные замеры параметров магнитной системы управления пучком, проверка системы сброса пучка, были задействованы коллиматоры — устройства, «чистящие» пучок от частиц, «выбившихся из коллектива».

«В понедельник (23-го) днем был сделан следующий шаг в программе запуска ускорителя. Оба пучка были запущены в ускоритель и в течение длительного времени циркулировали одновременно. В точках пересечения пучки были пока «разведены» для того, чтобы избежать столкновения протонов, поскольку главной задачей пока является проверка устойчивости и управляемости пучков. Тем не менее, в качестве «подарка» детекторам, физики-ускорительщики в понедельник вечером организовали короткий сеанс столкновений встречных пучков.»

«Практически в течение всей (первой) недели в ход работы коллайдера то и дело вмешивались небольшие поломки: повышение температуры в некоторых секторах ускорителя, утечка вакуума в протонном синхротроне PS (этому ускорителю, кстати, на днях исполнилось 50 лет), сбои в работе недавно установленной противоаварийной системы защиты магнитов QPS, проблемы при синхронизации пучка 1 с ускорительной секцией. К чести техников, все эти проблемы устранялись в достаточно короткие сроки, так что в субботу (28-го) возобновилась плановая работа с пучками.»

«В ночь на понедельник 30 ноября на LHC был пройден еще один важный этап в программе запуска ускорителя. Оба протонных пучка были успешно разогнаны до энергии 1180 ГэВ и в течение некоторого времени стабильно циркулировали при этой энергии. Все системы работали штатным образом. Таким образом, LHC побил рекорд американского коллайдера Тэватрон, на котором протоны и антипротоны движутся с энергией 980 ГэВ.»

«За прошедшую неделю в кампании по запуску коллайдера было сделано еще несколько шагов вперед. Во-первых, циркулирующие пучки теперь удерживаются при включенных магнитах детекторов. Сильное магнитное поле внутри детектора необходимо для измерения импульсов разлетающихся заряженных частиц. Однако это же поле влияет и на циркуляцию пучков в ускорителе, и его влияние надо скомпенсировать. Именно это и было сделано в середине прошедшей недели. Во-вторых, в пятницу 4 декабря физики начали запускать уже не один, а несколько сгустков в каждый пучок. Напомним, что разбиение пучков на короткие сгустки необходимо для правильной работы ускорительной секции. Для безопасного тестирования ускорителя использовался так называемый «пилотный пучок» — то есть всего лишь один сгусток с несколькими миллиардами протонов. Однако для физических задач потребуется в каждом пучке удерживать несколько сгустков (в максимуме производительности на LHC планируется запустить по 2808 сгустков в каждом пучке). Это значит, что система «впрыска» протонов должна уметь запускать протонные сгустки в строго определенные моменты времени. Именно эта операция и была успешно протестирована в пятницу (4-го), правда пока что в режиме два сгустка на пучок. Кроме того, были выполнены и некоторые другие технические проверки.»

«В воскресенье 6 декабря на LHC прошел первый полноценный сеанс столкновений протонов с энергией 450 ГэВ. Сеанс состоял из двух «заходов», утром и вечером, и продлился в общей сложности несколько часов. В течение этого времени в каждом из двух встречных пучков циркулировали по четыре сгустка, а все четыре детектора регулярно регистрировали столкновения протонов. Полное количество зафиксированных событий составляет несколько десятков тысяч.
В ночь на понедельник эксперименты пришлось приостановить из-за очередного сбоя в системе охлаждения коллайдера. На стадии отладки коллайдера подобные неисправности случаются регулярно, и их, как правило, исправляют в кратчайшие сроки.»

«В ночь со вторника на среду на LHC были проведены тестовые протонные столкновения с полной энергией 2,36 ТэВ. В качестве примера на сайте детектора ATLAS показано событие рождения двух адронных струй в таком столкновении. Столкновения проходили пока при выключенных магнитных полях в детекторах. В ближайшие дни планируется увеличить количество протонов в сгустках, провести еще один сеанс столкновений на полной энергии 0,9 ТэВ, а затем перейти к тщательному тестированию пучков с энергией 1,18 ТэВ.»

Не только секс и еда, но и познание подкрепляются у нас выделением гормонов удовольствия. It’s so exciting!*с горящими глазами тычет пальцем в диаграммы* Хотя… подумаешь – первые столкновения… блин, еще так долго светимость увеличивать и статистику набирать… Надеюсь это увидеть.

1 марта на сайте «Газеты.ру» прошло онлайн-интервью с ректором МГУ Виктором Садовничим. Отвечая на один из вопросов, он сказал следующее:

«Очень серьезные результаты по этой программе получены учеными Института ядерной физики, где они работают вместе с ЦЕРНом, и зарегистрированы новые элементарные частицы или новые открытия в физике элементарных частиц...» (цитируется по тексту, приведенному на сайте издания по состоянию на 00:30 московского времени 2 марта).

Оставив в стороне общую невнятность утверждений (скажем, из этой фразы непонятно, то ли сотрудники ЦЕРНа приехали в НИИЯФ МГУ и открыли там новые частицы, то ли наоборот), прокомментируем лишь некоторые из них во избежание возможных слухов.

Прежде всего, за последние годы никаких новых элементарных частиц в ЦЕРНе не было открыто. Конечно, открытие новых частиц — цель главного проекта ЦЕРНа, Большого адронного коллайдера, в трех экспериментах которого (ATLAS, CMS и LHCb) участвует и НИИЯФ МГУ, но эта цель пока не достигнута. Не было открыто частиц и в других экспериментах, которые ведутся в ЦЕРНе (сотрудники НИИЯФ МГУ принимают участие также в эксперименте DIRAC), но эти эксперименты и не ставили перед собой цели открыть новые частицы.

С большой натяжкой можно сказать, что на Большом адронном коллайдере была зарегистрирована новая для ЦЕРНа (!) элементарная частица — топ-кварк. Дело в том, что до недавнего времени он наблюдался только в ускорителе Тэватрон в США, и лишь в 2010 году его увидели и в ЦЕРНе. Впрочем, маловероятно, что ректор МГУ имел в виду именно эту ситуацию.

Что касается новых открытий в физике элементарных частиц, то единственным более или менее нетривиальным наблюдением LHC за весь 2010 год пока остаются ближние корреляции адронов. Однако до тех пор, пока не будут представлены более подробные результаты, надежно подтверждающие это наблюдение (а не увязывающие его, например, с банальным несовершенством программ численного моделирования разлета адронов), открытием — в согласии с критериями, принятыми в физике элементарных частиц, — оно называться не может.

Сотрудники НИИЯФ МГУ сотрудничают с ЦЕРНом и иным образом. Например, ими разработана и поддерживается программа автоматических расчетов CompHEP, которая используется при описании процессов многими экспериментальными группами, в том числе и в ЦЕРНе. Однако под утверждение, что благодаря ему были открыты новые явления в ЦЕРНе, это сотрудничество тоже вряд ли попадает.

Наконец, странно приписывать результаты сотрудничества между НИИЯФ МГУ и ЦЕРНом принятой совсем недавно программе развития Московского государственного университета. Скажем, вклад НИИЯФ МГУ в детектор ATLAS очень велик, но это сотрудничество длится уже почти 20 (!) лет. Называть успешную работу детектора «достижением последних месяцев» вряд ли оправдано.

http://elementy.ru/LHC/news

первый раз была обнаружена в апреле на Тэватроне (статья коллаборации CDF, новость по-русски тут).
Тогда это еще можно было списать на моделирование фона или измерение энергии адронных струй, неучтенные эффекты.

На проходившей на прошлой неделе конференции Rencontres de Blois был представлен новый анализ, проведенный на существенно большей статистике. В том числе были проанализированы два наиболее часто упоминаемых повода для сомнений (энергия струй и дополнительный фон от топ-кварка) и выяснилось, что списать эффект на них не удается. Но вряд ли контраргументы на этом можно считать исчерпанными.

Если данные подтвердятся, то это будет новое взаимодействие, что делает Wjj-аномалию самой горячей темой в физике элементарных частиц на ближайшие месяцы.

Лирическое отступление от Игоря Иванова: «В заключение полезно взглянуть на это и подобные отклонения с высоты птичьего полета. Стандартная модель очень хорошо, даже слишком хорошо описывала многочисленные данные последних десятилетий. Это несколько озадачивает физиков — ведь эта модель не может быть окончательной, она рано или поздно должна нарушаться, но серьезных нарушений пока не видно. Однако за последние годы пошел поток пусть не открытий, но намеков на такие нарушения. Каждый из них неубедителен, так что, условно говоря, Нобелевскую премию давать пока некому. Практически каждое отдельное отклонение можно списать на какие-то неучтенные погрешности или артефакты обработки данных. Но с другой стороны, вся совокупность отклонений внушает осторожный оптимизм.»

Детектор DZero не подтвердил Wjj-аномалию. К слову, 2/3 коллаборации CDF не подписались под той статьей. То есть, не новая физика. Осталось только разобраться, что дает аномалию.
Кста, по завершении конференции Physics at the LHC 2011 «основной вывод докладов таков: Стандартная модель физики элементарных частиц по-прежнему хорошо описывает данные и каких-то существенных отклонений от ее предсказаний пока не видно».

Похоже, теперь статистика на БАКе станет набираться активнее, чем ожидалось) -> http://elementy.ru/LHC/news#n431612

На конференции EPS-HEP 2011 были представлены результаты поиска хиггсовского бозона на Большом адронном коллайдере на статистике свыше 1 fb–1. Результаты детекторов ATLAS и CMS резко улучшают достижения Тэватрона. Хиггсовский бозон уже закрыт в очень широком диапазоне масс, зато в области 130–150 ГэВ наблюдается отклонение, которое начинает напоминать хиггсовский бозон. http://elementy.ru/news/431634

На сайте ЦЕРНа появилось сообщение, что проект добровольных вычислений LHC@home 2.0 открывается для всех желающих. Как и другие проекты добровольных вычислений, LHC@home 2.0 позволяет использовать свободное машинное время добровольцев для нужд ресурсоемких научных вычислений. В данном случае речь идет о моделировании событий столкновения протонов на Большом адронном коллайдере — именно через сравнение данных с результатами моделирования физики могут узнать о том, что в реальных данных есть какие-то новые частицы или процессы. Текущий проект в рамках LHC@home 2.0 называется Test4Theory и позволяет моделировать разнообразные процессы при тех или иных значениях параметров теории. Инструкции, как подключиться к проекту, выложены на сайте LHC@home.
http://elementy.ru/LHC/news?discuss=431646

Полное (красный цвет), упругое (зеленый) и неупругое (синий) сечения в протон-протонных и протон-антипротонных столкновениях в зависимости от энергии. Новые данные TOTEM показаны закрашенными кружочками. Изображение из доклада коллаборации TOTEM 21 сентября на 107-й встрече комитета LHCC

Детектор TOTEM — один из самых маленьких детекторов, установленных на Большом адронном коллайдере, — обнародовал на днях свои первые измерения полного и упругого сечения рассеяния протонов. Измерение этих сечений и изучение их зависимости от энергии как раз является одной из главных задач детектора TOTEM. Данные были представлены 21 сентября на 107-й встрече Комитета по экспериментам на LHC (слайды доступны онлайн). Краткая заметка об этом результате появилась в последнем выпуске церновского бюллетеня. Более подробную информацию о недавних измерениях упругого рассеяния на детекторе TOTEM см. в статье в журнале CERN Courrier.

Читать далее...

Тэватрон был остановлен в пятницу, 30 сентября, в 15:30 по североамериканскому восточному времени (1 октября в 01:30 по московскому времени).

Именно на нем ученым впервые удалось напрямую зарегистрировать t-кварк и тау-нейтрино, два разных механизма производства t-кварка, частицу Y(4140), пять B-барионов и много другое. За время работы коллайдера было защищено порядка 1000 кандидатских диссертаций по данным столкновений пучков и 400 кандидатских по результатам бомбардировок фиксированных мишеней. Главным достижением Тэватрона, можно считать то, что за 28 лет работы ускоритель убедил физиков в истинности Стандартной Модели как таковой. Единственное, что ему не удалось сделать - это завершить теорию, найдя единственную недостающую частицу (скажите, как ее зовут?;).

Хотя формально Тэватрон завершил свою работу, на то, чтобы сверхпроводниковые магниты, используемые в ускорителе, разогрелись до нормальных температур, уйдет неделя. Разбор ускорителя планируется завершить в конце декабря. После этого часть кольца Тэватрона будет превращена в музей, который примет первых посетителей в сентябре 2012 года.

Часть установок, например, главный инжектор, продолжат работать в рамках других проектов, а уж данных для анализа, полученных на Тэватроне, хватит еще на несколько лет.

Прощай и спасибо за все!

Массивы фотоэлектронных умножителей, окружающих ёмкости с жидким сцинтиллятором в детекторе антинейтрино установки в Daya Bay.
Daya Bay on the Brink
First Data from Daya Bay: Closing in on a Neutrino Mystery

Группа ученых Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, Института теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН и Кёльнского университета завершила цикл исследований в области космомикрофизики (синтеза космологии и физики частиц), объединяющих квантовую гравитацию, феноменологию Стандартной модели и теорию космологической инфляции с наблюдаемой крупномасштабной структурой пространства-времени. Полученные результаты предваряют ожидаемое открытие хиггсовского бозона на Большом адронном коллайдере (LHC). О работе рассказывает ведущий научный сотрудник сектора теории элементарных частиц ФИАН, доктор физико-математических наук Андрей Барвинский.
Читать далее...

В воскресенье 30 октября на Большом адронном коллайдере прошел последний в этом году сеанс столкновений протонных пучков. В 2011 году коллайдер поработал более чем успешно. Пиковая светимость ускорителя достигала 35% от номинальной, и она будет повышаться дальше в 2012 году. Накопленная статистика составила свыше 5,5 fb–1 на двух главных детекторах CMS и ATLAS, 1,2 fb–1 на специализированном детекторе LHCb и 5 pb–1 на детекторе ALICE. Подробную информацию обо всех научных сеансах работы можно найти на странице LHC Statistics. Первые результаты, полученные на основе этой статистики, должны быть обнародованы на конференциях в конце ноября.

В течение ближайших нескольких дней специалисты будут заниматься тестированием ускорителя для перехода к еще большей интенсивности пучков, намеченной на следующий год, а затем начнут подготавливать ускоритель для ядерных столкновений. Предполагается, что LHC проработает в режиме столкновений ядер свинца с 14 ноября по 7 декабря и наберет статистику, многократно превышающую прошлогодние данные. После этого ускоритель будет остановлен до января 2012 года.

http://elementy.ru/LHC/news#n431698

7 декабря прошел последний сеанс столкновений на Большом адронном коллайдере в 2011 году, и после сброса пучков коллайдер был остановлен на рождественские каникулы. В течение последнего месяца на LHC сталкивались не протоны, а ядра свинца, и за это время была накоплена светимость примерно по 150 μb–1 на каждом из трех детекторов (ATLAS, ALICE, CMS; детектор LHCb данные по ядерным столкновениям не набирал). Это почти в 20 раз превышает статистику, набранную в ядерных столкновениях в 2010 году, и физики сейчас занимаются обработкой этих данных.

LHC заработает вновь в начале февраля 2012 года. В течение месяца техники будут тестировать поведение сверхпроводящих магнитов при еще больших магнитных полях, что позволит еще выше поднять энергию протонов и ядер. Пучки начнут циркулировать в марте, и тогда ускорительщики попытаются настроить пучки на еще более «скорострельный» режим работы, при котором сгустки следуют друг за другом с интервалом в 25 наносекунд вместо нынешних 50 нс. Непосредственно эксперименты стартуют лишь в апреле (см. предварительное расписание LHC на 2012 год). Ожидается, что в 2012 году будет повышена и энергия, и светимость пучков, что позволит увеличить накопленную статистику еще в несколько раз. Точные параметры пучков, к которым будут стремиться специалисты, пока не утверждены; это будет сделано лишь в феврале после традиционной ежегодной рабочей встречи в Шамони.

http://elementy.ru/LHC/news#n431718

Данные детектора ATLAS по двухфотонному рождению в области инвариантных масс от 100 до 160 ГэВ. Рисунок из статьи Combination of Higgs Boson Searches with up to 4.9 fb–1 of pp Collision. Data Taken at √s=7 TeV with the ATLAS Experiment at the LHC

13 декабря в ЦЕРНе на специальном публичном мероприятии были представлены самые последние данные по поиску хиггсовского бозона на LHC на двух главных детекторах Большого адронного коллайдера — ATLAS и CMS. Краткий вывод: предварительные данные указывают на то, что существует некая частица с массой около 125 ГэВ, которая выглядит очень похоже на хиггсовский бозон. Никаких более сильных утверждений на данный момент сделать нельзя. Для этого потребуется дальнейший набор статистики, который начнется лишь весной следующего года.

Читать далее...