Эксперименты на Большом Адронном Коллайдере (БАК).

На начало 2014 года считается установленным существование базона Хиггса - недостающей частицы Стандартной модели, которая отвечает за наличие массы у элементарных частиц и, соответственно, у всего видимого вещества вокруг нас. Это открытие было сделано в ЦЕРНе(2012 год) на Большом Адронном Коллайдере с помощью двух установок - мегадетекторов ATLAS и CMS. Вывод о существовании бозона Хиггса основывается на изучении возможных путей его распада в сравнении с теоретическими предсказаниями. Детальное изучение свойств открытой частицы будет продолжено в конце этого года после модернизации ускорительного комплекса.

Помимо рождения новых частиц и изучения их свойств на БАКе стоит задача изучения нового состояния вещества: кварк - глюонной плазмы, которая может образовываться при столкновении тяжелых ядер на Большом Адронном Коллайдере. Мегадетектор ALICE спроектирован и создан специально под эту задачу. Характеристики кварк - глюонной плазмы могут быть получены с помощью изучения свойств различных частиц, которые образовываются при “охлаждении” кварк - глюонной плазмы. Возникающие частицы и кванты улавливаются детекторами-сенсорами, окружающими точку столкновения встречных пучков. Таких элементарных ячеек-детекторов в каждом мегадетекторе насчитывается десятки миллионов.

Эксперимент NA61 проводится на фиксированных мишенях с пучками ускорителя SPS, который является источником частиц для Большого Адронного Коллайдера. Одна из задач, решаемых на этой установке, состоит в изучении момента образования кварк - глюонной плазмы (т.н. “критической точки” перехода в кварк - глюонную фазу).

Сотрудники и преподаватели нашего факультета уже много лет являются членами двух коллабораций в ЦЕРНе: ALICE и NA61. Происходит работа по нескольким направлениям: получение данных на пучках, анализ данных по различным моделям взаимодействия, участие в модернизации внутренней трековой системы детектора ALICEи модернизации установки NA61.

Доценты В.П.Кондратьев и Л.И.Виноградов в зале управления экспериментом ALICE в CERN.

В настоящий момент ускорительный комплекс в ЦЕРНе находится в стадии модернизации, целью которой является увеличения энергии сталкивающихся пучков. Происходит текущий ремонт и “небольшая”модернизация оборудования мегадетекторов. БАК и экспериментальные установки должны снова заработать в конце этого года.

В коллаборации ALICE параллельно с этими работами происходит интенсивная работа по подготовке к проведению “капитальной” модернизации, намеченной на 2018-2019 годы. Ставятся задачи расширить диапазон регистрации по сорту частиц, по импульсам, увеличить быстродействие установки, что позволит работать на более интенсивных пучках, тем самым приведет к увеличению статистики в накопленной информации. В результате проделанной работы фактически будет создана новая установка.

Виноградов Леонид Иванович, доцент, кандидат физ.-мат.наук