Най-сложната машина в света си сменя сърцето

Хей, приятели на науката! Имам една вълнуваща новина от света на физиката на елементарните частици. CERN вече е започнал да разкачва и демонтира части от Големия адронен колайдер (LHC) — онази 27-километрова подземна обиколка, където учените блъскат частици една в друга, за да разберат фундаменталната природа на нещата.

Но не става дума за авария. Всичко е планирано. Всичко е умишлено. И между другото? Това е доста емоционално за общността на физиците.

Защо магнитите са толкова важни

Нека бързо обясня защо магнитите са основният пулс на LHC. В колайдера има хиляди свръхпроводящи магнити — диполи, квадруполни, секступолни, октуполни, декаполни — каквото и да се сетиш, имат го. Всеки тип изпълнява конкретна задача: насочва и контролира сноповете частици, които летят почти със скоростта на светлината.

Звездите тук обаче са вътрешните триплети. Това са специални групи от три квадруполни магнита, разположени от двете страни на четирите основни експеримента на LHC (като ATLAS и CMS). Тяхната работа? Да притискат и фокусират сноповете частици възможно най-плътно точно преди сблъсъка.

Представи си го като стискане на водна топка — колкото по-силно стискаш, толкова по-вероятно частиците наистина да се ударят. Повече сблъсъци означава повече данни за учените. А в света на физиката на частиците данните са като злато.

Поколенческа смяна

Ето къде става интересно. CERN в момента е в период, наречен „Дълго спиране 3" (LS3), и един от големите проекти е подмяната на тези вътрешни триплети с изцяло ново, много по-мощно поколение магнити.

На 7 септември екипите официално прерязаха първата магнитна връзка — демонтирането е започнало. Целта е да бъдат премахнати 28 свръхпроводящи магнита, включително старите вътрешни триплети, които работят усилено още от пускането на LHC.

Генералният директор на CERN Марк Томсън лично присъства на това събитие. Според Жан-Филип Ток, ръководител на екипа за координиране на LS3: „Първият квадрупол на новите триплети трябва да пристигне в тунела в началото на 2029 г. Общо ще бъдат монтирани 16 криостата и 28 крио-възли."

Това е огромна задача. Говорим за прецизно инженерство в мащаб, който е почти невъобразим.

40% по-силни? Да, моля!

Какво кара учените да са толкова развълнувани от тези нови магнити? Те са с около 40% по-силни от сегашните.

Съществуващите магнити използват свръхпроводящи намотки от ниобий-титан. А новите? Ниобий-калай. Тази подобрена материална база им позволява да генерират магнитни полета до 11,3 тесла.

За справка — това е невероятно мощно. Тези магнити ще бъдат монтирани около експериментите ATLAS и CMS, където повишеният брой сблъсъци ще бъде особено ценен за изследванията.

Ами ALICE и LHCb? Те също ли получават нови магнити? Ето какво: тези експерименти работят по различен начин и преследват различни физически цели, така че не се нуждаят от същия тласък в моментната светимост. Техните съществуващи вътрешни триплети могат да си останат. Но пак ще се възползват от общото увеличение на сблъсъците в колайдера.

Краят на една епоха

Маркус Церлаут, ръководител на проекта HiLumi LHC, го каза много хубаво: „Съществуващите вътрешни триплети датират от етапа на изграждане на LHC и бяха монтирани в машината между 2005 и 2007 г. След почти двайсет години работа те ще отстъпят място на ново поколение още по-мощни магнити. Наистина е забележително да се стане свидетел на такава смяна на поколенията в иновациите."

И нека бъда честна? Именно това ме докосва. Тези магнити са си вършели работата тихо и спокойно почти две десетилетия. Те са били част от открития, за които дори не подозираме. И сега, отстъпват място на нещо още по-добго.

Какво означава това за науката?

В крайна сметка тази модернизация е за това да дадем на физиците повече шансове да направят революционни открития. По-високата светимост означава повече сблъсъци, което означава повече данни, което означава по-голям шанс да засечем редки явления или напълно нова физика.

Хигс бозонът беше открит през 2012 г. с първоначалната конфигурация на LHC. Кой знае какво може да излезе от Високосветлинния LHC?

Не знам за вас, но аз съм искрено развълнувана да наблюдавам какво ще се случи. Фактът, че човечеството продължава да бута границите на възможното — да строи машини, които проникват в самата тъкан на вселената — никога не престава да ме спира дъха.

Така че за старите магнити: вие си свършихте работата добре. И за новите: по-добре вселената да си отваря очите наема!

Източник: Science Daily — https://www.sciencedaily.com/releases/2026/09/260925005430.htm