Научный взгляд на устройство вселенной
жүктеу/скачать 8,11 Mb. Pdf көрінісі
|
knocking on
| пальцами,
которые частично вы- ходят из пазов, обеспечивая электрический контакт при охлаж- дении установки, а при нагреве вновь прячутся в пазы. Однако из-за некачественных заклепок эти пальцы, вместо того чтобы уйти в пазы, были смяты. Хуже того, из-за этого могли пострадать все соединения, и было совершенно не ясно, какие из них дефект- ны, а какие нет. Стояла сложнейшая задача — распознать и заме- нить каждую дефектную заклепку, не затягивая при этом работы на многие годы. К чести инженеров Центра, они нашли простой способ вос- пользоваться существующими электрическими датчиками, уста- новленными вдоль траектории пучка через каждые 53 м и обеспе- чивающего работоспособность электроники при пролете пучка. Инженеры изготовили специальный прибор размером с шарик для пинг-понга с генератором импульсов внутри, который мог перемещаться по той самой трубке, по которой должен был дви- гаться протонный пучок. Гонимый сжатым воздухом, «шарик» мог пройти целый сектор длиной 3 км, вызывая срабатывание электро- ники при прохождении каждого датчика. Если же электроника ВОЗВРАЩЕНИЕ КОЛЬЦА 203 не регистрировала его на очередном контрольном пункте, это оз- начало, что прибор уткнулся в разрушенный «палец». После этого инженеры приступали к ремонту на конкретных стыках, не вскры- вая каждое соединение вдоль трассы. После разрешения этой проблемы дорога к пуску БАКа, каза- лось, была расчищена. Все оборудование смонтировали, и коллай- дер можно было запускать. В 2008 г. множество людей на планете держало за БАК кулаки; наконец-то пришло время первого проб- ного пуска. СЕНТЯБРЬ 2008-го: ПЕРВЫЕ ИСПЫТАНИЯ Большой адронный коллайдер формирует протонные пучки и по- сле серии ускоряющих «толчков» «впрыскивает» их в финальный кольцевой ускоритель. Там эти пучки направляются по кольце- вой траектории вдоль тоннеля, чтобы, сделав круг, возвратиться в точности в ту же точку. Протоны получают возможность много- кратно пройти по кольцевому маршруту, прежде чем их начнут периодически отклонять и весьма эффективно сталкивать. Не- обходимо было последовательно протестировать каждый из этих этапов. Первой вехой на этом пути стала проверка того, действитель- но ли пучки протонов могут циркулировать по тоннелю. Оказа- лось, что могут. Поразительно, но, когда после многих лет борьбы и с техническими, и с финансовыми проблемами в сентябре 2008 г. CERN запустил установку, два протонных пучка были сформиро- ваны практически без сучка, без задоринки; результат превзошел все ожидания. В тот день впервые два пучка протонов по очереди прошли по громадному тоннелю в противоположных направле- ниях. На этом шаге ввели в действие механизм инжекции; запу- стили средства управления контроля; убедились, что магнитное поле может удержать протоны на трассе, а магниты имеют за- данные параметры и работают синхронно. В первый раз эта по- следовательность событий была реализована вечером 9 сентября. Все работало по плану или даже лучше на следующий день, когда проводились испытания. 204 АППАРАТУРА, ИЗМЕРЕНИЯ И ВЕРОЯТНОСТИ Все, кто участвовал в проекте, описывают 10 сентября 2008 г. как день, который они никогда не забудут. Приехав в Центр через месяц, я на каждом шагу слышала рассказы об эйфории, охватив- шей в тот день всех. Люди с невероятным возбуждением следили за двумя световыми точками на экране компьютера. Первый пу- чок почти сумел вернуться в точку старта; потребовалась лишь не- большая подстройка, и менее чем через час пучок стал идти в точ- ности по расчетной траектории. Сначала он проходил кольцевую трассу лишь несколько раз, но каждый последующий «впрыск» немного подправляли, и это число без проблем достигло несколь- ких сотен. Вскоре после этого удалось настроить и второй пучок; на это потребовалось около полутора часов. Лин был так счастлив, что не подумал о передаче, которая велась в прямом эфире из пультовой коллайдера, где инженеры следили за отработкой проекта. Передача оттуда шла напрямик в Интернет, где за ними мог следить любой желающий. За точками на экранах компьютеров следило так много людей, что сайт Цен- тра рухнул. Люди по всей Европе завороженно наблюдали за тем, как инженеры настраивали траектории протонных пучков, чтобы частицы двигались точно по кольцевой траектории. В самом Цен- тре в это время царило ликование; физики и инженеры собирались в аудиториях, чтобы следить за происходящим на экранах. В этот момент перспективы коллайдера представлялись по-настоящему радужными. Но всего девятью днями позже эйфорию сменило на- стоящее отчаяние. Предстояло провести два новых значительных испытания. Во- первых, пучки в кольце БАКа следовало разогнать до более высо- ких энергий, чем в первом испытании, где протоны вообще не раз- гонялись, а циркулировали по кольцу с той же энергией, с какой туда попали. Вторая часть плана предусматривала столкновение пучков, которое, разумеется, должно было стать самой серьезной вехой на пути к полноценной работе коллайдера. Однако в последний момент — 19 сентября — испытание было сорвано, несмотря на все усилия и предусмотрительность инже- неров. Причем неудача была катастрофической. Простая ошибка при пайке медной оболочки, соединяющей два магнита, и недо- ВОЗВРАЩЕНИЕ КОЛЬЦА 205 статочное количество работающих выпускных клапанов в емко- сти с жидким гелием — и первое столкновение протонов состоя- лось лишь через год! Когда ученые начали увеличивать ток в последнем восьмом секторе, «полетела» силовая шина между двумя магнитами. жүктеу/скачать 8,11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|