Самый мощный до недавних пор ускоритель элементарных частиц американский Тэватрон был закрыт на прошлой неделе - Гранит науки - 2011-10-07

Самый мощный до недавних пор ускоритель элементарных частиц американский Тэватрон (Tevatron) был закрыт на прошлой неделе – эксперты оценивают заслуги этого коллайдера и перспективы ядерных исследований в Национальной Ускорительной Лаборатории Ферми (Fermi National Accelerator Laboratory), Fermilab, где он был установлен.

30 сентября в Батавии, штат Иллинойс, прекратил свое существование научный прибор стоимостью 265 миллионов долларов – эта сумма включает строительство коллайдера, которое завершилось в 1983 году, и ряд его модернизаций. В подземном кольце длиной 6 км 300 метров сталкивались заряженные частицы – протоны и антипротоны, которые были разогнаны до энергии около одного тераэлектронвольта, ТэВ (точнее, 980 гигаэлектронвольт, ГэВ). Для сравнения – ожидаемая энергия ускорения частиц в европейском Большом Адронном Коллайдере (Large Hadron Collider) составит от 7 до 14 ТэВ. Как бы то ни было на протяжении четверти века Тэватрон был флагманом физики высоких энергий, физики субатомных частиц. Он мог бы работать и дальше. Но в связи с нынешним экономным финансирования физических исследований в США и, в то же время, с появлением конкурента столь высоко энергичного как Большой Адронный Коллайдер, администрация Фермилаба, скрепя сердце, была вынуждена закрыть установку. Конкуренция ускорителей шла в основном в направлении поиска бозонов Хиггса, гипотетических частиц, способных наделить Вселенную недостающей, судя по расчетам, массой. Чем выше энергия столкновения частиц в ускорителе, тем больше вероятность открытия новых частиц.

Консультативный совет Министерства энергетики США (US Department of Energy), курировавший Тэватрон, в 2008 году порекомендовал работающим на ускорителе физикам переключить внимание с «энергетического фронта», на котором Тэватрон заведомо обречен на поражение перед Большим Адронным Коллайдером, на «фронт интенсивности», т.е. сосредоточиться на увеличении количества частиц, производимых за одну секунду. Иными словами, вместо того чтобы создавать прежде неведомые частицы в высоко энергичных столкновениях, новая стратегия, преследуя ту же цель, предполагала изучение редких взаимодействий между уже известными частицами. В рамках этой переориентации в Фермилабе уже приступили к выполнению трех экспериментов по созданию и исследованию нейтрино (слабо взаимодействующих с обычным веществом и почти лишенных массы частиц) с использованием протонов, ранее запущенных в Тэватрон. Накопительное кольцо ускорителя после остановки последнего будет видоизменено, что позволит провести дополнительные нейтринные эксперименты. Оглядываясь на послужной список Тэватрона, нельзя не отметить одно из ярких событий в недавней истории физики частиц – открытие на этом ускорителе в 1995 году самой тяжелой на сегодняшний день элементарной частицы, топ-кварка. А еще этот коллайдер служил учебным пособием – по данным Nature News ежегодно его посещали до 15 тысяч американских школьников. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».