Начинается строительство нового международного коллайдера
Новый 31-километровый Международный линейный коллайдер (ILC) почти готов к строительству. Он будет еще больше, чем знаменитый Большой адронный коллайдер (LHC), который имеет длину основного кольца ускорителя 26,6 км. Разумеется, электрон-позитронный коллайдер ILC не заменит LHC, а лишь дополнит его в плане изучения "экзотики" вроде бозона Хиггса.
Схема расположения Международного линейного коллайдера (ILC) - рядом для сравнения изображение футбольного поля
В настоящее время научная группа, состоящая из 1000 ученых и инженеров из более чем 100 университетов и лабораторий более 20 стран, официально передала проект ILC в международный надзорный совет проектов в области физики элементарных частиц Международного комитета по перспективным ускорителям (ICFA). В докладе представлены наиболее передовые и наиболее тщательно изученные технологии, которые можно применить для нового коллайдера.
ILC будет ускорять и сталкивать электроны и их античастицы - позитроны. Столкновения будут происходить приблизительно 14000 раз в секунду при энергии столкновения 500 ГэВ. Для управления этим процессом понадобится 16000 сверхпроводящих резонаторов из чистого ниобия, а для контроля результатов – самый совершенный детектор с около 100 тыс. интерфейсных плат, 10 тыс. детектирующих слоев и 1000 модулей. Команда разработчиков уже приступила к обсуждению вопросов создания детектора со специалистами японской компании Hamamatsu.
Одной из главных задач ILC будет производство бозонов Хиггса, частицы, которая является неотъемлемой частью Стандартной модели и определяет в ней массу элементарных частиц. Бозон Хиггса очень важен для физиков, поскольку, фактически, позволит подтвердить правильность общепринятых теорий. В настоящее время бозон Хиггса уже наблюдали на LHC, но для его тщательного изучения понадобится новый коллайдер.
В целом, ILC будет самым универсальным инструментом подобного рода в истории физики. Разработчики постарались учесть весь опыт строительства и эксплуатации подобных сооружений. Электрон-позитронный коллайдер будет иметь 2 линейных ускорителя по 12 км каждый, а общая длина коллайдера составит 31 км. Кроме того, предусмотрена возможность добавления секций ускорителя до общей длины 50 км, что позволит увеличить энергию до 1 ТэВ. ILC планируют построить в Японии, завершение строительство запланировано на 2020 год.
Благодаря возможности регулировки энергии в широких пределах, ILC позволит делать измерения, о которых физики раньше только теоретизировали, например сверхточные измерения Z-бозона в рамках теории электрослабого взаимодействия, изучение топ-кварка и бозона Хиггса на самом высоком уровне энергии.
Скорее всего, ILC станет окончательным приговором для многих «экзотических» физических теорий и, в конечном счете, улучшит наше понимание законов Вселенной. Для практической стороны наверняка тоже будет немало пользы, по крайней мере компьютер, с помощью которого вы читаете этот текст, также создан на основе первоначальных фундаментальных исследований в области квантовой физики.