Posted by ”დიდი”, თავისი ზომებისგამო (სიგრძით 27 კმ), ”ადრონული”- იმიტომ, რომ მძიმე ნაწილაკებს აჩქარებს (მოკლედ ელემენტარული ნაწილაკების შესახებ), (ჰ)ადრონებს (ანუ ნაწილაკებს, რომლებიც კვარკებისგან შედგება), ”კოლაიდერი” – იმიტომ, რომ ეს ნაწილაკები ორ კონად ჩქარდება, ცირკულირებს საწინააღმდეგო მიმართულებებით და სპეციალურად გამოყოფილ ადგილებზე ერთმანეთს ეჯახება. ამაჩქარებელში დაგეგმილია 14 ტევ (ტერაელექტრონვოლტი) ენერგიის მქონე პროტონების შეჯახება (საიდან იღებენ კოლაიდერში ასაჩქარებელ ნაწილაკებს?), ანუ თითო კონაზე 7 ტევ. გასაგებ ენაზე რომ ვთქვათ, ეს ენერგია გაფრენილი ავიაგამანადგურებლის კინეტიკური ენერგიის ტოლია. ავარიის ან ექსპერიმენტის დასრულების შემთხვავაში ე.წ. სწრაფი მაგნიტები კონებს მშთანთქმელი ოთახისკენ გადახრის, ამის მერე ხდება მცირე დეფოკუსირება, შემდეგ, პროტონები მასიურ ნახშირბად კომპოზიტურ ბლოკებს ეჯახება და თავიანთ ენერგიას გადასცემს მათ, ბლოკები ძალიან ცხელდება, თუმცა არ დნება.
უფრო დაბალი სიმძლავრის ამაჩქარებლიდან პროტონები დაკ-ში გადადიან და მეტ აჩქარებას ამაჩქარებელ სექციაში განთავსებულ რეზონატორებში იღებენ.
26,7 კილომეტრი გარშემოწერილობის მქონე გვირაბი, საფრანგეთისა და შვეიცარიის საზღვართან მიწის ქვეშ 50 დან 175 მეტრის სიღრმეზეა განლაგებული. გვირაბი დედამიწის ზედაპირის მიმართ 1,4 %-ით არის დახრილი. პროტონების კონების შესაკავებლად და მოძრაობის კორექციისათვის 1624 ზეგამტარი მაგნიტი გამოიყენება, მათი საერთო სიგრძე 22 კმ-ზემეტია, ტემპერატურა 1,9კელვინი (-271 გრადუსი ცელსიუსით). ასეთ დაბალ ტემპერატურაზე გამტარი წინაღობის გარეშე ატარებს დენს და არ ცხელდება. ამპერაჟი ძალიან მაღალია და შესაბამისად, მაგნიტური ველის დაძაბულობაც, წინააღმდეგ შემთხვევაში 7 ტევ. ენერგიის პროტონები წრეზე არ იმოძრავებენ და კოლაიდერს დააზიანებენ.
პროტონების წრიულ ორბიტაზე შესაკავებლად 1200 ზეგამტარი მაგნიტია საჭირო, რომელთა ველის დაძაბულობა ასიათასჯერ აღემატება დედამიწის ელექტრომაგნიტური ველის დაძაბულობას. მაგნიტების დენგამტარ სადენებს იცავს დაბალი ტემპერატურა, რომელიც თითქმის აბსოლუტური ნულის ტოლია, 1,9 კელვინი. ასეთი ტემპერატურა 96 ტონა თხევადი ჰელიუმის საშუალებით მიიღება. ამასთან ერთად მილებში, რომლებშიც პროტონების კონები მოძრაობს, კოსმოსური დონის ვაკუუმია შექმნილი.
ოთხიდან, დეტექტორი ATLAS-ი (ALISE) ყველაზე დიდია ზომით. სიგრძით 43 მეტრი, დიამეტრი 22 მ, წონა 7000 ტონა. ადამიანის ფიგურები ჩასმულია მასშტაბების უკეთესად აღსაქმელად.
ამაჩქარებელზე მთელი მსოფლიოს მეცნიერებთან ერთად 50-მდე ქართველი ფიზიკოსი და ინჟინერი მუშაობს. უკვე დღეისათვის კოლაიდერმა პროტონების 7 ტევ. ენერგიამდე აჩქარება შეძლო, ხოლო 2 წლის მერე, როცა ენერგია გაორმაგდება (14 ტევ.) ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკა კიდევ უფრო საინტერესო გახდება…
ჰიგსის მექანიზმის შესწავლა
ბუნებაში არსებობს ელექტროსუსტი, ძლიერი და გრავიტაციული ურთიერთქმედება. კვანტური თეორიის მიხედვით, ელემენტარული ნაწილაკები არა მიკროსკოპულ მყარ ბურთულებს წარმოადგენს, არამედ ველის რხევად პატარა ”ნაკუწებს”, კვანტებს. ელექტრონები – ელექტრონული ველის კვანტებია, ფოტონები – ელმაგნიტური ველის და ა.შ. ყველა ველს აქვს უდაბლესი ენერგეტიკული მდგომარეობა, ვაკუუმი, ანუ როცა ნაწილაკები საერთოდ არ არის და ველის ენერგია ნულის ტოლია.
ჰიგსის (ფიზიკოსის გვარის მიხედვით) ველი (ჰიგსის ბოზონები ამ ველის კვანტებია) კი სხვანაირადაა მოწყობილი (თუ თეორია მცდარი არაა), მისი ვაკუუმი ნულზე მეტია. ეს არის მდგომარეობა, როცა მთელი სივრცე ჰიგსის ველითაა სავსე და მის ფონზე დანარჩენი ელემენტარული ნაწილაკები მოძრაობენ. ჰიგსის ველის მოქმედება განსაკუთრებულია, ის ხელს უშლის ნაწილაკების აჩქარებას, თუმცა არ ეწინააღმდეგება მათ თანაბარ მოძრაობას. ველის მოქმედების შედეგად, ნაწილაკები უფრო ინერტულები ხდებიან, ძნელად გადაადგილდებიან, ანუ იძენენ მასას. თითქოს, ველი სქელდება მათ გარშემო და უფრო მეტად, რაც უფრო მაღალია ნაწილაკების აჩქარებული მოძრაობა. ელ.მაგნიტური ველის კვანტებზე (ფოტონებზე) ეს ველი არ მოქმედებს, მათ შორის ”მოჭიდება” ძალიან სუსტია, ამის გამო ისინი უმასოდ რჩებიან.
ელემენტარული ნაწილაკების თანამედროვე თეორია, ეყრდნობა ელ.მაგნიტურ და სუსტ ველებს შორის არსებულ გარკვეულ სიმეტრიულ ურთიერთქმედებას – ელექტროსუსტ ურთიერთქმედებას, რომელიც სამყაროს განვითარების ადრეულ ეტაპზე დაირღვა და ნაწილაკებმა შეიძინეს მასა. სწორედ ეს არის ჰიგსის სიმეტრიის დარღვევის მექანიზმი, სწორედ ეს პროცესი შეისწავლა კოლაიდერმა.