На LHC зарегистрированы первые столкновения

На LHC сегодня вечером зарегистрированы первые столкновения протонов. На рисунке -- событие, зарегистрированное детектором CMS.

См. также картинки первых событий с детектора ATLAS, с детектора ALICE.

На самом деле, это еще не настоящий сеанс столкновений на 450 ГэВ, а просто этакий "подарок" детекторам от ускорительщиков. В ближайшие дни там пока планируется подробно изучить поведение двух одновременно циркулирующих пучков, без столкновений, а что дальше делать будут, решат потом.

Кстати, а вот здесь можно лично поздравить одного из участников эксперимента ATLAS. :)

Про профессиональный жаргон

Вдогонку к прошлому посту -- про технический жаргон.

У Фейнмана в книжке "Какое тебе дело до того, что думают другие" среди записок про то, как он расследовал катастрофу "Челенджера", есть отличный пример про технический жаргон и про то, как его пытаются интерпретировать несведующие люди. Всё крутится вокруг странной фразы "Погнали дальше" (в оригинале "Let's go for it"):

По поводу одной глупости

В комментариях к одной заметке по климатологии меня спросили, что я думаю по поводу вот этой шумихи. Я сначала не хотел ничего отвечать, чтоб не рекламировать чепуху, но потом подумал, что всё-таки полезно кое-что объяснить.

Запуск LHC в реальном времени

Кстати, прямо сейчас запускают LHC -- запускают в том смысле, что попытаются получить циркулирующий пучок. Если хотите в реальном времени следить за ходом дел, вот некоторые ссылки:

• Vistar LHC page 1 -- на этих мониторах появится пятнышко, когда пучок начнет циркулировать.
  
• Vistar LHC operation -- текущая светимость пучка и инфа с детекторов.
  
• CMS e-commentary.
  
• Лента новостей beam commissioning group.
  
• Твиттер-аккаунт ЦЕРНа, твиттер-аккаунт эксперимента CMS.
  
• Вебкамеры из экспериментального зала и из пультовой детектора CMS.
  
• Прямой эфир из пультовой детектора ATLAS.
  

Ну и конечно новости LHC на Элементах -- правда, с небольшим запозданием.

Этапы:

• 20:40: на экране два пятнышка -- пучок 1 сделал два круга.
  
• 21:30: пучок 1 уже "жил" в течение примерно 500 оборотов.
  
• 21:55: включают ускорительные секции. Когда пучок станет постабильнее, попробуют его "поймать", т.е. синхронизовать стоячую ЭМ волну внутри резонатора с пролетом сгустка.
  
• 22:05: пучок уже "живет" несколько секунд -- т.е. под сотню тысяч оборотов.
  
• 22:15: пучок держится несколько минут; успешно синхронизован с ускорительной секцией. Выключают пучок 1, переходят на пучок 2.
  
• 23:55: добились замкнутой орбиты пучка 2.
  
• 00:20: пучок 2 циркулирует длительное время и синхронизирован с ускорительной секцией. Итак, все основные шаги на этом этапе сделаны, теперь последуют несколько дней измерений магнитной оптики и прочих технических вещей на двух пучках по отдельности.
  

Школьная задачка про LHC

А вот предлагаю попробовать свои силы в такой простенькой, но симпатичной школьной задачке про Большой адронный коллайдер.

На рисунке схематично изображено ускорительное кольцо LHC. В нем по двум очень близким трубам одинаковой длины летают встречные сгустки протонов. На кольце на одинаковом расстоянии друг от друга расположены восемь точек, в которых две трубы скрещиваются под маленьким углом, так что в этих точках сгустки могут сталкиваться (реально они сталкиваются не во всех восьми точках, но мы для простоты будем считать, что во всех). В каждом из двух встречных направлений мы запускаем несколько коротких сгустков (не обязательно поровну), причем все сгустки движутся с одинаковой скоростью.

Вопрос: какое минимальное число сгустков надо запустить в ускоритель и как именно их расположить относительно друг друга для того, чтобы во всех восьми точках происходили столкновения и причем с одинаковой частотой, равной один раз за цикл? (Цикл -- это время полного оборота сгустков по кольцу.)

Одно важное пояснение: после столкновений сгустки не исчезают, а просто пролетают дальше, т.к. реально в столкновениях сгустков сталкивается лишь по несколько протонов, а остальные миллиарды просто пролетают мимо.

Открыл комментарии на блогспоте. Правильный ответ -- 4 сгустка, по два в каждую сторону, например в точках 1,5 в одну сторону и 1,7 в другую. В комментариях есть подробные объяснения этого решения (в комментариях к ЖЖ-синдикату тоже). Это кстати совершенно реальная схема заполнения LHC на самых первых стадиях работы, см. например вот этот доклад, страница 12. Решившие эту задачу, можно сказать, приобщились к современной физике :)

Что лично мне понравилось в этой задаче -- это нарушение симметрии: ответ совсем не такой симметричный, как постановка задачи.

Первый выпуск журнала Nature (1869 год)

Журналу Nature исполняется в этом году 140 лет. По этому поводу на сайте Nature выложили в открытый доступ самый первый выпуск этого журнала, датированный 4 ноября 1869 года.

Очень рекомендую полистать этот выпуск. Статьи там -- совершенно милые! Причем восхищает как сама суть научных проблем, так и язык, которым они описываются. Вот только один пример: статья про недавнее солнечное затмение, в которой наблюдения солнечной короны описываются такими вот словами:

... Наблюдалось странное гало перламутрового цвета, называемое короной, а также странные красные образования, названные красными языками пламени или красными выростами, которые виднелись вблизи края Луны -- или же края Солнца, которое скрывалось за Луной...

И далее ставится вопрос: что есть корона? Принадлежит ли она Солнцу или же нет? Может быть, это оптический эффект, вызванный земной атмосферой?

Шанс найти ответ на этот вопрос мог бы дать взятый совсем недавно на вооружение невероятный по своей диагностической мощи прибор -- спектроскоп (не могу удержаться от цитаты: "... an instrument of tremendous power, which was to expand their knowledge with a suddenness almost startling..."). Всего за год до того он был впервые применен к анализу света протуберанцев ("красных выростов") и оказалось, что они состоят из водорода. Это указывало на то, что протуберанцы -- всё-таки часть Солнца. А вот касательно короны автор статьи так и не пришел к определенному выводу. Ему оставалось лишь выразить свою искреннюю надежду, что добросовестные наблюдения будущих затмений поставят точку в этом вопросе. :-)

А вот большая статья совсем другого плана, в которой обсуждаются проблемы преподавания естественных наук в школах (между прочим, только в школах для мальчиков, ибо ученики в статье упоминаются исключительно как "boys"). Делается попытка дать набросок некой программы того, что именно из естественных наук, в каких объемах и как преподавать в школе (мальчикам с 11 до 16-17 лет). Возможно, многим это будет любопытно почитать в связи с нынешней ситуацией с образованием в России.