დიდი ჰადრონული კოლაიდერი

დიდი ჰადრონული კოლაიდერი () — პროტონების შემხვედრი კონების ამჩქარებელი.

ამ ტიპის უდიდესი დანადგარი მსოფლიოში (2012). დიდი ჰადრონული კოლაიდერი აჩქარებს პროტონების შემხვედრ კონებს 7ტევ== ენერგიამდე (ერთ პროტონზე გადაანგარიშებით). შესაძლებელია ტყვიის (Pb) ატომბირთვების აჩქარება 574 ტევ= ენერგიამდე (ერთ ბირთვზე გადაანგარიშებით).

განლაგებულია 27 კმ სიგრძის წრიულ გვირაბში, რომელიც გაყვანილია 175 მ სიღრმეზე შვეიცარიისა და საფრანგეთის საზღვარზე. დიდი ჰადრონული კოლაიდერი აიგო ბირთვული გამოკვლევების ევროპული ცენტრის (CERN) მიერ და მიზნად ისახავს ფიზიკის ფუნდამენტური საკითხებისა და ბუნების უზოგადესი კანონების შესახებ არსებული შეხედულებების ექსპერიმენტულ შემოწმებას. კერძოდ, ამ დანადგარის გამოყენებით ელოდებიან სუპერსიმეტრის თეორიით ნაწინასწარმეტყველები ახალი ელემენტარული ნაწილაკების ექსპერ. აღმოჩენას. დიდ ჰადრონულ კოლაიდერზე დამონტაჟებული სამეცნიერო-კვლევითი დეტექტორების დაპროექტებაში, აწყობასა და ტესტირებაში მონაწილეობდა 10 000-ზე მეტი მეცნიერი და ინჟინერი მსოფლიოს 100-მდე ქვეყნიდან, მ. შ. საქართველოდან.

დიდი ჰადრონული კოლაიდერის გაშვება პირველად შედგა 2008 წლის 10 სექტემბერს. შემდგომ, ორი ზეგამტარი მაგნიტის დაზიანების გამო, ამჩქარებელი გააჩერეს და დაზიანების აღმოფხვრის შემდეგ, 2009 წლის 20 ნოემბერს ხელმეორედ გაუშვეს. 2010 წლის მარტის ბოლოს დამზერილ იქნა პირველი შეჯახებები 3.5 ტევ ენერგიის მქონე პროტონების ორ კონას შორის. ქართველი ფიზიკოსების და ინჟინრების დიდი ჯგუფი მონაწილეობდა დიდ ჰადრონულ კოლაიდერზე დაგეგმილი 4 ექსპერიმენტული დანადგარის სამეცნიერო აპარატურის – ATLAS, CMS, LHCb, ALICE შექმნაში და დამონტაჟებაში. თითოეულ დანადგარში ყოველ წამს აღირიცხება 800 მლნ. წყვილი პროტონის შეჯახება.

დანადგარზე ATLAS (A Toroidal LHC Apparatus) დაგეგმილ ექსპერიმენტებსა და მათ მომზადებაში, აგრეთვე ამ დანადგარის დეტექტორების დამზადებაში მონაწილეობდა ბგგ ინსტიტუტში (დუბნა) მომუშავე ქართველ მეცნიერთა ჯგუფი. ე. ცხადაძემ სხვებთან ერთად შეიმუშავა და დაამზადა დანადგარის მიუონური სპექტრომეტრის ე. წ. დრეიფული კამერები, რომელთა საერთო ფართობი რამდენიმე ათას მ² აღწევს. ATLAS-ის ჰადრონულ კალორიმეტრზე მუშაობს ექსპერიმენტატორთა ჯგუფი ი. მინაშვილის ხელმძღვანელობით. გ. სეხნიაიძე, რომელიც ამჟამად (2012) ნეაპოლში (იტალია) მუშაობს, პასუხისმგებელია პირველი დონის მიუონური ტრიგერის კამერების დამზადებაზე, ტესტირებაზე და ATLAS დანადგარში ჩაყენებაზე. დანადგარის მონტაჟში მონაწილეობდა ქართველ ინჟინერთა ჯგუფი ა. შარმაზანაშვილის ხელმძღვანელობით.

ATLAS-ზე დაგეგმილ ექსპერიმენტებში ახალი მოვლენების (რომლებიც ვერ აიწერება ელემენტარული ნაწილაკების სტანდარტული მოდელით) აღმოჩენის შესაძლებლობას კომპიუტერული მოდელირების მეთოდებით იკვლევენ თსუ-ის მეფიში (თ. ჯობავა და სხვ.) და ე. ანდრონიკაშვილის ფიზიკის ინსტიტუტში (ლ. ჩიქოვანი და სხვ.).

პროექტში ATLAS წლების მანძილზე მონაწილეობენ ზ. ბერეჟიანი, გ. დვალი, ვ. ქართველიშვილი, ჯ. ჩქარეული და სხვები. ამ პროექტში საქართველოს ოფიციალური წარმომადგენელია ჯ. ხუბუა. 2010 წელს ი. მინაშვილს, ა. შარმაზანაშვილს, ე. ცხადაძეს და ჯ. ხუბუას მიენიჭათ საქართველოს ეროვნული პრემია ნაშრომთა ციკლისათვის „დიდ ჰადრონულ კოლაიდერზე დაგეგმილ ექსპერიმენტ ATLAS-ში ჰადრონული კალორიმეტრისა და მიუონური სისტემის ცენტრალური ნაწილების და დანადგარის მაკონტროლირებელი სისტემის შექმნა“. კომპაქტური მიუონური სოლენოიდის (Compact Muon Solenoid, CMS) შექმნასა და მასზე მიმდინარე გამოკვლევებში (ჰიგსის ბოზონის, ელემენტარულ ნაწილაკთა სუპერსიმეტრიული პარტნიორების, დიდი გაერთიანების თეორიების დამადასტურებელი მოვლენების ძებნა) მონაწილეობდნენ და მონაწილეობენ თ. ლომთაძე, ირ. მანჯავიძე, ა. მესტვირიშვილი, ექსპერიმენტატორთა ჯგუფი დ. მჟავიას ხელმძღვანელობით; ასევე თეორეტიკოსები ვ. ქართველიშვილი, რ. ქვათაძე, ე. ჩიქოვანი და სხვ. ექსპერიმენტში CMS საქართველოს ოფიციალური წარმომადგენელია ზ. წამალაიძე.

2012 წელს დანადგარებზე ATLAS და CMS დადასტურდა 125 გევ მასის ბოზონის არსებობა, რომელიც, სავარაუდოდ, 1964 წელს ინგლისელი მეცნიერის პ. ჰიგსის მიერ ნაწინასწარმეტყველებ ნაწილაკს წარმოადგენს. დანადგარზე LHC-b დაგეგმილია ნაწილაკთა და ანტინაწილაკთა შორის სიმეტრიის შესაძლო დარღვევის გამოკვლევა b-კვარკის მონაწილეობით მიმდინარე მოვლენებზე დაკვირვებით. ამ ექსპერიმენტებში მონაწილეობს ი. ბაღათურია (ილიას სახელობის უნივერსიტეტი). დანადგარზე ALICE ( A Large Ion Collider Experiment) იკვლევენ ე. წ. კვარკ-გლუონურ პლაზმას – ნივთიერების იმ მდგომარეობას, რომელიც უნდა არსებულიყო სამყაროს წარმოქმნისას, უშუალოდ დიდი აფეთქების შემდეგ – და კვარკების ერთმანეთთან და გლუონებთან ურთიერთქმედების თავისებურებებს, კერძოდ კი – „ფერადი" ნაწილაკების კონფაინმენტს. ამისათვის ერთმანეთს შეაჯახებენ მაღალ ენერგიამდე აჩქარებულ ტყვიის ბირთვების (და სხვა მძიმე იონების) კონებს. ამ ექსპერიმენტის მომზადებაში მონაწილეობდნენ ი. თევზაძე, მ. ნიორაძე, გ. ხარაძე.

ლიტერატურა