Просмотр кода страницы Большой адронный коллайдер

{{другие значения|Большой адронный коллайдер (значения)}}
{{redirect|БАК|Бак}}

{{Ускоритель
|Название ускорителя       = Large Hadron Collider
|Изображение               = Views of the LHC tunnel sector 3-4, tirage 1.jpg
|Ширина изображения        = 200
|Подпись изображения       = Фрагмент LHC, сектор 3-4
|Тип                       = [[Синхротрон]]
|Назначение                = [[Коллайдер]]
|Страна                    = {{Флаг|Швейцария}} Швейцария<br>{{Флаг|Франция}} Франция
|Лаборатория               = [[ЦЕРН]]
|Годы работы               = 2008 — {{н.в.}}
|Эксперименты              = * [[ALICE (эксперимент LHC)|ALICE]], [[Эксперимент ATLAS|ATLAS]], [[Компактный мюонный соленоид|CMS]], [[LHCb]], [[TOTEM]], [[LHCf]], [[MoEDAL]]
|Частицы                   = p×p, Pb<sup>82+</sup>×Pb<sup>82+</sup>
|Кинетическая энергия      = 6,5 ТэВ
|Периметр/Длина            = 26 659 м
|Частота обращения         =
|Частота повторения        =
|Бетатронные частоты       =
|Эмиттансы                 = 0,3 нм
|Ток пучка                 =
|Число сгустков            =
|Число частиц в сгустке    =
|Длина сгустка             =
|Поперечные размеры пучка  =
|Времена затухания         =
|Время жизни               =
|Критическая энергия фотонов =
|Поляризация               =
|Светимость                = 2·10<sup>34</sup> см<sup>−2</sup>·c<sup>−1</sup>
  |lat_dir = N|lat_deg = 46|lat_min = 14|lat_sec = 
  |lon_dir = E|lon_deg = 6|lon_min = 3|lon_sec = 
  |CoordScale              = 
|Сайт                      =
}}

'''Большо́й адро́нный колла́йдер''', сокращённо '''БАК''' ({{lang-en|Large Hadron Collider}}, сокращённо ''LHC'') — [[ускоритель заряженных частиц]] на встречных пучках, предназначенный для разгона [[протон]]ов и тяжёлых [[ион]]ов (ионов [[свинец|свинца]]) и изучения продуктов их соударений. Построен в [[ЦЕРН]]е (Европейский совет ядерных исследований), находящемся около [[Женева|Женевы]], на [[Французско-швейцарская граница|границе Швейцарии и Франции]].

БАК является самой крупной экспериментальной установкой в мире.

«Большим» назван из-за своих размеров (длина основного кольца ускорителя составляет 26 659 м<ref>[http://cdsweb.cern.ch/record/1092437/files/CERN-Brochure-2008-001-Eng.pdf The ultimate guide to the LHC] {{Wayback|url=http://cdsweb.cern.ch/record/1092437/files/CERN-Brochure-2008-001-Eng.pdf |date=20111017113939 }}{{ref-en}} P. 30.</ref>), «адронным» — из-за того, что ускоряет [[адрон]]ы (протоны и тяжёлые ядра атомов), «[[коллайдер]]ом» ({{lang-en|collider}} — ''сталкиватель'') — из-за того, что два пучка ускоренных частиц сталкиваются во встречных направлениях в специальных местах столкновения — внутри [[Детектор элементарных частиц|детекторов элементарных частиц]]<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/LHC/about|title=LHC: ключевые факты|publisher=[[Элементы.ру]]|accessdate=2010-12-28|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B1aFzsB?url=http://elementy.ru/LHC/LHC/about|archivedate=2011-08-24}}</ref>.

БАК сделал возможным столкновения протонов с суммарной энергией 13 [[ТэВ]] в [[центр масс|системе центра масс]] налетающих частиц, что является мировым рекордом<ref>{{cite news|url=https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-32809636|title=LHC smashes energy record with test collisions|date=2015-05-21|last1=Webb|first1=Jonathan|archivedate=2015-09-08|archiveurl=https://web.archive.org/web/20150908070017/http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-32809636|access-date=2021-12-25}}</ref>.

В строительстве и исследованиях участвовали и участвуют более 10 тысяч учёных и инженеров более чем из 100 стран<ref>{{cite web|author=Roger Highfield.|date=2008-09-16|title=Large Hadron Collider: Thirteen ways to change the world|url=http://www.telegraph.co.uk/news/science/large-hadron-collider/3351899/Large-Hadron-Collider-thirteen-ways-to-change-the-world.html|publisher=[[Telegraph]]|accessdate=2016-01-13|archive-date=2016-10-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20161003171547/http://www.telegraph.co.uk/news/science/large-hadron-collider/3351899/Large-Hadron-Collider-thirteen-ways-to-change-the-world.html|url-status=live}}</ref>, в том числе и [[Наука в России|из России]]<ref>12 институтов и 2 федеральных ядерных центра ([[Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики|ВНИИТФ]], [[Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики|ВНИИЭФ]])</ref> (участие учёных из России, за исключением [[ОИЯИ]], прекращено с 2024 г.).

== История и планы ==
[[Файл:Inside the CERN LHC tunnel.jpg|thumb|27-километровый подземный тоннель, предназначенный для размещения ускорителя БАК]]
{{main|История строительства и эксплуатации Большого адронного коллайдера}}

=== Строительство ===
{{основная статья|История строительства и эксплуатации Большого адронного коллайдера#Строительство}}
Идея проекта Большого адронного коллайдера родилась в [[1984 год в науке|1984 году]] и была официально одобрена десятью годами позже. Его строительство началось в [[2001 год в науке|2001 году]], после окончания работы предыдущего ускорителя — [[Большой электрон-позитронный коллайдер|Большого электрон-позитронного коллайдера]]{{sfn|LHC: хронология создания и работы}}.

Руководитель проекта — [[Эванс, Линдон|Линдон Эванс]].
[[Файл:Lyn Evans - pictures donated by CERN-1 (cropped).jpg|мини|Линдон Эванс]]

19 ноября [[2006 год в науке|2006 года]] закончено строительство специальной криогенной линии для охлаждения магнитов{{sfn|LHC: хронология создания и работы}}.

27 ноября [[2006 год в науке|2006 года]] в туннеле был установлен последний [[сверхпроводящий магнит]]{{sfn|LHC: хронология создания и работы}}.

=== Испытания и эксплуатация ===
{{основная статья|История строительства и эксплуатации Большого адронного коллайдера#Испытания и эксплуатация|Список экспериментов на LHC}}

==== 2008 год. Запуск. Авария ====
К середине сентября 2008 года была успешно завершена первая часть предварительных испытаний<ref>[http://lhc-first-beam.web.cern.ch/lhc-first-beam/News/LHCsyncTest.html LHC synchronization test successful] {{Wayback|url=http://lhc-first-beam.web.cern.ch/lhc-first-beam/News/LHCsyncTest.html |date=20080828030841 }}{{ref-en}}</ref>. Команде БАК удалось запустить и непрерывно удерживать циркулирующий пучок.<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/news/430826|title=На LHC запущен стабильно циркулирующий пучок|publisher=[[Элементы.ру]]|date=2008-09-12|accessdate=2010-12-28|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B1oglYh?url=http://elementy.ru/news/430826|archivedate=2011-08-24}}</ref> Запущенные пучки протонов успешно прошли весь периметр коллайдера по и против часовой стрелки<ref>{{cite web|url=http://physicsworld.com/cws/article/news/35765|title=Mission complete for LHC team|publisher=IOP Physics World|accessdate=2008-09-12|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B1nivX3?url=http://physicsworld.com/cws/article/news/35765|archivedate=2011-08-24}}</ref>. Это позволило [[10 сентября]] объявить об официальном запуске коллайдера.<ref>{{cite web|url=http://physicsworld.com/cws/article/news/35754|title=LHC milestone day gets off to fast start|publisher=IOP Physics World|accessdate=2008-09-12|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B1mAER6?url=http://physicsworld.com/cws/article/news/35754|archivedate=2011-08-24}}</ref><ref>{{cite web|url=http://press.web.cern.ch/press-releases/2008/09/first-beam-lhc-accelerating-science|title=First beam in the LHC — accelerating science|publisher=[[ЦЕРН]]|accessdate=2016-01-13|archive-date=2016-02-25|archive-url=https://web.archive.org/web/20160225034103/http://press.web.cern.ch/press-releases/2008/09/first-beam-lhc-accelerating-science|url-status=live}}</ref> Однако менее чем через 2 недели после этого в ходе испытаний магнитной системы [[19 сентября]] произошла авария — [[квенч]], в результате которой БАК вышел из строя<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/news/430839|title=Происшествие на Большом адронном коллайдере задерживает эксперименты на неопределённый срок|publisher=[[Элементы.ру]]|date=2008-09-19|accessdate=2011-01-07|archiveurl=https://www.webcitation.org/61979E1F3?url=http://elementy.ru/news/430839|archivedate=2011-08-23}}</ref>. Один из электрических контактов между сверхпроводящими магнитами расплавился под действием возникшей из-за увеличения силы тока электрической дуги, которая пробила изоляцию гелиевой системы охлаждения (криогенной системы), что привело к деформации конструкций, загрязнению внутренней поверхности вакуумной трубы частичками металла, а также выбросу около 6 тонн жидкого гелия в туннель. Эта авария заставила остановить коллайдер на ремонт, который занял остаток 2008 и бо́льшую часть 2009 года.

==== 2009—2014 годы. Работа на пониженной энергии (Run1) ====
{{основная статья|История строительства и эксплуатации Большого адронного коллайдера#Сеанс Run 1: 2010–2012 годы}}
В 2009—2013 годы коллайдер работал на пониженной энергии. Сначала
протон-протонные столкновения проводились на весьма скромной по меркам БАК энергии 1180 ГэВ на каждый пучок<ref>{{cite web|date=2009-11-30|url=http://lenta.ru/news/2009/11/30/energy|title=Пучки протонов в БАК разогнали до рекордной энергии|publisher=[[Lenta.ru]]|accessdate=2010-08-13|archive-date=2012-07-22|archive-url=https://web.archive.org/web/20120722172733/http://lenta.ru/news/2009/11/30/energy/|url-status=live}}</ref>, что тем не менее позволило БАК побить предыдущий рекорд, принадлежавший ускорителю [[Тэватрон]]. Вскоре после этого энергия пучков была поднята до 3,5 ТэВ<ref>{{cite web|date=2010-03-30|url=http://www.rian.ru/science/20100330/217165829.html|title=Столкновения протонов на рекордной энергии 7 ТэВ произошли в БАК|publisher=[[РИА Новости]]|accessdate=2010-08-13|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B1rhLCb?url=http://ria.ru/science/20100330/217165829.html|archivedate=2011-08-24}}</ref>, а потом, в 2012 году, энергия пучков достигла 4 ТэВ<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/novosti_nauki/431788/Protony_vpervye_razognany_do_4_TeV|title=Элементы - новости науки: Протоны впервые разогнаны до 4 ТэВ|publisher=|access-date=2016-01-13|archive-date=2018-09-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20180910164549/http://elementy.ru/novosti_nauki/431788/Protony_vpervye_razognany_do_4_TeV|url-status=live}}</ref>. Кроме рекорда по энергии протонов в пучках, попутно на БАК был установлен мировой рекорд пиковой светимости для адронных коллайдеров — 4,67{{e|32}} см<sup>−2</sup>·сек<sup>−1</sup>; предыдущий рекорд также был установлен на [[Тэватрон]]е<ref>{{cite web|url=http://lenta.ru/news/2011/04/22/beam|title=БАК установил рекорд по светимости пучков|date=2011-04-22|publisher=[[Lenta.ru]]|accessdate=2011-06-21|archive-date=2011-08-26|archive-url=https://web.archive.org/web/20110826043255/http://lenta.ru/news/2011/04/22/beam/|url-status=live}}</ref>. Наиболее известным научным результатом работы коллайдера за этот период стало открытие [[Бозон Хиггса|Бозона Хиггса]]<ref name="higgsBoson">{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/news/431863|title=Элементы - новости науки: В ЦЕРНе объявлено об открытии хиггсовского бозона|publisher=|access-date=2016-01-13|archive-date=2016-03-04|archive-url=https://web.archive.org/web/20160304204923/http://elementy.ru/LHC/news/431863|url-status=live}}</ref><ref name=autogenerated4>{{cite web|url=http://press.web.cern.ch/press-releases/2012/07/cern-experiments-observe-particle-consistent-long-sought-higgs-boson|title=CERN experiments observe particle consistent with long-sought Higgs boson|publisher=|access-date=2016-01-13|archive-date=2012-10-29|archive-url=https://web.archive.org/web/20121029135735/http://press.web.cern.ch/press-releases/2012/07/cern-experiments-observe-particle-consistent-long-sought-higgs-boson|url-status=live}}</ref><ref name=autogenerated3>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/LHC_results/higgs_study|title=Изучение бозона Хиггса|publisher=|access-date=2015-04-23|archive-date=2014-11-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20141103194941/http://elementy.ru/LHC/LHC_results/higgs_study|url-status=live}}</ref>.

Этапы набора статистики в протон-протонных столкновениях чередовались с периодами столкновения тяжёлых [[ион]]ов (ионов [[свинец|свинца]])<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/news/431445|title=Заканчивается работа с протонными пучками в 2010 году|publisher=[[Элементы.ру]]|date=2011-11-01|accessdate=2010-12-28|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B23mlRh?url=http://elementy.ru/LHC/news/431445|archivedate=2011-08-24}}</ref><ref>[http://press.web.cern.ch/press-releases/2010/11/lhc-enters-new-phase The LHC enters a new phase] {{Wayback|url=http://press.web.cern.ch/press-releases/2010/11/lhc-enters-new-phase |date=20150906080240 }} ЦЕРН, 4 ноября 2010</ref>. Также коллайдер проводил протон-ионные столкновения<ref name="elementy-431915">{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/news?newsid=431915|title=Элементы - новости науки: Коллаборация ALICE представила первые данные по протон-ядерным столкновениям|publisher=|url-status=dead|archiveurl=https://web.archive.org/web/20121029191100/http://elementy.ru/LHC/news?newsid=431915|archivedate=2012-10-29}}</ref>.

Практически целиком 2013—2014 годы заняла модернизация коллайдера, в ходе которой столкновения не проводились.

==== 2015—2018 годы (Run2) ====
{{основная статья|История строительства и эксплуатации Большого адронного коллайдера#Сеанс Run 2: 2015–2018 годы}}
В 2015 году протоны были разогнаны до 6,5 ТэВ и начался сбор научных данных на полной энергии столкновений 13 ТэВ. С ежегодными перерывами на зиму, собирается статистика протон-протонных столкновений. Конец года принято отдать физике тяжёлых ионов. Так, в ноябре и начале декабря 2016 г. около месяца проводились столкновения протонов с ядрами свинца<ref>{{Cite web |url=http://elementy.ru/LHC/novosti_BAK/432889/Na_LHC_proshel_seans_proton_yadernykh_stolknoveniy |title=Новости Большого адронного коллайдера: На LHC прошел сеанс протон-ядерных столкновений<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2016-12-16 |archive-date=2016-12-15 |archive-url=https://web.archive.org/web/20161215191125/http://elementy.ru/LHC/novosti_BAK/432889/Na_LHC_proshel_seans_proton_yadernykh_stolknoveniy |url-status=live }}</ref>. Осенью 2017 года прошёл пробный сеанс столкновений ядер ксенона<ref>{{cite news|title=ЦЕРН подвел итоги коллайдерного 2017 года|url=https://elementy.ru/LHC/novosti_BAK/433176/TsERN_podvel_itogi_kollaydernogo_2017_goda|accessdate=2020-06-14|work=Большой адронный коллайдер|publisher=«Элементы»|date=2018-01-10|author=Игорь Иванов|archivedate=2020-06-14|archiveurl=https://web.archive.org/web/20200614054411/https://elementy.ru/LHC/novosti_BAK/433176/TsERN_podvel_itogi_kollaydernogo_2017_goda}}</ref>, а в конце 2018 года в течение месяца проводились столкновения ядер свинца<ref>{{cite web|title=Работа LHC в 2018 году|url=https://elementy.ru/LHC/LHC_working/run_2/2018|publisher=«Элементы»|accessdate=2020-06-14|archive-date=2020-05-19|archive-url=https://web.archive.org/web/20200519050114/https://elementy.ru/LHC/LHC_working/run_2/2018|url-status=live}}</ref>.

==== 2018—2022. Техническая пауза (LS2) ====
Длинная техническая пауза (Long Shutdown 2 — LS2) началась 10 декабря 2018, для проведения обслуживания и модернизации БАКа и всего ускорительного комплекса ЦЕРНа. Цель модернизации реализация проекта [[HL-LHC|Большого Адронного Коллайдера Высокой Светимости]], который должен увеличить светимость в 10 раз. Проект Большой Адронный Коллайдер Высокой Светимости должен заработать примерно к 2030 году<ref>{{Cite web|url=https://hilumilhc.web.cern.ch/content/hl-lhc-project|title=HL-LHC project|website=hilumilhc.web.cern.ch|access-date=2021-12-22|archive-date=2021-12-22|archive-url=https://web.archive.org/web/20211222111509/https://hilumilhc.web.cern.ch/content/hl-lhc-project|url-status=live}}</ref>. Перед его запуском, в 2020х годах планируется проведение технической паузы LS3.

==== 2022 (Run3) ====
БАК снова был запущен 22 апреля 2022 с обновлённой максимальной энергией в 6,8 ТэВ, которую удалось получить 25 апреля.<ref name="Askanews118">{{Cite web|url=https://www.askanews.it/scienza-e-innovazione/2022/04/22/al-cern-riavviato-lhc-il-pi%c3%b9-grande-acceleratore-di-particelle-pn_20220422_00118/|title=Al Cern riavviato LHC, il più grande acceleratore di particelle|language=it|website=[[ASCA (news agency)|Askanews]]|date=2022-04-22|access-date=2022-04-22|archive-date=2022-04-22|archive-url=https://web.archive.org/web/20220422134152/https://www.askanews.it/scienza-e-innovazione/2022/04/22/al-cern-riavviato-lhc-il-pi%C3%B9-grande-acceleratore-di-particelle-pn_20220422_00118/|url-status=live}}</ref><ref name="CnetRestarts">{{cite news |first=Sean |last=Keane |title=CERN's Large Hadron Collider Restarts After Three-Year Upgrade |url=https://www.cnet.com/science/cerns-large-hadron-collider-restarts-after-three-year-upgrade/ |website=[[CNET]] |date=2022-04-22 |archivedate=2022-04-23 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20220423132321/https://www.cnet.com/science/cerns-large-hadron-collider-restarts-after-three-year-upgrade/ |access-date=2022-04-27 }}</ref> Ожидается что этот этап работы продлится до 2026 года.<ref>{{Cite web |date=2022-04-22 |title=World's biggest particle collider restarts after long break |url=https://www.ctvnews.ca/sci-tech/world-s-biggest-particle-collider-restarts-after-long-break-1.5872039 |access-date=2022-04-22 |website=CTVNews |language=en |archive-date=2022-04-22 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220422161644/https://www.ctvnews.ca/sci-tech/world-s-biggest-particle-collider-restarts-after-long-break-1.5872039 |url-status=live }}</ref>

В июле 2022 года Большой адронный коллайдер был готов к третьему раунду экспериментов. Теперь уровень энергии составит 13,6 ТэВ<ref>{{Cite web|lang=en|url=https://home.cern/news/news/physics/lhc-run-3-physics-record-energy-starts-tomorrow|title=LHC Run 3: physics at record energy starts tomorrow|website=CERN|access-date=2022-07-05|archive-date=2022-07-04|archive-url=https://web.archive.org/web/20220704232125/https://home.cern/news/news/physics/lhc-run-3-physics-record-energy-starts-tomorrow|url-status=live}}</ref>.

В ноябре 2022 года [[ЦЕРН]] остановил работу БАК из-за экономии энергии<ref>{{Cite news|title=Большой адронный коллайдер остановлен из-за экономии энергии|author=Лаура Кеффер|url=https://www.kommersant.ru/doc/5692940|website=Коммерсантъ|date=2022-11-28|accessdate=2022-11-28|archivedate=2022-11-28|archiveurl=https://web.archive.org/web/20221128063208/https://www.kommersant.ru/doc/5692940}}</ref>. [[The Wall Street Journal]] писала, что в пиковые часы ЦЕРН потребляет около трети объёма энергии, необходимой для обеспечения Женевы, рядом с которой он расположен<ref>{{Cite news|title=ЦЕРН может отключить Большой адронный коллайдер из-за энергетического кризиса|author=Олеся Павленко|url=https://www.kommersant.ru/doc/5546925|website=Коммерсантъ|date=2022-11-28|accessdate=2022-11-28|archivedate=2022-09-08|archiveurl=https://web.archive.org/web/20220908024529/https://www.kommersant.ru/doc/5546925}}</ref>.

=== Протест против российских соавторов ===
В марте 2022 года, после [[Вторжение России на Украину (с 2022)|российского вторжения на Украину]], часть западных и украинских ученых выдвинули отказ от соавторства работ с российскими и белорусскими коллегами, составляющими около 7 % от общего коллектива ЦЕРН. Важным аргументом в пользу прекращения сотрудничества с российскими учеными стало обращение [[Российский союз ректоров|Российского союза ректоров]] в поддержку войны в Украине<ref>[https://www.severreal.org/a/nauka-v-rossii-kaput-rossiyan-otstranyayut-ot-bolshogo-adronnogo-kollaydera-/32879830.html "Наука в России – капут". Россиян отстраняют от Большого адронного коллайдера] {{Wayback|url=https://www.severreal.org/a/nauka-v-rossii-kaput-rossiyan-otstranyayut-ot-bolshogo-adronnogo-kollaydera-/32879830.html |date=20240329183433 }}, Север.Реалии, 29.03.2024</ref></blockquote>.

Это привело к ситуации, в которой научное сообщество не смогло прийти к договорённости об авторстве готовых к публикациям совместных работ: 70 исследований были выложены на препринт-портале [[arXiv]] без списка авторов и спонсоров<ref>{{Cite web|url=https://www.bfm.ru/news/517201|title=ЦЕРН почти год не публикует исследования о Большом адронном коллайдере|access-date=2023-02-12|archive-date=2023-02-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20230212072007/https://www.bfm.ru/news/517201|url-status=live}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://www.theguardian.com/science/2023/jan/15/scientists-ukraine-war-cern-physics-large-hadron-collider|title=Splitting the atomic scientists: how the Ukraine war ruined physics|access-date=2023-02-12|archive-date=2023-02-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20230212071955/https://www.theguardian.com/science/2023/jan/15/scientists-ukraine-war-cern-physics-large-hadron-collider|url-status=live}}</ref>.

В декабре 2023 года ЦЕРН объявил о прекращении сотрудничества с Россией с ноября 2024 года, проголосовав за исключение России из списка партнеров ЦЕРН, а также за окончание работы на коллайдере учёных с аффилиацией в российских НИИ и вузах (за исключением [[Объединённый институт ядерных исследований|Объединённого института ядерных исследований]], находящегося в Дубне, но являющегося международной организацией)<ref>{{Cite web|url=https://meduza.io/feature/2024/03/12/rossiyskim-uchenym-okonchatelno-zapretili-rabotat-na-bolshom-adronnom-kollaydere-eto-reshenie-raskololo-nauchnoe-soobschestvo|title=Российским ученым окончательно запретили работать на Большом адронном коллайдере. Это решение раскололо научное сообщество Критики санкций предлагают разрешить физикам из РФ сотрудничать с ЦЕРН «под нейтральным флагом», выяснил T-invariant|lang=ru|website=Meduza|access-date=2024-03-13|archive-date=2024-03-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20240312200631/https://meduza.io/feature/2024/03/12/rossiyskim-uchenym-okonchatelno-zapretili-rabotat-na-bolshom-adronnom-kollaydere-eto-reshenie-raskololo-nauchnoe-soobschestvo|url-status=live}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://www.moscowtimes.io/2024/03/12/rossiiskih-uchenih-okonchatelno-otrezali-ot-raboti-na-bolshom-adronnom-kollaidere-a124215|title=Российских ученых окончательно отрезали от работы на Большом адронном коллайдере|lang=ru|first=|last=|website=Русская служба The Moscow Times|date=2024-03-12|access-date=2024-03-13|archive-date=2024-03-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20240313041633/https://www.moscowtimes.io/2024/03/12/rossiiskih-uchenih-okonchatelno-otrezali-ot-raboti-na-bolshom-adronnom-kollaidere-a124215|url-status=live}}</ref>{{efn|Ситуация, сложившаяся на коллайдере, не уникальна. Так [[Немецкое научно-исследовательское общество]] предостерегло своих членов от совместных публикаций с российскими учеными. Поисковая система [[Web of Science]] прекратила учитывать статьи из России. Имеются сведения об отказе отдельных референтов от работы со статьями российских авторов. Российские научные организации исключаются из международных проектов. При этом отказ от сотрудничества по исследованиям Арктики заметно влияет на работы по изменению климата<ref>[https://www.theguardian.com/science/2023/jan/15/scientists-ukraine-war-cern-physics-large-hadron-collider Splitting the atomic scientists: how the Ukraine war ruined physics] {{Wayback|url=https://www.theguardian.com/science/2023/jan/15/scientists-ukraine-war-cern-physics-large-hadron-collider |date=20230212071955 }}, The Guardian</ref>.}}.

=== Финансирование проекта ===
В 2001 году ожидалось, что общая стоимость проекта составит около 4,6 млрд швейцарских франков (3 млрд евро) за сам ускоритель (без детекторов) и 1,1 млрд швейцарских франков (700 млн евро) составит доля [[ЦЕРН]] в проведении экспериментов (то есть в строительстве и обслуживании детекторов)<ref>
{{cite web
 |title       = CERN Ask an Expert service / How much does it cost?
 |publisher   = ЦЕРН
 |url         = http://askanexpert.web.cern.ch/AskAnExpert/en/Accelerators/LHCgeneral-en.html#3
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/61B2Mt4mE?url=http://askanexpert.web.cern.ch/AskAnExpert/en/Accelerators/LHCgeneral-en.html#3
 |archivedate = 2011-08-24
}}</ref>.

Строительство БАК было одобрено в [[1995 год в науке|1995 году]] с бюджетом 2,6 млрд швейцарских франков (1,6 млрд евро) и дополнительными 210 млн швейцарских франков (140 млн евро) на эксперименты (то есть детекторы, сбор и обработку данных). В 2001 году эти расходы были увеличены на 480 млн франков (300 млн евро) в части ускорителя и 50 млн франков (30 млн евро) в части экспериментов (расходы, относящиеся непосредственно к ЦЕРН), что вследствие сокращения бюджета ЦЕРН привело к сдвигу планируемых сроков введения с 2005 года на апрель [[2007 год в науке|2007 года]]<ref>{{cite web|url=http://user-archive.web.cern.ch/user-archive/LHCCost/2001-10-16/LHCCostReview.pdf|title=LHC Cost Review to Completion|author=Luciano Maiani|date=2001-10-16|publisher=ЦЕРН|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B2NP8Ns?url=http://user.web.cern.ch/User/LHCCost/2001-10-16/LHCCostReview.html|archivedate=2011-08-24}}</ref>.

Бюджет проекта по состоянию на ноябрь 2009 года составил 6 млрд долл. для строительства установки, которое продолжалось семь лет. Ускоритель частиц создавался под руководством ЦЕРН. В проекте было задействовано примерно 700<ref>{{cite web|url=http://ria.ru/science/20080908/151055600.html|title=Большой адронный коллайдер создавали более 700 российских физиков|publisher=[[РИА Новости]]|access-date=2016-02-22|archive-date=2016-03-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20160303195547/http://ria.ru/science/20080908/151055600.html|url-status=live}}</ref> специалистов из России, которые участвовали в разработке детекторов БАК<ref>{{cite web|url=http://www.vesti.ru/doc.html?id=207937&cid=1|title=«Ящик Пандоры» открывается|publisher=[[Вести.ру]]|date=2008-09-09|accessdate=2008-09-12|archive-date=2011-02-18|archive-url=https://web.archive.org/web/20110218002121/http://www.vesti.ru/doc.html?id=207937|url-status=dead}}</ref>. Общая стоимость заказов, которые получили российские предприятия, по некоторым оценкам достигала 120 млн долл<ref>{{cite web|url=http://www.bfm.ru/news/36977|title=Ученые готовятся перезапустить БАК|date=2009-11-20|publisher=Business FM|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B2NsaHS?url=http://www.bfm.ru/news/2009/11/20/uchenye-gotovjatsja-perezapustit-bak.html|archivedate=2011-08-24}}</ref>.

Официальная стоимость проекта БАК не включает стоимость ранее существовавших в ЦЕРН инфраструктуры и наработок. Так, основное оборудование БАК смонтировано в тоннеле ранее существовавшего коллайдера LEP, при этом использовалось многокилометровое кольцо SPS в качестве предварительного ускорителя. Если бы БАК пришлось строить с нуля, его стоимость оказалась бы заметно выше.{{Нет АИ|30|04|2016}}{{Чистить раздел|дата=2016-04-30}}

=== Планы развития ===
{{основная статья|История строительства и эксплуатации Большого адронного коллайдера#Дальнейшие планы, начиная с 2015 года}}
{{обновить|дата=2020-09-24}}

==== Далёкие планы ====
Также обсуждается возможность проведения столкновений протонов и электронов (проект [[LHeC]])<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/news/430808|title=Будущий электрон-протонный коллайдер на базе LHC|publisher=[[Элементы.ру]]|date=2008-08-27|accessdate=2010-12-28|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B2HX0Kg?url=http://elementy.ru/news/430808|archivedate=2011-08-24}}</ref>. Для этого потребуется пристроить линию ускорения электронов. Обсуждаются два варианта: пристройка линейного ускорителя электронов и размещение кольцевого ускорителя в том же тоннеле, что и LHC. Ближайшим из реализованных аналогов LHeC является немецкий электрон-протонный коллайдер [[HERA]]. Отмечается, что в отличие от протон-протонных столкновений, рассеяние [[электрон]]а на протоне — это очень «чистый» процесс, позволяющий изучать [[партон (частица)|партонную]] структуру протона намного внимательнее и аккуратнее.

Считается что с учётом всех модернизаций LHC проработает до 2034 года, но уже в 2014 году в ЦЕРНе было принято решение проработать варианты дальнейшего развития в области физики высоких энергий. Начато изучение возможности строительства коллайдера периметром до 100 км<ref>{{cite web|url=http://news.mail.ru/society/16835186/|title=Физики ЦЕРНа обдумывают план нового гигантского коллайдера|date=2014-02-06|publisher=[[Mail.Ru]]|accessdate=2014-02-07|archiveurl=https://archive.today/20140207103115/http://news.mail.ru/society/16835186/|archivedate=2014-02-07}}</ref><ref>[http://cerncourier.com/cws/article/cern/56603 The Future Circular Collider study] {{Wayback|url=http://cerncourier.com/cws/article/cern/56603 |date=20170927001833 }}, CERN Courier, Mar 28, 2014.</ref>. Проект получил название [[Future Circular Collider|FCC]] (Future Circular Collider), он объединяет последовательное создание электрон-позитронной машины (FCC-ee) с энергией 45—175 ГэВ в пучке для изучения Z-, W-, Хиггс-бозонов и t-кварка, а затем, в том же тоннеле, адронного коллайдера (FCC-hh) на энергию до 100 ТэВ<ref>{{Cite web |url=https://fcc.web.cern.ch/ |title=Future Circular Collider Study |access-date=2022-06-11 |archive-date=2022-06-08 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220608051910/https://fcc.web.cern.ch/ |url-status=live }}</ref>.

== Задачи и результаты ==

=== Поставленные задачи ===
Главная задача Большого адронного коллайдера — достоверно обнаружить хоть какие-нибудь отклонения от [[Стандартная модель|Стандартной модели]]<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/zagadki_lhc|title=Загадки Большого адронного коллайдера: январь 2016|publisher=[[Элементы.ру]]|access-date=2015-11-25|archive-date=2015-11-26|archive-url=https://web.archive.org/web/20151126053226/http://elementy.ru/LHC/zagadki_lhc|url-status=live}}</ref> — совокупности теорий, составляющих современное представление о фундаментальных частицах и взаимодействиях. Несмотря на свои преимущества, она имеет и трудности: не описывает [[гравитационное взаимодействие]], не объясняет существования [[Тёмная материя|тёмной материи]] и [[Тёмная энергия|тёмной энергии]]. Коллайдер должен помочь ответить на вопросы, неразрешённые в рамках [[Стандартная модель|Стандартной модели]]<ref name="CERN_faq_2017">{{cite web|title=LHC - the guide - faq|url=http://cds.cern.ch/record/2255762/files/CERN-Brochure-2017-002-Eng.pdf|publisher=CERN|date=2017-02|accessdate=2020-06-14|lang=en|archive-date=2020-03-25|archive-url=https://web.archive.org/web/20200325160050/https://cds.cern.ch/record/2255762/files/CERN-Brochure-2017-002-Eng.pdf|url-status=live}}</ref>.

==== Поиск Новой физики и проверка экзотических теорий ====
Стандартная модель не даёт унифицированного описания всех фундаментальных взаимодействий и должна, по мнению теоретиков, быть частью некоторой более глубокой теории строения микромира, которая видна в экспериментах на коллайдерах при энергиях ниже 1 [[ТэВ]]. Главная задача Большого адронного коллайдера, где доступны бо́льшие энергии, — получить хотя бы первые намёки на то, что это за более глубокая теория. Разработано большое число кандидатов на такую теорию — их и называют «[[Новая физика]]»<ref name="elem_beyondSM">{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/HEP/SM/beyondSM|title=За пределами Стандартной модели|publisher=|access-date=2012-10-08|archive-date=2013-05-12|archive-url=https://www.webcitation.org/6GYF3fHhd?url=http://elementy.ru/LHC/HEP/SM/beyondSM|url-status=live}}</ref>. Говорят также об «экзотических моделях» — многочисленных необычных идеях относительно устройства мира, которые были выдвинуты в последние годы. К ним относятся теории с сильной гравитацией на масштабе энергий порядка 1 ТэВ, так называемые [[Теории великого объединения]], модели с большим количеством пространственных измерений{{ref+|В этом случае на LHC следует ожидать ряд эффектов, отсутствующих в Стандартной модели, например, рождение [[гравитон]]ов, которые будут улетать из нашего мира в дополнительные измерения, и [[Квантовые чёрные дыры|микроскопических чёрных дыр]], тут же испаряющихся с испусканием множества обычных частиц<ref name="elem_beyondSM"/>.|group="прим."}}, [[преон]]ные модели, в которых кварки и [[лептон]]ы сами состоят из частиц, модели с новыми типами взаимодействия и новыми частицами. Все они не противоречат имеющимся экспериментальным данным, но во многом по причине ограниченности последних. Ожидается, что результаты, полученные на БАК, помогут подтвердить или опровергнуть предсказания различных теорий<ref name="elem_beyondSM"/><ref name="elem_tasks"/>.

==== Поиск суперсимметрии ====
Один из путей объединения законов всех фундаментальных взаимодействий в рамках единой теории — гипотеза «[[суперсимметрия|суперсимметрии]]», в рамках которой предполагается существование более тяжёлого [[Суперпартнёр|партнёра]] у каждой известной [[Элементарная частица|элементарной частицы]]<ref name="CERN_faq_2017"/>. Основанные на ней теории наиболее популярны в области «Новой физики» (в частности, именно суперсимметричные частицы рассматриваются в качестве кандидатов на роль гипотетических частиц тёмной материи<ref name="CERN_faq_2017"/>), и поиск её экспериментальных подтверждений является одной из главных задач работы БАК<ref name="elem_beyondSM"/><ref name="elem_tasks"/>.

==== Изучение хиггсовского механизма нарушения электрослабой симметрии ====
[[Файл:BosonFusion-Higgs.svg|thumb|[[Диаграммы Фейнмана]], показывающие возможные варианты рождения [[W- и Z-бозоны|W- и Z-бозонов]], которые в совокупности образуют нейтральный [[бозон Хиггса]]]]
[[Файл:CMS Higgs-event.jpg|thumb|Моделирование процесса рождения [[Бозон Хиггса|бозона Хиггса]] в детекторе CMS]]
Важным моментом на пути к более полной, чем Стандартная модель, теории, является изучение хиггсовского механизма [[Спонтанное нарушение электрослабой симметрии|нарушения симметрии электрослабого взаимодействия]]. Его, в свою очередь, удобнее всего исследовать через открытие и изучение [[Бозон Хиггса|бозона Хиггса]]<ref name="elem_tasks">{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/LHC/tasks|title=Задачи, стоящие перед LHC|publisher=[[Элементы.ру]]|accessdate=2010-12-28|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B1bBQPA?url=http://elementy.ru/LHC/LHC/tasks|archivedate=2011-08-24}}</ref>. Он является квантом так называемого [[поле Хиггса|поля Хиггса]], при прохождении через которое частицы обретают свою [[масса|массу]]<ref name="CERN_faq_2017"/><ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/HEP/higgs_theory|title=Хиггсовский механизм нарушения электрослабой симметрии|publisher=[[Элементы.ру]]|accessdate=2010-12-28|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B1c2gFl?url=http://elementy.ru/LHC/HEP/higgs_theory|archivedate=2011-08-24}}</ref>. Существование хиггсовского бозона было предсказано в [[1964 год в науке|1964 году]], и его поиск стал одной из основных целей проекта БАК. После долгожданного объявления об открытии этой частицы в 2012 году научная программа LHC предполагает многочисленные задачи по доскональному изучению его свойств<ref name="CERN_faq_2017"/><ref name="elem_tasks"/>.

==== Изучение топ-кварков ====
[[T-кварк|Топ-кварк]] — самый тяжёлый [[кварк]] и вообще самая тяжёлая из открытых пока [[элементарная частица|элементарных частиц]]. Из-за своей большой массы (и, как следствие, энергии, необходимой для его рождения) до Большого адронного коллайдера он был получен лишь на одном ускорителе — [[Тэватрон]]е<ref name="elem_tquark">{{cite web|url=https://elementy.ru/LHC/LHC/tasks/top-quark|title=Программа по изучению топ-кварка|publisher=[[Элементы.ру]]|accessdate=2020-06-21|archive-date=2020-05-19|archive-url=https://web.archive.org/web/20200519053952/https://elementy.ru/LHC/LHC/tasks/top-quark|url-status=live}}</ref>, согласно последним (2016 год) результатам которого<ref>{{публикация|1=статья|автор=The Tevatron Electroweak Working Group for the CDF and D0 Collaborations|заглавие=Combination of CDF and D0 results on the mass of the top quark using up to 9.7 fb<sup>−1</sup> at the Tevatron|издание=FERMILAB-CONF-16-298-E TEVEWWG/top2016/01|год=2016|месяц=07|ссылка=https://tevewwg.fnal.gov/top/1608.01881v1.pdf|страницы=CDF Note 11204D0 Note 6486|язык=en|архив дата=2021-03-20|архив=https://web.archive.org/web/20210320131017/https://tevewwg.fnal.gov/top/1608.01881v1.pdf}}</ref>, масса топ-кварка составляет {{nobr|174,30 ± 0,65 [[ГэВ]]/''[[Скорость света|c]]''²}}. Тот факт, что это намного больше, чем для всех остальных кварков, говорит о вероятной важной роли топ-кварков в механизме нарушения электрослабой симметрии. Кроме того, топ-кварки служат и удобным рабочим инструментом для изучения [[Бозон Хиггса|хиггсовского бозона]], одним из наиболее важных каналов рождения которого является ассоциативное рождение вместе с топ-кварк-антикварковой парой, и для того, чтобы надёжно отделять такие события от фона, также необходимо внимательное исследование свойств самих топ-кварков<ref name="elem_tasks"/><ref name="elem_tquark"/>.

==== Изучение кварк-глюонной плазмы ====
Помимо протон-протонных столкновений, программа работы Большого адронного коллайдера предполагает также (примерно в течение одного месяца в году) столкновения тяжёлых ионов. При столкновении двух ультрарелятивистских ядер образуется и затем распадается плотный и очень горячий комок ядерного вещества — [[кварк-глюонная плазма|кварк-глюонной плазмы]]. Понимание явлений, происходящих при переходе в это состояние, в котором находилось вещество в ранней Вселенной, и его последующем остывании, когда [[Конфайнмент|кварки становятся связанными]], нужно для построения более совершенной теории сильных взаимодействий, полезной как для ядерной физики, так и для [[Астрофизика|астрофизики]]<ref name="CERN_faq_2017"/><ref name="elem_tasks"/>.

==== Изучение фотон-адронных и фотон-фотонных столкновений ====
[[Протон]], будучи электрически заряженным, окружён электростатическим полем, которое можно рассматривать как облако виртуальных [[фотон]]ов. Ультрарелятивистский протон порождает поток летящих рядом с ним почти реальных фотонов, который становится ещё сильнее в режиме ядерных столкновений. Эти [[фотон]]ы могут столкнуться со встречным [[протон]]ом, порождая типичные фотон-адронные столкновения, или даже друг с другом<ref name="elem_tasks"/>. Таким образом, при исследовании столкновения протонов косвенно изучается и взаимодействие вещества с фотонами высоких энергий, представляющее большой интерес для теоретической физики<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/lib/431034|title=Многоликий протон|publisher=[[Элементы.ру]]|accessdate=2010-12-28|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B1d1pOQ?url=http://elementy.ru/lib/431034|archivedate=2011-08-24}}</ref>.

==== Исследование антиматерии ====
[[Антиматерия]] должна была образоваться в момент [[Большой взрыв|Большого взрыва]] в таком же количестве, что и материя, однако сейчас во [[Вселенная|Вселенной]] её не наблюдается — этот эффект называется [[Барионная асимметрия Вселенной|барионной асимметрией Вселенной]]. Эксперименты на Большом адронном коллайдере могут помочь объяснить его<ref name="CERN_faq_2017"/>.

=== Вопросы безопасности ===
{{main|Вопросы безопасности Большого адронного коллайдера}}
Значительная доля внимания со стороны представителей общественности и СМИ связана с обсуждением катастроф, которые могут произойти в связи с функционированием БАК. Наиболее часто обсуждается опасность возникновения микроскопических [[чёрная дыра|чёрных дыр]] с последующей цепной реакцией захвата окружающей материи, а также угроза возникновения [[страпелька|страпелек]], гипотетически способных преобразовать в [[Страпелька|страпельки]] всю материю [[Вселенная|Вселенной]]<ref>[http://www.risk-evaluation-forum.org/anon1.htm The Potential for Danger in Particle Collider Experiments] {{Wayback|url=http://www.risk-evaluation-forum.org/anon1.htm |date=20071213091221 }}{{ref-en}}</ref>.

=== Научные результаты ===
{{Основной источник|<ref>{{cite web|url=https://old.elementy.ru/LHC/LHC_results|title=Результаты, полученные на LHC|publisher=[[Элементы.ру]]|accessdate=2020-03-11|archive-date=2019-04-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20190416163446/https://old.elementy.ru/LHC/LHC_results|url-status=live}}</ref>}}
Благодаря большей энергии по сравнению с предшествовавшими коллайдерами, БАК позволил «заглянуть» в недоступную ранее область энергий и получить научные результаты, накладывающие ограничения на ряд теоретических моделей.

Краткий перечень научных результатов, полученных на коллайдере<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/LHC_working/schedule_2010/results_2010|title=Результаты работы LHC в 2010 году|publisher=[[Элементы.ру]]|accessdate=2010-12-28|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B2IPodn?url=http://elementy.ru/LHC/LHC_working/schedule_2010/results_2010|archivedate=2011-08-24}}</ref>:
* открыт [[Бозон Хиггса]], его масса определена как 125,09 ± 0,21 ГэВ<ref name="higgsBoson" /><ref name=autogenerated4 /><ref name=autogenerated3 />;
* при энергиях до 8 [[ТэВ]] изучены основные статистические характеристики [[протон]]ных столкновений — количество рождённых [[адрон]]ов, их распределение по быстроте, [[Статистика Бозе — Эйнштейна|бозе-эйнштейновские]] корреляции [[мезон]]ов, дальние угловые корреляции, вероятность остановки протона;
* показано отсутствие асимметрии протонов и антипротонов<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/news/431372|title=Результаты ALICE по асимметрии протонов и антипротонов ставят точку в давнем споре|publisher=[[Элементы.ру]]|accessdate=2010-12-28|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B1yKlu4?url=http://elementy.ru/LHC/news/431372|archivedate=2011-08-24}}</ref>;
* обнаружены необычные корреляции протонов, вылетающих в существенно разных направлениях<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/news/431410|title=Детектор CMS обнаружил необычные корреляции частиц|publisher=[[Элементы.ру]]|accessdate=2010-12-28|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B20yWqR?url=http://elementy.ru/LHC/news/431410|archivedate=2011-08-24}}</ref>;
* получены ограничения на возможные контактные взаимодействия кварков<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/news/431436|title=Детектор СMS улучшил ограничение ATLAS на существование контактных взаимодействий|publisher=[[Элементы.ру]]|accessdate=2010-12-28|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B2JJx69?url=http://elementy.ru/LHC/news/431436|archivedate=2011-08-24}}</ref>;
* получены более веские, по сравнению с предыдущими экспериментами<ref>Подобные исследования проводились и ранее на коллайдере [[RHIC]], и иногда в столкновениях на RHIC удавалось получить косвенные признаки возникновения [[кварк-глюонная плазма|кварк-глюонной плазмы]], но результаты экспериментов БАК выглядят заметно более убедительно.</ref>, признаки возникновения [[кварк-глюонная плазма|кварк-глюонной плазмы]] в ядерных столкновениях<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/news/431465|title=Детектор ATLAS зарегистрировал дисбаланс струй в ядерных столкновениях|publisher=[[Элементы.ру]]|accessdate=2010-12-28|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B27dOJd?url=http://elementy.ru/LHC/news/431465|archivedate=2011-08-24}}</ref>;
* исследованы события рождения [[струя (физика элементарных частиц)|адронных струй]];
* подтверждено существование [[топ-кварк]]а, ранее наблюдавшегося только на [[Тэватрон]]е;
* обнаружено два новых канала распада B<sub>s</sub>-мезонов<ref>{{статья|автор=LHCb Collaboration.|заглавие=First observation of B<sup>0</sup><sub>s</sub> → J/ψ f<sub>0</sub>(980) decays|издание=Physics Letters B|год=2011|том=698|номер=2|страницы=115—122|doi=10.1016/j.physletb.2011.03.006|arXiv=1102.0206 | issn=0370-2693 }}</ref><ref>{{статья|автор=LHCb Collaboration.|заглавие=First observation of B<sub>s</sub> → D_{s2}^{*+} X μ ν decays|издание=Physics Letters B|год=2011|том=698|номер=1|страницы=14—20|doi=10.1016/j.physletb.2011.02.039|arXiv=1102.0348}}</ref>, получены оценки вероятностей сверхредких распадов B- и B<sub>s</sub>-мезонов на мюон-антимюонные пары<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/news?newsid=431929|title=Элементы - новости науки: Детектор LHCb видит важнейший сверхредкий распад Bs-мезонов|publisher=|url-status=dead|archiveurl=https://web.archive.org/web/20130202073641/http://elementy.ru/LHC/news?newsid=431929|archivedate=2013-02-02}}</ref><ref>{{cite web|url=http://cds.cern.ch/record/1493302|title=First Evidence for the Decay $B^0_s \to \mu^+\mu^-$|work=CERN Document Server|access-date=2016-01-13|archive-date=2017-03-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20170312231956/http://cds.cern.ch/record/1493302|url-status=live}}</ref>;
* открыты новые, теоретически предсказанные частицы <math>\chi_b(3P)</math><ref>{{публикация|статья|автор=G. Aad et al. (ATLAS Collaboration)|заглавие=Observation of a New ''χ<sub>b</sub>'' State in Radiative Transitions to ''Υ''(1''S'') and ''Υ''(2''S'') at ATLAS|издание=Phys. Rev. Lett.|год=2012|месяц=04|день=09|volume=108|pages=152001|doi=10.1103/PhysRevLett.108.152001|arxiv=1112.5154}}</ref>, <math>\Xi_{b}^{*0}</math><ref>{{публикация|статья|автор=S. Chatrchyan et al. (CMS Collaboration)|заглавие=Observation of a New ''Ξ<sup>b</sup>'' Baryon|издание=Phys. Rev. Lett.|год=2012|месяц=06|день=21|volume=108|pages=252002|doi=10.1103/PhysRevLett.108.252002|arxiv=1204.5955}}</ref>, <math>\Lambda_b^{0*}(5912)</math> и <math>\Lambda_b^{0*}(5920)</math><ref>{{публикация|статья|автор=R. Aaij et al. (LHCb Collaboration)|заглавие=Observation of Excited <math>\Lambda_b^{0}</math> Baryons|издание=Phys. Rev. Lett.|volume=109|pages=172003|doi=10.1103/PhysRevLett.109.172003|arxiv=1205.3452}}</ref>;
* получены первые данные протон-ионных столкновений на рекордной энергии<ref name="elementy-431915" />, обнаружены угловые корреляции, ранее наблюдавшиеся в протон-протонных столкновениях<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/news/431922|title=Элементы - новости науки: Коллаборация CMS видит корреляции в протон-ядерных столкновениях|publisher=}}</ref><ref>{{публикация|статья|автор=S. Chatrchyan et al (CMS Collaboration)|заглавие=Observation of long-range, near-side angular correlations in pPb collisions at the LHC|издание=Physics Letters B|год=2013|месяц=01|день=08|issue=3|volume=718|pages=795–814|doi=10.1016/j.physletb.2012.11.025|arxiv=1210.5482v2}}</ref>;
* объявлено о наблюдении частицы [[X(4140)|Y(4140)]], ранее наблюдавшейся лишь на [[Тэватрон]]е в 2009 г<ref name=autogenerated1 />.

Также, были предприняты попытки обнаружить следующие гипотетические объекты<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/LHC_results/exotic_search|title=Поиск экзотических частиц: результаты|publisher=|access-date=2012-03-14|archive-date=2012-04-19|archive-url=https://web.archive.org/web/20120419110421/http://elementy.ru/LHC/LHC_results/exotic_search|url-status=live}}</ref>:
* лёгкие чёрные дыры<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/news/431477|title=Микроскопических чёрных дыр на LHC не видно|publisher=[[Элементы.ру]]|date=2010-12-16|accessdate=2010-12-28|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B2KD1Fw?url=http://elementy.ru/LHC/news/431477|archivedate=2011-08-24}}</ref>;
* возбуждённые [[кварк]]и<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/news/431382|title=Детектор ATLAS искал, но не нашёл возбуждённые кварки|publisher=[[Элементы.ру]]|date=2010-08-19|accessdate=2010-12-28|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B1zEFHc?url=http://elementy.ru/LHC/news/431382|archivedate=2011-08-24}}</ref>;
* [[суперсимметрия|суперсимметричные]] частицы<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/news/431480|title=Коллаборация CMS обнародовала первые результаты по поиску суперсимметрии|publisher=[[Элементы.ру]]|date=2010-12-19|accessdate=2010-12-28|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B2BKJ3i?url=http://elementy.ru/LHC/news/431480|archivedate=2011-08-24}}</ref>;
* [[лептокварк]]и<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/news/431484|title=Поиск лептокварков дал отрицательный результат|publisher=[[Элементы.ру]]|date=2010-12-26|accessdate=2010-12-28|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B2L7Waz?url=http://elementy.ru/LHC/news/431484|archivedate=2011-08-24}}</ref>;
* неизвестные ранее взаимодействия и их частицы-переносчики (например, W'- и Z'-бозоны)<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/news/431648|title=Элементы - новости науки: Гипотетических W'- и Z'-бозонов по-прежнему не видно|publisher=}}</ref>.

Несмотря на безуспешный итог поиска указанных объектов, были получены более строгие ограничения на минимально возможную массу каждого из них. По мере накопления статистики, ограничения на минимальную массу перечисленных объектов становятся жёстче.

'''Прочие результаты'''
* Результаты работы эксперимента [[LHCf]], работавшего в первые недели после запуска БАК, показали, что энергетическое распределение [[фотон]]ов в области от нуля до 3,5 ТэВ плохо описывается программами, моделирующими данный процесс, приводя к расхождениям между реальными и модельными данными в 2—3 раза (для самой высокой энергии фотонов, от 3 до 3,5 ТэВ, все модели дают предсказания, почти на порядок превышающие реальные данные)<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/news/431567|title=Опубликованы первые результаты эксперимента LHCf|publisher=[[Элементы.ру]]|accessdate=2011-05-02|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B2LzpR8?url=http://elementy.ru/LHC/news/431567|archivedate=2011-08-24}}</ref>.
* 15 ноября 2012 коллаборацией [[Компактный мюонный соленоид|CMS]] было объявлено о наблюдении частицы [[X(4140)|Y(4140)]] с массой {{nobr|4148,2 ± 2,0 (стат) ± 4,6 (сист) МэВ/c²}} (статистическая значимость более 5σ), ранее наблюдавшейся лишь на [[Тэватрон]]е в 2009 г. Наблюдения сделаны в ходе обработки статистики 5,2 фб<sup>−1</sup> столкновений протонов на энергии 7 ТэВ. Наблюдаемый распад данной частицы на [[J/ψ-мезон]] и [[фи-мезон]] не описывается в рамках Стандартной модели<ref name=autogenerated1>{{cite web|url=http://www.symmetrymagazine.org/article/november-2012/new-particle-like-structure-confirmed-at-the-lhc|title=New particle-like structure confirmed at the LHC|publisher=symmetry magazine|access-date=2012-11-18|archive-date=2012-11-21|archive-url=https://web.archive.org/web/20121121235933/http://www.symmetrymagazine.org/article/november-2012/new-particle-like-structure-confirmed-at-the-lhc|url-status=live}}</ref><ref>{{cite web|url=https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/CMSPublic/PhysicsResultsBPH11026|title=PhysicsResultsBPH11026 < CMSPublic < TWiki Observation of structures in J/psi phi spectrum in exclusive B+ → J/psi phi K+ decays at 7 TeV: BPH-11-026|publisher=|access-date=2012-11-19|archive-date=2017-10-24|archive-url=https://web.archive.org/web/20171024132952/https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/CMSPublic/PhysicsResultsBPH11026|url-status=live}}</ref>.
* 5 июля [[2022]] [[LHCb]] обнаружил три новые экзотические частицы: неизвестный ранее вид [[пентакварк]]ов и первую в мире пару [[тетракварк]]ов, в которую входит новый тип тетракварков<ref>{{cite web|lang=en|url=https://home.cern/news/news/physics/lhcb-discovers-three-new-exotic-particles|title=LHCb discovers three new exotic particles|description=news|publisher=CERN|accessdate=2022-07-30|archive-date=2022-12-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20221216223826/https://home.cern/news/news/physics/lhcb-discovers-three-new-exotic-particles|url-status=live}}</ref>.

== Конструкция, компоненты и характеристики ==

=== Конструкция ===
[[Файл:Location Large Hadron Collider.PNG|thumb|left|Карта, показывающая расположение Большого адронного коллайдера]]
[[Файл:LHC octants.png|300px|thumb|Схема ускорительного кольца БАК с обозначением октантов, основных детекторов, предускорителей и ускорителей.<br><!-- Траектории протонов p и ионов свинца Pb начинаются в линейных ускорителях частиц (в точках p и Pb, соответственно). Далее частицы ускоряются в [[бустер]]е протонного синхротрона (PS), далее в протонном суперсинхротроне ([[Супер-протонный синхротрон|SPS]]) и, наконец, в кольцевых ускорителях БАК.--> Детекторы [[TOTEM]] и [[LHCf]], отсутствующие на схеме, находятся рядом с детекторами [[Компактный мюонный соленоид|CMS]] и [[Эксперимент ATLAS|ATLAS]] соответственно]]
Ускоритель расположен в том же туннеле, который прежде занимал [[Большой электрон-позитронный коллайдер]]. Туннель с длиной окружности 26,7 км проложен под землёй на территории [[Франция|Франции]] и [[Швейцария|Швейцарии]]. Подземное расположение продиктовано снижением стоимости строительства, минимизацией влияния на эксперименты элементов ландшафта, а также улучшением радиационной защиты. Глубина залегания туннеля — от 50 до 175 [[метр]]ов, причём кольцо туннеля наклонено примерно на 1,4 % относительно поверхности земли, что сделано в основном также из экономических соображений<ref name="CERN_faq_2017"/>.

Ускорительное кольцо состоит из 8 дуг (так называемых секторов) и вставок между ними — прямых участков, на концах которых расположены переходные зоны. Единичным рабочим участком называется октант — область между серединами соседних дуг со вставкой в центре; кольцо содержит таким образом 8 октантов. Оно состоит из узкой вакуумной трубы, движение частиц в которой управляется с помощью электромагнитных устройств: поворотных и фокусирующих магнитов, ускоряющих резонаторов<ref name="CERN_faq_2017"/>.

==== Магнитная система ====
В секторах установлены поворотные [[Дипольный магнит|дипольные магниты]] (154 в каждом секторе, всего 1232), благодаря полю которых сгустки [[протон]]ов постоянно поворачиваются, оставаясь внутри ускорительного кольца<ref name="elem_accel"/>. Эти магниты представляют собой обмотку из кабеля, содержащего до 36 жил 15-миллиметровой толщины, каждая из которых состоит, в свою очередь, из очень большого числа (6000-9000) отдельных волокон диаметром 7 мкм. Совокупная длина кабелей — 7600 км, отдельных жил — 270000 км. Кабели сделаны из низкотемпературного [[сверхпроводник]]а [[ниобий-титан]] и рассчитаны на работу при температуре 1,9 К (−271,3&nbsp;°C), поддерживаемой с помощью [[Сверхтекучий гелий-4|сверхтекучего гелия]]. Каждый кабель может держать до 11,85 кило[[ампер]] тока и создавать магнитное поле с индукцией 8,33 [[Тесла (единица измерения)|тесла]], перпендикулярное плоскости кольца — для этого обмотка осуществляется вдоль, а не вокруг вакуумной трубы ускорителя. Полная энергия, запасённая в одном магните, составляет примерно 10 МДж. Каждый дипольный магнит имеет длину 15 метров и весит около 35 тонн<ref name="CERN_faq_2017"/><ref name="elem_magnet">{{cite web|title=Магнитная система LHC|url=https://elementy.ru/LHC/LHC/accelerator/magnets|publisher=[[Элементы.ру]]|accessdate=2020-08-07|archive-date=2020-08-15|archive-url=https://web.archive.org/web/20200815142707/https://elementy.ru/LHC/LHC/accelerator/magnets|url-status=live}}</ref>.

Специальные фокусирующие магниты (всего 392 [[Квадрупольная линза|квадрупольных магнита]]) сдерживают поперечные колебания протонов, не давая им задевать стенки узкой (диаметром 5 см) вакуумной трубы<ref name="CERN_faq_2017"/><ref name="elem_accel"/><ref name="elem_beams"/>. Особенно важна фокусировка пучков перед точками столкновений — до нескольких сотых долей миллиметра — поскольку это обеспечивает высокую [[Светимость ускорителя|светимость]] коллайдера<ref name="CERN_faq_2017"/><ref name="elem_magnet"/><ref name="elem_beams"/>. Квадрупольные магниты, в отличие от обычной оптической линзы, могут фокусировать пучок в вертикальной плоскости, дефокусируя его в горизонтальной, или наоборот, поэтому для фокусировки пучка в обоих направлениях требуется использовать комбинацию из нескольких квадрупольных магнитов разного действия. Эти магниты длиной свыше трёх метров создают внутри вакуумной трубы градиент магнитного поля 223 тесла/метр<ref name="elem_magnet"/>.

Наконец, в месте инжекции протонов в кольцо LHC (2 и 8 октанты), а также в точке сброса пучка (6 октант) стоят специальные [[магнит]]ы — кикеры ({{lang-en|kickers}}) и септумы ({{lang-en|septa}}). В ходе нормальной работы БАК они выключены, а включаются только в тот момент, когда очередной сгусток протонов вбрасывается в коллайдер из предварительного ускорителя или же когда пучок выводится из ускорителя. Главная особенность этих магнитов в том, что они включаются примерно за 3 микросекунды — это намного меньше, чем время полного оборота пучка по LHC. Например, в случае обнаружения системой слежения за пучком его выхода из-под контроля, эти магниты включаются в 6 октанте и быстро выводят пучок из ускорителя<ref name="elem_magnet"/>.
<!-- === Энергия столкновений ===
На конец [[2016 года в науке|2016 года]] БАК, в котором энергия столкновений протонов лишь чуть ниже проектной, уже заметно превосходит предыдущего рекордсмена — протон-антипротонный коллайдер [[Тэватрон]], который до конца 2011 года работал в [[Фермилаб|Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми]] ([[США]]). Также на порядок удалось превзойти по энергии остальные коллайдеры, в том числе и релятивистский коллайдер тяжёлых ионов [[RHIC]], работающий в [[Брукхейвенская национальная лаборатория|Брукхейвенской лаборатории]] (США).

Достигнутая к концу 2016 года [[светимость]] коллайдера несколько превосходит проектную светимость в 1{{e|34}} /см²•с<ref>{{Cite web|url=http://elementy.ru/LHC/novosti_BAK#n432861|title=Новости Большого адронного коллайдера|publisher=elementy.ru|accessdate=2016-11-20}}</ref>, что по порядку величины соответствует светимостям [[BaBar]] ([[SLAC]], США) и Belle ([[KEK]], [[Япония]]).--> <!-- рекорды куда-нибудь в другой раздел-->

=== Ускорение частиц в коллайдере ===
Ускоритель рассчитывался на столкновения [[протон]]ов с суммарной энергией 14 [[ТэВ]] в [[центр масс|системе центра масс]] налетающих частиц, а также на столкновения ядер [[свинец|свинца]] с энергией 1150 ТэВ или 10 ТэВ на каждую пару сталкивающихся [[нуклон]]ов. Разгон частиц до таких больших энергий достигается в несколько этапов<ref name="CERN_faq_2017"/><ref name="elem_accel">{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/LHC/accelerator|title=Устройство LHC|publisher=[[Элементы.ру]]|accessdate=2010-12-28|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B1l9tUb?url=http://elementy.ru/LHC/LHC/accelerator|archivedate=2011-08-24}}</ref><ref name="Closer">{{cite web|author=Cid R., Cid-Vidal X.|title=LHC Pb collisions|url=https://www.lhc-closer.es/taking_a_closer_look_at_lhc/0.lhc_pb_collisions|website=Taking a closer look at LHC|accessdate=2020-09-26|lang=en|archive-date=2020-10-01|archive-url=https://web.archive.org/web/20201001222945/http://lhc-closer.es/taking_a_closer_look_at_lhc/0.lhc_pb_collisions|url-status=live}}</ref>:
* Протоны добываются из [[газ]]ообразного [[водород]]а посредством [[Ионизация|ионизации]]. [[Атом]]ы [[Свинец|свинца]] также ионизируются — с помощью [[Электрический ток|электрического тока]], находясь в состоянии пара, будучи нагретыми до 800&nbsp;°C; при этом образуются различные зарядовые состояния, но больше всего ионов Pb<sup>29+</sup>, которые и отбираются для дальнейшего ускорения.
* Низкоэнергетичный линейный ускоритель {{нп5|Линейные ускорители ЦЕРН|Linac 2||CERN Hadron Linacs#Linac 2}}{{ref+|В дальнейшем планируется его замена на Linac 4<ref>{{cite web|title=Linear accelerator 2|url=https://home.cern/science/accelerators/linear-accelerator-2|publisher=CERN|accessdate=2020-09-29|lang=en|archive-date=2020-09-28|archive-url=https://web.archive.org/web/20200928191555/https://home.cern/science/accelerators/linear-accelerator-2|url-status=live}}</ref>.|group="прим."}} разгоняет [[протон]]ы до энергии 50 МэВ, что соответствует скорости 0,314 [[Скорость света|{{math|''c''}}]]. [[Ион]]ы [[Свинец|свинца]] же сперва ускоряются другим линейным ускорителем, Linac 3, до 4,2 МэВ/нуклон, затем при прохождении через углеродную фольгу ионизируются далее до состояния Pb<sup>54+</sup>.
* Производится инжекция протонов, сгруппированных в сгустки{{ref+|Протонный пучок не является однородным непрерывным «лучом», а разбит на отдельные сгустки протонов, которые летят друг за другом на строго определённом расстоянии. Каждый сгусток имеет длину в несколько десятков сантиметров и толщину в доли миллиметра. Это сделано прежде всего из соображений удобства ускорения протонов в резонаторах<ref name="elem_beams"/>.|group="прим."}}, в бустер [[Протонный синхротрон|протонного синхротрона]] (PS), в котором они приобретают энергию 1,4 ГэВ (0,916 c). Для пучка Pb<sup>54+</sup> следующий этап ускорения перед попаданием в PS — до 72 МэВ/нуклон — реализуется в {{нп5|Ионное кольцо низких энергий|ионном кольце низких энергий||Low Energy Ion Ring}}.
* В самом PS энергия протонов доводится до 25 ГэВ (что соответствует 0,9993 c), а ионов свинца — до 5,9 ГэВ/нуклон.
* Ускорение частиц продолжается в кольцевом ускорителе [[Протонный суперсинхротрон|SPS]] (протонный суперсинхротрон), где каждая из частиц сгустка протонов приобретает энергию 450 ГэВ (0,999998 c). Ионный пучок же, пройдя через вторую фольгу и ионизировавшись полностью до состояния Pb<sup>29+</sup>, ускоряется в SPS до 177 ГэВ/нуклон.
* Затем протонный или ионный пучок переводится в главное 26,7-километровое кольцо — как в направлении по часовой стрелке, так и в обратном. Энергия протонов доводится до максимальных 7 ТэВ (0,999999991 c) в течение 20 минут — этот разгон происходит во время пролёта протонов сквозь несколько резонаторов, установленных в 4 октанте. Ионы же разгоняются в главном кольце до 2,56 ТэВ/нуклон.

Далее пучки могут циркулировать в основном кольце LHC в нормальном режиме в течение часов, сгустки в них располагаются в постоянных позициях относительно друг друга. Два встречных пучка протонов при полном заполнении могут содержать 2808 сгустков каждый, в свою очередь, в каждом сгустке — по 100 миллиардов протонов<ref name="CERN_faq_2017"/><ref name="elem_beams">{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/LHC/accelerator/beams|title=Протонные пучки в LHC|publisher=[[Элементы.ру]]|accessdate=2010-12-28|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B1j0bXR?url=http://elementy.ru/LHC/LHC/accelerator/beams|archivedate=2011-08-24}}</ref>. Сгустки проходят полный круг ускорителя менее, чем за 0,0001 сек, совершая, таким образом, свыше 10 тысяч оборотов в секунду<ref name="elem_accel"/>. В процессе ускорения протоны испытывают [[Перегрузка (отношение сил)|перегрузки]] {{nobr|~10<sup>20</sup>}} {{math|''g''}}<ref>{{Cite web |url=https://arxiv.org/pdf/gr-qc/0104030.pdf |title=Архивированная копия |access-date=2021-04-21 |archive-date=2021-04-21 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210421160004/https://arxiv.org/pdf/gr-qc/0104030.pdf |url-status=live }}</ref>. В каждом ионном сгустке же содержится по 70 миллионов ядер [[Свинец|свинца]], а их максимальное число в главном кольце — 700<ref name="Closer"/>. В заданный момент времени встречные пучки отклоняются так, чтобы сталкиваться в той или иной точке кольца, таким образом, чтобы она находилось внутри нужного детектора,{{переход|#Детекторы}} регистрирующего образованные в результате столкновений частицы<ref name="CERN_faq_2017"/><ref name="elem_beams"/>. Для предупреждения негативных последствий отклонения частиц в поперечной плоскости от идеальной траектории формирующееся при этом гало пучка механически отсекается с помощью коллиматоров — эти системы чистки пучка установлены в октантах 3 и 7. В октанте 6 расположена система сброса пучка: в ней размещены быстрые магниты, которые при необходимости включаются на очень короткое время (порядка нескольких микросекунд) и слегка отклоняют пучок, в результате чего протоны сходят с круговой орбиты, затем пучок дефокусируется, по специальному каналу уходит от ускорителя и в отдельном зале безопасно поглощается массивными карбон-композитными блоками. Сброс пучка необходим как в экстренном случае — сбоя в управляющей магнитной системе или слишком сильного отклонения траектории пучка от расчётной — так и в штатном режиме каждые несколько десятков часов при нормальной работе ускорителя, когда пучок ослабевает<ref name="elem_accel"/>.

=== Детекторы ===
{|align="right" cellpadding="0" cellspacing="0" style="margin-left:1em"
 |-valign="center"
 |[[Файл:CERN Atlas Caverne.jpg|мини|250пкс|Подземный зал, в котором смонтирован детектор [[Эксперимент ATLAS|ATLAS]] (октябрь 2004 года).]]
 |[[Файл:CERN-20060225-13.jpg|мини|270пкс|Детектор [[Эксперимент ATLAS|ATLAS]] в процессе сборки (февраль 2006 года).]]
 |[[Файл:Construction of LHC at CERN.jpg|мини|180пкс|Детектор [[Компактный мюонный соленоид|CMS]].]]
 |}
На БАК работают 4 основных и 3 вспомогательных детектора:
* [[ALICE (эксперимент LHC)|ALICE]] (A Large Ion Collider Experiment)
* [[Эксперимент ATLAS|ATLAS]] (A Toroidal LHC ApparatuS)
* [[Компактный мюонный соленоид|CMS]] (Compact Muon Solenoid)
* [[LHCb]] (The Large Hadron Collider beauty experiment)
* [[TOTEM]] (TOTal Elastic and diffractive cross section Measurement)
* [[LHCf]] (The Large Hadron Collider forward)
* [[MoEDAL]] (Monopole and Exotics Detector At the LHC).
ATLAS, CMS, ALICE, LHCb — большие детекторы, расположенные вокруг точек столкновения пучков. Детекторы TOTEM и LHCf — вспомогательные, находятся на удалении в несколько десятков метров от точек пересечения пучков, занимаемых детекторами CMS и ATLAS соответственно, и используются попутно с основными.

Детекторы ATLAS и CMS — детекторы общего назначения, предназначены для поиска [[Бозон Хиггса|бозона Хиггса]] и «нестандартной физики», в частности [[тёмная материя|тёмной материи]], ALICE — для изучения [[кварк-глюонная плазма|кварк-глюонной плазмы]] в столкновениях тяжёлых [[ион]]ов [[Свинец|свинца]], LHCb — для исследования физики [[B-кварк|''b''-кварков]], что позволит лучше понять различия между [[материя (физика)|материей]] и [[антивещество|антиматерией]], TOTEM — предназначен для изучения рассеяния [[Элементарная частица|частиц]] на малые углы, таких, которые происходят при близких пролётах без столкновений (так называемые несталкивающиеся частицы, forward particles), что позволяет точнее измерить размер протонов, а также контролировать светимость коллайдера, и, наконец, LHCf — для исследования [[космические лучи|космических лучей]], моделируемых с помощью тех же несталкивающихся частиц<ref>{{cite web|url=http://home.cern/about/experiments|title=CERN / Experiments|publisher=[[ЦЕРН]]|accessdate=2016-01-13|archive-date=2016-01-14|archive-url=https://web.archive.org/web/20160114060926/http://home.cern/about/experiments|url-status=live}}</ref>.

С работой БАК связан также седьмой, совсем незначительный в плане бюджета и сложности, детектор (эксперимент) MoEDAL<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/LHC/news?theme=2653111&newsid=431283|title=На LHC будет вестись эксперимент по поиску монополей|publisher=[[Элементы.ру]]|date=2010-03-21|accessdate=2010-12-28|archiveurl=https://www.webcitation.org/61B1i3P0b?url=http://elementy.ru/LHC/news?theme=2653111|archivedate=2011-08-24}}</ref>, предназначенный для поиска медленно движущихся тяжёлых частиц.

Во время работы коллайдера столкновения проводятся одновременно во всех четырёх точках пересечения пучков, независимо от типа ускоряемых частиц (протоны или ядра). При этом все детекторы одновременно набирают статистику.

=== Потребление энергии ===
Во время работы коллайдера расчётное потребление энергии составит 180 М[[Ватт|Вт]]. Предположительные энергозатраты всего [[ЦЕРН]] на 2009 год с учётом работающего коллайдера — 1000 ГВт·ч, из которых 700 ГВт·ч придётся на долю ускорителя. Эти энергозатраты — около 10 % от общего годового энергопотребления [[Женева (кантон)|кантона Женева]]. Сам ЦЕРН не производит энергию, имея лишь резервные [[дизельный генератор|дизельные генераторы]].

В сентябре 2022 году Wall Street Journal сообщил о планах ЦЕРН по отключению некоторых ускорителей частиц или даже Большого адронного коллайдера в периоды пикового спроса на электроэнергию из-за дефицита в связи с остановкой поставок российского газа<ref>{{Cite news|accessdate=2022-09-13|first=Matthew|last=Dalton|date=2022-09-04|website=Wall Street Journal|title=WSJ News Exclusive {{!}} Europe’s Energy Crunch Squeezes World’s Largest Particle Collider|url=https://www.wsj.com/articles/europes-energy-crunch-squeezes-worlds-largest-particle-collider-11662294416|archivedate=2022-09-13|archiveurl=https://web.archive.org/web/20220913060504/https://www.wsj.com/articles/europes-energy-crunch-squeezes-worlds-largest-particle-collider-11662294416}}</ref>.

=== Распределённые вычисления ===
{{main|LHC@home}}
Для управления, хранения и обработки данных, которые будут поступать с ускорителя БАК и детекторов, создаётся распределённая вычислительная сеть [[LHC Computing Grid|LCG]] ({{lang-en|LHC Computing GRID}}), использующая технологию [[грид]]. Для определённых вычислительных задач (расчёт и корректировка параметров магнитов путём моделирования движения протонов в магнитном поле) задействован проект [[Распределённые вычисления|распределённых вычислений]] [[LHC@home]]. Также рассматривалась возможность использования проекта LHC@home для обработки полученных экспериментальных данных, однако основные сложности связаны с большим объёмом информации, необходимым для передачи на удалённые компьютеры (сотни гигабайт). В рамках проекта распределённых вычислений LHC@Home 2.0 (Test4Theory) производится моделирование столкновений пучков протонов с целью сопоставления полученных модельных и экспериментальных данных.

== Отражение в искусстве ==
{{переработать раздел|дата=2009-11-17}}
* В книге фантаста Макса Острогина «Большая Красная Кнопка» рассказывается о наступлении апокалипсиса после включения на полную мощность коллайдера{{нет АИ|3|05|2021}}.
* В [[ЦЕРН]] есть [[филк]]-группа [[Les Horribles Cernettes]], аббревиатура которой совпадает с аббревиатурой БАК (LHC). Первая песня этого коллектива «Collider» была посвящена парню, который забыл о своей девушке, будучи увлечён созданием коллайдера<ref>{{cite web|url=http://musiclub.web.cern.ch/MusiClub/bands/cernettes/songs/collider.html|title=Collider - Les Horribles Cernettes|publisher=|access-date=2008-12-22|archive-date=2019-11-01|archive-url=https://web.archive.org/web/20191101090318/http://musiclub.web.cern.ch/MusiClub/bands/cernettes/songs/collider.html|url-status=live}}</ref>.
* В четвёртом сезоне научно-фантастического телесериала «[[Лексс]]» главные герои оказываются на [[Земля|Земле]]. Обнаруживается, что Земля относится к планетам «типа 13» на последней стадии развития. Планеты типа 13 всегда уничтожают себя сами, в результате войн или неудачного опыта по определению массы бозона Хиггса на сверхмощном ускорителе элементарных частиц.
* В сериале Флеш.
* В [[Дерби соснового леса|шестой серии тринадцатого сезона]] мультсериала «[[Южный парк]]» с помощью магнита из Большого адронного коллайдера была достигнута сверхсветовая скорость на конкурсе Дерби соснового леса (Pinewood Derby).
* В книге Дена Брауна «[[Ангелы и демоны]]» [[антивещество]] из Большого адронного коллайдера было украдено, и похитители хотели взорвать с помощью него Ватикан.
* В фильме «[[Конец света (BBC)|Конец света]]» (производства Би-би-си) последним из четырёх наиболее вероятных сценариев апокалипсиса являлся взрыв при запуске новейшего ускорителя элементарных частиц, повлёкший за собой образование чёрной дыры. Но приглашённые эксперты утверждают, что вероятность катастрофы раздута «жёлтой прессой», в то время как вероятность образования цунами, падения астероида или смертельной эпидемии гораздо выше.
* В 13 серии 1 сезона научно-фантастического сериала «[[Одиссея 5 (телесериал)|Одиссея 5]]» главные герои попадают в [[ЦЕРН]], где местные учёные и сотрудники уверяют, что БАК полностью безопасен, основываясь на предварительных расчётах. Однако, как выяснилось позже, одна из форм киберразума взломала и проникла в главный компьютер ЦЕРН и подделала общие расчёты. Выяснив это, основываясь на новых верных расчётах, учёные выясняют, что существует большая вероятность появления [[страпелька|страпелек]] в коллайдере, что неизбежно приведёт к концу света.
* В испанском телесериале «[[Ковчег (телесериал, 2011)|Ковчег]]» и его российском варианте «[[Корабль (телесериал)|Корабль]]» из-за взрыва БАК все континенты ушли под воду. В одной из серии мультсериала «Американский папаша», тоже может случится конец света из-за адронного коллайдера, но ни одна суша при этом не затонет.
* В визуальной новелле, аниме и манге «[[Steins;Gate]]» несколько раз упоминался БАК; также упоминался ЦЕРН как разработчик машины времени.
* В мультсериале «[[Футурама]]» профессор Фарнсворт покупает коллайдер в «ПИкее». Через некоторое время он заявляет: «суперколлайдер супервзорвался(в иных случаях планета бы погибла „простым щелчком“)».
* В книге [[Холдеман, Джо|Джо Холдемана]] «[[Бесконечный мир]]» описывается, в том числе, процесс создания гигантского ускорителя, запуск которого должен привести к большому взрыву, который породит новую вселенную, уничтожив при этом существующую.
* В компьютерной игре «[[Эврика! (игра)|Эврика!]]» одной из целей является возвращение БАК на Землю{{Нет АИ|30|04|2016}}.
* В [[2009 год]]у [[Полисский, Николай Владимирович|Николай Полисский]] вместе с [[Никола-Ленивецкие промыслы|Никола-Ленивецкими промыслами]] сделал в центральном пространстве Музея современного искусства [[Люксембург]]а [[MUDAM]] инсталляцию из дерева и лозы, названную им «[[Большой адронный коллайдер (проект Полисского)|Большой адронный коллайдер]]»<ref>''Попова Юлия''. [http://expert.ru/expert/2009/17/adronnuy_kollaider/ Адронный коллайдер из Николы-Ленивца] {{Wayback|url=http://expert.ru/expert/2009/17/adronnuy_kollaider/ |date=20130728194301 }} // [[Эксперт (журнал)|Эксперт]]. — 2009. — № 17—18 (656). — 11 мая.</ref>.
* Адронный коллайдер можно построить в игре «[[Rise of Nations]]».
* БАК упоминался в первой серии пятого сезона сериала «[[Во все тяжкие]]».
* В телесериале «[[Теория Большого взрыва (телесериал)|Теория Большого взрыва]]» главные герои-физики часто упоминают БАК как место, где они очень хотели бы побывать. Причём нескольким всё-таки удалось побывать в Швейцарии и увидеть его.
* В градостроительном симуляторе [[Cities: Skylines]] адронный коллайдер появляется в качестве монумента.
* В видеоклипе на песню Redshift британской группы [[Enter Shikari]] БАК является создателем чёрной дыры.
* Четырнадцатый студийный альбом американской метал группы Megadeth носит название Super Collider, также БАК изображён на обложке альбома.

'''Научно-популярные фильмы'''
* «BBC: Машина Большого Взрыва» ({{lang-en|The Big Bang Machine}}) — [[научно-популярный фильм]], [[Би-би-си]], 2008 год.
* «Большой адронный коллайдер. Братство кольца» — научно-популярный фильм, [[Пятый канал (Россия)|5 канал]], 2010 год.
* «BBC. Horizon: Охота за бозоном Хиггса — спецвыпуск» / ({{lang-en|The Hunt for the Higgs — A Horizon Special}}) — научно-популярный фильм, 2012 год.
* «Наука 2.0. Точка взаимодействия. ЦЕРН» — научно-популярный фильм, [[ВГТРК]], 2012 год.
* «Страсти по частицам / Particle Fever» — документальный фильм, 2013 год.
* «Наука 2.0. За гранью. Коллайдер» — документальный фильм, 2017 год.
* [[Google Street View]] в сентябре [[2013 год]]а получил [[Панорамная фотография|панорамные]] снимки коллайдера<ref>{{cite web|url=http://elementy.ru/news/432093|title=Google Street View позволяет виртуально погулять по Большому адронному коллайдеру|date=2013-09-27|publisher=Элементы.ру|accessdate=2013-09-30|archive-date=2013-10-24|archive-url=https://web.archive.org/web/20131024195528/http://elementy.ru/news/432093|url-status=live}}</ref>.

== См. также ==
* [[Ускорительно-накопительный комплекс]]
* [[Международный линейный коллайдер]]
* [[Нерешённые проблемы современной физики]]

== Примечания ==
'''Комментарии'''
<references group="прим."/>
{{комментарии}}
'''Источники'''
{{примечания|2}}

== Литература ==
* {{статья|автор=Дрёмин И. М.|заглавие=Физика на Большом адронном коллайдере|ссылка=http://ufn.ru/ufn09/ufn09_6/Russian/r096c.pdf|издание=[[УФН]]|тип=журнал|год=2009|том= 179|номер=6}}
* {{статья|автор=Иванов И.|заглавие=Столкновение на встречных курсах|ссылка=http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/3964/|издание=[[Вокруг света (журнал)|Вокруг света]]|тип=журнал|год=июль 2007|номер=7 (2802)}}
* ''Коллинз Грэм.'' [http://elementy.ru/lib/430616 Фабрика открытий] — специальный репортаж «[[В мире науки]]», май 2008, № 5
* ''Фрейзер Гордон.'' [http://www.astronet.ru/db/msg/1176523/higgs2.html Время искать Хиггс] (с [http://www.astronet.ru/db/msg/1176523/index.html предисловием] и [http://www.astronet.ru/db/msg/1176523/higgs3.html послесловием] переводчика статьи Н. Никитина)
* [https://link.springer.com/book/10.1007%2F978-3-319-15001-7 The Large Hadron Collider: Harvest of Run 1] [https://web.archive.org/web/20150621061308/http://elementy.ru/LHC/news?theme=2653111&newsid=432504 Опубликована монография по результатам LHC Run 1]

== Ссылки ==
{{навигация}}
* {{ВТ-ЛП|Большой адронный коллайдер}}
* {{cite web|url=http://ria.ru/science/20091009/188141211.html|title=Большой адронный коллайдер. Справка|date=2009-10-09|publisher=[[РИА Новости]]|accessdate=2012-01-14|archiveurl=https://www.webcitation.org/65BvIQy4D?url=http://ria.ru/science/20091009/188141211.html|archivedate=2012-02-04}}
* [http://atlas.nw.ru/ Россия в эксперименте ATLAS] — официальный сайт российских участников проекта
* [https://web.archive.org/web/20151128121654/http://www.nikiet.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=257&Itemid=107 Создание торцевых адронных калориметров детектора CMS] — ОАО «НИКИЭТ»
* [https://web.archive.org/web/20100104112105/http://www.boinc.ru/Doc/LHC/athome/LHCathome/whatis.htm Что такое LHC@home?] — перевод страниц проекта LHC@Home
* [http://home.cern/topics/large-hadron-collider The Large Hadron Collider]{{ref-en}}
* [http://lhcathome.cern.ch/ LHC@home]{{ref-en}} — добровольная программа, которая использует время простоя компьютера любого пользователя для моделирования поведения частиц в LHC
* [http://cds.cern.ch/collection/CERN%20PhotoLab?ln=ru CERN Document Server: CERN PhotoLab] — коллекция фотографий ЦЕРН, в том числе БАКа
* [https://www.google.com/maps?ll=46.253913%2C6.018558&cbp=%2C306.08%2C%2C1%2C11.510002&layer=c&panoid=PwHC1mn7oBMAAAQJODm7Kw&spn=0.18000000000000788%2C0.30000000000000043&output=classic&cbll=46.253913%2C6.018558 Большой адронный коллайдер в Google Street View]
* [http://postnauka.ru/lectures/51507 Большой адронный коллайдер как инструмент развития математики]
* {{cite web|url=http://elementy.ru/lhc/timeline#|title=LHC: хронология создания и работы|publisher=[[Элементы.ру]]|accessdate=2014-06-14|archiveurl=https://web.archive.org/web/20140209155504/http://elementy.ru/lhc/timeline|archivedate=2014-02-09|ref=LHC: хронология создания и работы}}
* [https://op-webtools.web.cern.ch/vistar/vistars.php Онлайн-мониторы Большого адронного коллайдера]
* {{cite web |url=https://nauka.tass.ru/tag/bolshoi-adronnyi-kollaider |title=Большой адронный коллайдер |subtitle=Рубрика «Наука» |publisher=[[ТАСС]] |description=Читать все последние новости на тему |accessdate=2023-08-09 }}

{{rq|cleanup|renew}}
{{ВС}}
{{CERN}}

[[Категория:CERN]]
[[Категория:Большой адронный коллайдер|*]]
[[Категория:Здания и сооружения, заложенные в 2001 году]]
[[Категория:Коллайдеры]]
[[Категория:Лаборатории в Швейцарии]]
[[Категория:Международные научно-технические проекты]]
[[Категория:Подземные сооружения Франции]]
[[Категория:Подземные сооружения Швейцарии]]
[[Категория:Ускорители частиц]]
[[Категория:Физика за пределами Стандартной модели]]