вторник, 25 января 2011 г.

Битва за точность

Нам иногда невдомек, что какие именно задачи приходится решать физикам для проведения современных прецизионных экспериментов, чтобы всего лишь чуть–чуть уточнить наши знания об устройстве Вселенной. Давным давно глубоко под землей в тоннеле, где сейчас расположен большой адронный коллайдер, работал электрон–позитронный коллайдер LEP. Одной из фундаментальных задач было измерение массы промежуточного Z–бозона и энергию пучка надо было держать постоянной с точностью в 20 миллионных частей. Способ дойти до нужной точности измерений массы Z–бозона был выдуман в Новосибирске в Будкеровском институте ядерной физики. Начали проводить эксперименты. Выяснилось, что энергия гуляет на 120 миллионных частей — лунные приливы деформируют кольцо ускорителя диаметром 27 км на один миллиметр. Сравнительно быстро с этим разобрались, так как точно известен период возмущений. Чуть сложнее была задачка с сезонными колебаниями. Но научились учитывать и деформацию кольца из–за изменения уровня грунтовых вод после таяния снега. Оставалась главная проблема — загадочные суточные колебания в 130 миллионных, которые ни с чем не коррелировали. Странным было также и то, что эти возмущения отсутствовали ночью. Эксперимент казался проваленным, пока после долгих мук кто–то не заметил, что самые мощные скачки энергии случаются, когда французский скорый поезд TGV трогается с женевского вокзала Корнаван в Париж и проезжает мимо станций Meyrin и Zimeysa в нескольких километрах от ЦЕРН–а. Вторая шина питания TGV — рельс, но из него ток уходит в землю. А в земле натыкается на хорошо заземленное кольцо ускорителя и радостно бежит по нему, что создает в кольце ускорителя фоновые магнитные поля. Колебания наведенного в кольце напряжения оказались всего–то в 0.008 вольта, что меняло магнитное поле в 746 гаусс на какие–то 0.06 гаусса, но это было нестерпимо много. Ну а когда поняли причину, то уже стало возможным и поправки вводить. А всего–то надо было заметить, что возмущений нет во время забастовок французских железнодорожников.

Автор: Алексей