How big is Великий адронний колайдер?

Великий адронний колайдер, або LHC, — це прискорювач частинок: машина, що розганяє крихітні частинки та зіштовхує їх між собою. Довжина його головного кільця — 26,7 кілометра, а в поперечнику воно має близько 8,5 кілометра. Колайдер розташований у тунелі під землею поблизу Женеви та перетинає кордон між Францією і Швейцарією.

Розмір

CERN, Європейська організація ядерних досліджень, керує LHC і наводить довжину окружності кільця, тобто відстань довкола нього, — 26 659 метрів. Кільце не є ідеальним колом. Воно складається з восьми вигнутих дуг, з’єднаних вісьмома прямими ділянками. Ширину близько 8,5 кілометра отримано діленням довжини кола на число пі (приблизно 3,14), тож це близьке наближення.

Сам тунель набагато вужчий. На вигнутих ділянках його внутрішній діаметр становить 3,7 метра. Він лежить на глибині від 45 до 170 метрів під поверхнею, у площині, що має невеликий похил у бік Женевського озера.

Більшу частину кільця заповнюють магніти. Його 1 232 головні поворотні магніти мають завдовжки по 15 метрів кожен, тож разом вони займають близько 18,5 кілометра, або 69 відсотків, кільця.

Порівняння розмірів

Кільце майже такої самої ширини, як висота Евересту: близько 8,5 кілометра в поперечнику, а Еверест має 8 849 метрів над рівнем моря.
Бігун, який долає марафон, тобто 42,195 кілометра, оббіг би кільце приблизно 1,6 раза.
Приблизно 240 полів для американського футболу, кожне завдовжки 110 метрів разом із зонами заліку, викладені в ряд встик, умістилися б по всьому колу кільця.
Тунель трохи більш ніж удвічі ширший за людину зростом 1,7 метра, проте кільце, яке він утворює, приблизно в 2 300 разів ширше за сам тунель.

Що відбувається всередині

Два пучки частинок, переважно протонів, рухаються по кільцю в протилежних напрямках у окремих трубах. Кожен пучок робить 11 245 обертів навколо кільця щосекунди. Це приблизно 300 000 кілометрів за секунду, що дуже близько до швидкості світла.

Надпровідні магніти, які проводять електричний струм без втрат енергії, скеровують пучки на вигинах. Щоб магніти працювали, їх охолоджують до −271,3 °C — холодніше, ніж у відкритому космосі. Пучки змушують зіштовхуватися в чотирьох точках уздовж кільця, де великі детектори реєструють частинки, що вилітають.

Станом на 2026 рік CERN характеризує LHC як найбільший і найпотужніший у світі прискорювач частинок. У липні 2012 року науковці CERN оголосили про відкриття бозона Гіґґса. Це відкриття підтвердило ідею, вперше запропоновану 1964 року, щоб пояснити, як фундаментальні частинки набувають маси.

Тунель, збудований для попередньої машини

Тунель прокопали між 1984 і 1989 роками для попереднього колайдера — Великого електрон-позитронного колайдера, відомого як LEP. LEP закрили 2000 року, щоб звільнити тунель для LHC. Повторне використання тунелю дало змогу уникнути витрат на риття нового.

Рада CERN схвалила LHC у грудні 1994 року. Його споруджували з 1996 до 2008 року, а вперше запустили 10 вересня 2008 року.