Земля. Хроники Жизни.
Главная | Регистрация | Вход
 
Воскресенье, 22.07.2018, 00:16
Приветствую Вас Гость |Личные сообщения() ·| PDA | RSS
Меню сайта
Форма входа
Логин:
Пароль:
Категории раздела
Аномалии [3339]
Атмосфера [1432]
Археология [4613]
Авторские статьи [486]
Вулканы [3205]
Война [1012]
Гипотезы [6160]
Другое [7285]
Животные [2578]
Землетрясения [4327]
Засуха [370]
Избранное [342]
Климат [3311]
Космос [10544]
Карстовые провалы [484]
Круги и рисунки на полях [515]
Медицина и здоровье [1919]
Наука [10412]
НЛО [4539]
Наводнения [3274]
Океан [792]
Оползни [638]
Пожары [863]
Прогноз [1275]
Политические факторы [3490]
Предсказания и пророчества [727]
Радиация [636]
Солнце [1948]
Стихия [3318]
Сверхъестественное [1746]
Технологии [5584]
Тайны истории [5440]
Ураганы [2973]
Факторы и аварии [7896]
Хочу все знать [30]
Этот безумный мир [1402]
Экология [1411]
Эпидемии [1022]
Эксклюзив [308]
Разговоры у камина
Статистика

Онлайн всего: 163
Пользователей: 155
Новых: 8
ШЕЛВИН, ivan330, Mamma-Mira, fatjob, barmaley, Dragonforce, sprint22, kvantic
Главная » 2018 » Июнь » 26 » Из Новосибирска прорубят окно в новую физику
18:15
Из Новосибирска прорубят окно в новую физику

Новосибирске планируют построить мюмютрон — маленький коллайдер, а потом масштабную установку для изучения фундаментальных свойств материи, "Супер чарм-тау фабрику", и наблюдать эффекты Новой физики — принципиально новые феномены, которые никак не проявляются в доступном нам мире. 

У теоретиков накопилось достаточно вопросов к Стандартной модели, которая описывает Вселенную на фундаментальном уровне. Ответов пока нет. Хотя главная физическая теория прекрасно подтверждается экспериментами на всех имеющихся в распоряжении физиков установках.

"Обнаружение бозона Хиггса, предсказанного еще в середине прошлого века, показало, что природа устроена просто и красиво. Выйти за пределы Стандартной модели не получается. Большой адронный коллайдер поднял энергию до своих максимальных возможностей, а проявлений Новой физики все нет", — говорит РИА Новости академик Павел Логачев, директор Института ядерной физики (ИЯФ) Сибирского отделения РАН в Новосибирске.

Ученых беспокоит, почему суперсимметрия — физическая гипотеза, предполагающая существование суперпартнеров у всех известных элементарных частиц, никак не наблюдается даже на БАК. Другой вопрос касается тайны происхождения электронов и кварков. Дело в том, что существует три поколения этих частиц с массами, различающимися на несколько порядков. К примеру, в состав протонов и нейтронов входят только два кварка первого поколения. Зачем природа создала еще четыре кварка? Чем объясняются их свойства?

Аналогичная ситуация с электроном — легкой частицей в составе атомов. Ее "кузен" в третьем поколении — тау-лептон — почти в четыре тысячи раз тяжелее. Ученых интересует, может ли он превратиться в электрон напрямую, без участия тау-нейтрино — самого тяжелого типа нейтрино. Зачем вообще утраивать поколения элементарных частиц?

"Таких вопросов к Стандартной модели очень много", — констатирует академик Логачев.

Ученым хочется, чтобы была одна, простая и красивая теория, которая объяснит все и даже больше — сможет предсказывать, что там, в недоступных нам областях космоса, занятых темными материей и энергией.

"Сейчас ситуация напоминает конец XIX — начало XX века, когда были созданы квантовая механика, теория относительности, релятивистская теория гравитации, изучена структура атомов и атомных ядер. Поэтому, надеюсь, выход в Новую физику состоится очень скоро. И кто первый это сделает, кто окажется на гребне событий, тот снимет все сливки", — рассуждает директор.

Изучение физики тяжелых кварков и поиск Новой физики возможны не только при очень высоких энергиях, но и на ускорителях низких и средних энергий, увеличивающих в сотни раз число редчайших событий, в которых рождаются кварки. В результате удается собрать больше статистики за меньшее время и тем самым резко увеличить вероятность обнаружения новых явлений.

Такие установки называют суперфабриками. Они в сотни раз производительнее обычных ускорителей. Физики из Новосибирска решили пойти именно этим путем, чтобы изучить природу тау-лептона, самого тяжелого из известных "кузенов" электрона, и очарованного кварка (чарм-кварка, или c-кварка), представителя второго поколения кварков. 

"Мы хотим подобраться к Новой физике через другую дверь, пытаясь выявить невероятно редкие события, которые считаются в Стандартной модели строго запрещенными. Для этого нужны на порядки более высокая производительность — мы называем это светимостью, — чистота эксперимента, его точность. Все это достижимо на средних энергиях", — поясняет академик Логачев.

Установка, которую предлагают построить в ИЯФ, "Супер чарм-тау фабрика", — это коллайдер, где сталкиваются электроны и позитроны. Чтобы обеспечить его этими частицами, — а их потребуется десятки миллиардов ежесекундно, — нужны довольно сложный комплекс из линейных ускорителей и другие уникальные приборы, например, источник поляризованных электронов.

Позитроны — антиподы электронов — фабрике дает целый каскад ускорителей. Первый стреляет пучком электронов в танталовую мишень, рождающую смесь частиц, в том числе позитроны. Их собирают специальным устройством, направляют в следующий ускоритель, чтобы разогнать до нужных энергий, а затем — в кольцо-накопитель. Охлажденный там сгусток позитронов, накопленных за много выстрелов ускорителя, передают в основной линейный ускоритель, а оттуда — в коллайдер-фабрику, где в столкновениях электронов и позитронов рождаются очарованные кварки и тау-лептоны. И их фиксирует детектор. 

Столкновение и исчезновение частиц в фабрике происходит с огромной частотой, поэтому ускорительному комплексу придется работать непрерывно.

Идея резкого увеличения светимости электрон-позитронного ускорителя на встречных пучках — метод crab waist — принадлежит итальянскому физику Панталео Раймонди. Вместе с новосибирцами он смоделировал все нюансы процесса, а затем проверил на ускорителе DAFNE в Италии, сумев поднять светимость в три раза. Но увеличение этого параметра на два порядка требует особой подготовки. Для этого в ИЯФ планируют построить испытательный стенд в виде небольшого коллайдера размером всего тридцать метров — мюмютрон. В нем на очень низких энергиях, но с большими токами будут сталкиваться пучки электронов и позитронов.

В дальнейшем стенд можно использовать для изучения мюона — нестабильной элементарной частицы, которую регистрируют в космических лучах. Попробуют также получить димюоний — экзотический атом, состоящий из отрицательного и положительного мюонов. Отсюда и название коллайдера.

"Димюоний в двести раз меньше позитрония — системы из электрона и позитрона. Большое количество димюония — еще одна возможность для поиска эффектов Новой физики. Димюоний предсказан теоретически, но никто в мире его еще не получал экспериментально", — продолжает директор ИЯФ.

"Супер чарм-тау фабрика" заполнит пустующую в мире нишу установок среднего уровня энергий и высокой производительности. Проект горячо поддерживает международное сообщество: его реализация позволит проверить и уточнить данные, полученные в других экспериментах.

На БАК тоже можно изучать c-кварки. Однако там происходит очень много других событий, поскольку энергия гораздо выше. Чарм-кварками эффективнее заниматься при более низких энергиях, на которые и ориентированы новосибирцы.

В японской лаборатории КЕК кварки изучают на "Супер b-фабрике" с очень высокой светимостью. Но понизить энергию ускорителей, чтобы наблюдать прямое рождение очарованных кварков, на этой установке нельзя, поскольку все оптимизировано для других экспериментов.

Сегодня один из самых успешных в этой области — электрон-позитронный коллайдер BEPC II в лаборатории IHEP в Китае. Однако у него маленькая производительность. Использовать там идею Раймонди невозможно: он высказал ее в 2006 году, когда китайцы уже строили свою чарм-фабрику. Так что проект в Новосибирске уникален не только собственным колоссальным потенциалом, но и тем, что дает возможность проверить результаты других установок. Особенно это касается Новой физики. Здесь без дублирования не обойтись: если в одном эксперименте зафиксирован необычный эффект, его необходимо повторить в другом, независимом эксперименте.

"Супер чарм-тау фабрику" одобрили в 2011 году вместе с еще пятью megascience-проектами. Два из них уже получили финансирование и реализуются: исследовательский реактор на быстрых нейтронах ПИК под Санкт-Петербургом и коллайдер протонов и тяжелых ионов NICA в Дубне. 

Называть даже предварительные сроки запуска строительства "Супер чарм-тау фабрики" пока преждевременно. По словам академика Логачева, сначала правительство проработает поручение о создании комплекса синхротронных источников четвертого поколения (ИССИ-4), данное Владимиром Путиным в апреле этого года по итогам заседания Совета по науке и образованию. Это тоже один из проектов класса megascience. Строить синхротроны планируют в Новосибирске и Протвино — двух крупнейших ускорительных центрах страны. Решение, по словам директора, ожидается в конце года.

Ускорительная техника — область, где российская наука находится на мировом уровне. Иначе у наших физиков не было бы компетенций для разработки ИССИ-4. Развитие ускорительной техники подтягивает за собой и другие отрасли промышленности, а также служит коммерциализации технологий.

"Без коллайдеров не было бы первого в мире ускорительного источника для бор-нейтронозахватной терапии рака. И пока мы сохраняем лидерство. Мы делаем малодозные рентгеновские установки для систем безопасности в аэропортах. Они обеспечивают абсолютную надежность досмотра при эквивалентной дозе, получаемой пассажиром всего за пять минут полета. С "Супер чарм-тау фабрикой" мы сможем снизить и эту дозу. Если бы мы не занимались коллайдерами, то не сделали бы для нашей оборонной отрасли пушки для электронно-лучевой сварки. Раньше их производила Украина, а теперь мы. Коммерческий выход от проекта намного превысит затраты на него", — заключает академик Логачев.
Категория: Наука | Просмотров: 593 | Добавил: OxfordVSPscov | Рейтинг: 5.0/| Оценить |Источник:https://ria.ru
Всего комментариев: 1
-2
1  
Да они электрона ни разу в глаза не видели, только косвенно предполагают что он есть. А тут и позитроны притулили. Соударения чего? Так можно соударять на бюджетном финансировании годами и детей и внуков пристроить туда. Сначала будьте добры фото электрона в разных кристаллич решётках разных атомов элементов, а уж потом соударяйте, точно уверенные чего именно.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск по сайту
Мониторинг
Сейсмическая активность
Солнечная активность
Фазы луны
3D Планета Земля
Солнечная система
Космическая погода
Веб камеры мира
Системы мониторинга
Ионосферная активность
Вспышки на Солнце
Мониторинг вулканов
ТОП Новостей
Пророчество "Кровавой Луны". Скоро Конец Света?
«Кьюриосити» наткнулся на таинственное препятствие
Удивительная атака рыбы-мичмана
Советские космонавты первыми высадились на Луну?
Над Бразилией пролетел огромный НЛО
Календарь
Архив записей
Новое на форуме

1. ВСЁ.., ЧТО В МИРЕ.., ИНТЕРЕСНО..!!! часть №2

(5263)

2. Прогулки в Квантовом Мире

(737)

3. Медитация

(61)

4. UFO.. . Необъяснимые явления на Земле и в космосе. ...

(1555)

5. ЗЕМЛЯ ПЛОСКАЯ..!!...так ли это..??

(2177)

Последние комментарии





Активность Солнца

При использовании материалов Земля - Хроники Жизни гиперссылка на сайт earth-chronicles.ru обязательна.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования