Лента новостей

18:19
В ЕС появились страны, которые не одобряют автоматическое продление санкций против России
18:13
Климкин рассказал о «секретном плане» по Донбассу и Азовскому морю
18:11
Над Британией реет ужас «Новичка»
18:10
Главный союзник США в зоне Персидского залива закупит С-400 ?
18:07
СМИ: США провели эвакуацию боевиков "ИГ" из провинции Дейр-эз-Зор
18:05
Для прямой поддержки на поле боя. Французы представили новый БПЛА
18:03
Лукашенко: Прошедшие переговоры с Путиным были очень тяжелыми
18:02
Утечка воды в реакторном отсеке. Субмарина USS "Pittsburgh" вернулась на базу
18:01
Рогозин: Россия не пойдет на условия США при строительстве околунной станции
18:00
Приватизируйте все! МВФ призвал Киев передать гособъекты в частные руки
17:59
Спецназ ВС РФ эвакуирует погибшего товарища в Сирии. Есть вопросы по ролику
17:58
Теракт на военном параде в Иране
17:55
В ЕС встревожились из-за ситуации вокруг Азовского моря
17:52
Заначка века
17:52
День тишины: штаб Сергея Фургала засыпал Хабаровск агитационной продукцией
17:51
Отчет управляющего корпорацией «Антироссия»
17:50
Жажда вселенской власти: почему патриарх Варфоломей оказался врагом России
17:47
Битва за Донбасс. 75 лет назад была успешно завершена Донбасская операция Красной армии
17:44
Украинская миграция «взорвет» Восточную Европу
17:42
МИД России объявил санкции национальной забавой США
17:39
Климкин раскрыл компоненты «тайного» западного проекта мира в Донбассе
17:38
WSJ: Китай отказался от новых торговых переговоров с США
17:35
Как Китай своровал самолеты у России и США
16:20
Почему конфликт США и КНР катастрофичен?
13:11
Опубликована вторая часть расследования о Боширове и Петрове: разоблачение фейкометчиков из Bellingcat
10:08
М.Л. Хазин: - Если бы я был директором МВФ, и Путин мне сказал «Я хочу снять Набиуллину»
10:07
Сергей Михеев: Элиты хотят «скурить» рейтинг Путина
10:06
Любите Европу не за деньги. Макрон перекраивает ЕС
10:05
Германия нашла способ откупиться от США за «Северный поток - 2»
10:04
Ни доказать, ни опровергнуть: NYT опубликовала собственное расследование «сговора Трампа с Россией»
10:03
Подготовка майдана в Белоруссии. Вадим Гончарук
10:02
«Большинство населения его просто ненавидит»: Зачем Порошенко решил судиться с BBC?
10:01
Сирийский опыт: ВКС РФ получили новейшие ракеты для уничтожения укреплений
09:55
Китайцы разозлились на «санкции из-за Росcии». Но что-то пошло не так
09:53
Тайные переговоры: Смог ли Израиль доказать свою невиновность в гибели Ил-20
09:51
Чтиво выходного дня. Офицер-католик и апологет УНА-УНСО - "Чип и Дейл" майданного лжеправославия
09:50
В ВСУ тестируют новые бронежилеты с улучшенной системой теплообмена
09:49
"Белые сказки". YouTube удалил ролик с разоблачением фейка о химатаке в Сирии
09:47
Позывной "Филарет". Насильственный перевод прихожан в Киевский патриархат
09:46
94-летний экс-надзиратель немецкого концлагеря сядет на скамью подсудимых
09:45
Разведка США: Нам нечего противопоставить ракетному вооружению "Бореев" ВМФ РФ
09:44
МО Аргентины: Получен важный сигнал при поиске пропавшей ДЭПЛ "Сан-Хуан"
09:43
Россия закрыла небо Сирии. На неделю
06:00
МВФ заставит Украину приватизировать всё
03:38
США снова ввели санкции, только против себя
Все новости

Архив публикаций

«    Сентябрь 2018    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930


» » "Там кипеж такой стоит". Из Новосибирска прорубят окно в новую физику

"Там кипеж такой стоит". Из Новосибирска прорубят окно в новую физику


В 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. Об этом проекте и его текущем состоянии — в материале РИА Новости.

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.

Тоннель накопительного кольца коллайдера ВЭПП-4М в Институте ядерной физики Сибирского отделения РАН

Ускоритель превращается в фабрику

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.

Газодинамическая ловушка, Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН

Меню "Супер чарм-тау фабрики"

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.

Cхема "Супер чарм-тау фабрики"

В поисках димюония

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.

Проект, который ждут

"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.

Слово за правительством

"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.







Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации для статьи ""Там кипеж такой стоит". Из Новосибирска прорубят окно в новую физику"


3 комментария

  1. {text_stat}
    Renics

    Такие статьи нужно публиковать в академических журналах, а не для простых обывателей, которые в этом как говорится не бум-бум.

  2. {text_stat}
    madfish

    ошибка в слове "кипиш" заставляет сомневаться в грамотности автора, а тем-более тогда в компетентности в вопросах физики

    похоже, просто нахватался поверхностной информации и "сходит" за умного

  3. {text_stat}
    ДиТон

    Ребята, конечно-же, молодцы, но не получится ли у них пробить изоляцию всей нашей Системы своими экспериментами! Коротыш может все пробки повырубать, а за тем и источник энергии на ноль посадить! Прежде, чем такие эксперементы ставить, лучше бы над системой защитных магнитно-гравитационных полей поработали! Чтобы весь эксперементальный участок накрыть куполом заранее, а не ждать, когда он сам "накроется" и будет потом, как в Чернобыле! Только масштабы в разы увеличатся!

    Электрики наверняка видели, как силовой кабель под напряжением во влажной среде "светится". Но его для подсветки ведь не используют!

    Я понял, что эффект свечения достигается благодаря взаимодействию антител на первоначальной стадии развития процесса, либо на каком-то начальном периоде процесса. На малых установках поддерживать стабильность эффекта конечно-же проще, но что дальше? Вполне возможно, что это всего-лишь пробой нашего гравитационного поля, или того поля, которое не даёт нашей вселенной соприкасаться с её антиподом! Создаётся впечатление, что мы принимаем побочный эффект за основное событие, а чем это кончится, никто толком не знает. В погоне за феноменом новых физических явлений можно потерять старое доброе равновесие!

    Дело в том, что игры с мюонами (мю-мезонами) и антимюонами намного страшнее "ядрёной" бомбы, а систему безопасности ещё ни кто не отменял! Да и не придумал, толком!

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Новости партнеров

Наверх