Большой Адронный Коллайдер (БАК) является очень важной установкой для проведения экспериментов в области изучения элементарных частиц.
Правила комментирования
- ВЗГЛЯД / Эксперт: СКИФ заменит российским ученым Большой адронный коллайдер :: Новости дня
- Рассказываем простым языком о сложных вещах
- Саврин объяснил, кто отстранил учёных из РФ от Большого адронного коллайдер | Аргументы и Факты
- ПОМОГЛИ, И ДО СВИДАНИЯ
- Большой адронный коллайдер поставил очередной рекорд
Самарские ученые смоделируют международный эксперимент на первом российском адронном коллайдере
Ранее сообщала, что нехватка электричества из-за кризиса может убедить ЦЕРН отключить Большой адронный коллайдер. В ЦЕРН допускали, что могут остановить работу Большого адронного коллайдера в случае необходимости. Учёные, работающие на Большом адронном коллайдере (БАК), провели эксперименты с целью найти первое свидетельство редкого процесса, в котором бозон Хиггса распадается на Z-бозон и фотон. Чтобы объяснить важность адронного коллайдера, сначала обратимся к тому, из чего мы состоим как материя и что нас окружает. Большой адронный коллайдер (БАК; англ. Large Hadron Collider, LHC), кольцевой коллайдер Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН), в котором ускоряются и сталкиваются пучки протонов и/или ядер свинца. Дальнейшие исследования на Большом адронном коллайдере, которые ведутся сейчас и продолжают вестись буквально в настоящий момент, ― это попытка понять, как же устроен так называемый хиггсовский сектор Стандартной модели.
В Подмосковье завершается строительство российского коллайдера NICA
| Петербургский Политех принял участие в научных экспериментах на адронном коллайдере NICA | На тот момент Большой адронный коллайдер в Европе только строился, и мероприятие имело смысл. |
| Самарские ученые смоделируют международный эксперимент на первом российском адронном коллайдере | Российские учёные в подмосковной Дубне синтезируют новые изотопы тяжёлых металлов, достраивают первый в стране адронный коллайдер «Ника». |
| Большой адронный коллайдер. Большая российская энциклопедия | Большой адронный коллайдер работает, сталкивая протоны, чтобы разделить их на части и обнаружить субатомные частицы, которые существуют внутри них, и как они взаимодействуют. |
| Российские ученые могут спасти коллайдер в Швейцарии от провала | Российская технология претендует на мировую уникальность, хотя принцип ее действия очень схож с детектором, установленным на том самом Большом адронном коллайдере в ЦЕРН. |
| Петербургский Политех принял участие в научных экспериментах на адронном коллайдере NICA | На Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе тоже изучают кварк-глюонную плазму. |
Через коллайдер к «Атому»: что посмотреть на выставке-форуме «Россия»
Необходимую для исследования кварк-глюонной плазмы огромную плотность вещества не удается удержать сколько-либо заметное время. Коллайдер NICA менее мощный. Но он зато способен удерживать максимальную плотность плазмы - около 20 млрд тонн на кубический сантиметр, что сопоставимо с плотностью нейтронных звезд. Поэтому ускоритель в Дубне для воссоздания в лабораторных условиях особого состояния вещества, в котором пребывала Вселенная в первые мгновения после Большого взрыва, подходит даже лучше, чем БАК. Уже готовы линейный ускоритель тяжелых ионов и две циклические ступени. В здании коллайдера завершаются инженерные работы. К концу года закончат сборку всех магнитов, проведут пусконаладочные работы. В начале 2024-го должны получить первые столкновения.
На установленный график строительства проекта коллайдера NICA пандемия пока не оказала заметного воздействия. Чем меньше частичку мы хотим поймать, тем больше нужна установка. Коллайдер в Женеве не подходит для наших исследований из-за слишком большой мощности. Он рассчитывался на столкновения протонов с суммарной энергией 14 ТэВ в системе центра масс налетающих частиц, а также на столкновения ядер свинца с энергией 1150 ТэВ, или 10 ТэВ на каждую пару сталкивающихся нуклонов. Но если разгонять частицы до слишком высокой энергии, то они пролетают сквозь друг друга, не образуя плотного вещества. При таких энергиях частицы в момент столкновения объединяются в горячую и сверхплотную материю. Изучив такое вещество, можно найти зону перехода вещества из одного состояния в другое. Представьте, что вы кипятите воду в кастрюле. При этом можно наблюдать переходный процесс — и саму воду, и пузырьки пара. Но если выплеснуть воду на раскаленные камни, то никакого перехода увидеть не удастся — вода моментально испарится. Наш коллайдер как раз предназначен для изучения переходного состояния первых систем материи. Его запуск даст возможность воссоздать в лабораторных условиях особое состояние вещества, в котором пребывала наша Вселенная примерно на десятой микросекунде после Большого взрыва, произошедшего около 13,7 миллиарда лет назад, — кварк-глюонную плазму КГП. В этом направлении разработано несколько инновационных проектов. Прежде всего это создание революционной электроники, которая будет стойко работать в условиях высокой радиации и космического излучения, что необходимо для полетов в космос.
Учёные подтвердили, что бозон Хиггса действительно может распадаться на Z-бозон и фотон. Дальнейшие наблюдения за подобным каналом распада или подтвердит физику в рамках Стандартной модели, или заставит усомниться в её завершённости. Новые наблюдения за бозоном Хиггса будут проводиться на модернизированном БАК, возможности которого улучшались поэтапно и теперь достигли максимального значения — в прошлом году энергию столкновений подняли до 13,6 ТэВ. В ближайшие годы статистика по распаду бозона Хиггса на Z-бозон и фотон будет набираться и даст чёткий ответ на вопрос: понимаем ли мы устройство нашего мира, или нет? Всё-таки их можно улавливать и учёные это делают с 1956 года. Однако в коллайдерах нейтрино ещё не получали, пока в 2022 году на БАК не поставили серию экспериментов, уверенно доказавших детектирование нейтрино, полученных искусственным путём. Трек нейтрино на фотоэмульсионной плёнке. Детектор поместили в один из боковых служебных коридоров коллайдера, но это не означает, что открытие рукотворных «призрачных частиц» не имеет важного научного значения. До сих пор учёные фиксировали в основном нейтрино низких энергий, тогда как из глубин космоса к нам приходят нейтрино высоких энергий. На БАК были получены как раз высокоэнергичные частицы, что открывает возможность использовать полученные данные для понимания астрофизических процессов. Отдельно приятно, что значительную часть теоретической работы и обработку данных провели российские физики. В экспериментах по физике нейтрино для регистрации частиц использовалась ядерная фотоэмульсия — чередование вольфрамовых пластин для замедления нейтрино с фоточувствительной эмульсией. В предыдущих экспериментах на БАК были детектированы шесть частиц-кандидатов на роль высокоэнергетических нейтрино. Третий запуск БАК в 2022 году с повышенной яркостью дал настолько много данных, что их статистическая значимость превысила 16 сигм при требуемом уровне достоверности 5 сигм. Иначе говоря, сомнения в детектировании на БАК высокоэнергетических нейтрино при таких условиях стремятся к нулю. Тем самым БАК стал инструментом, который полностью воспроизводит весь спектр известных современной физике элементарных частиц, включая бозон Хиггса, ради поиска которого, собственно, Большой адронный коллайдер и строился. Чтобы не останавливать эксперименты на БАК, планировалось приостановить работу других ускорителей в комплексе, но теперь озвучено иное решение. Согласно ранее утверждённым планам по проведению экспериментов на БАК, остановка самого главного ускорителя ЦЕРН должна была произойти 13 декабря. Согласно изменённому плану, остановка БАК начнётся 28 ноября. При этом под вопросом остаётся возможность запустить БАК в марте 2023 года. Чем закончится эта зима для Европы, сегодня сказать невозможно, поэтому перенос экспериментов может произойти не только этой осенью, но также весной. В этой связи напомним, что учёные начали призывать к «озеленению» фундаментальной науки. Современные научные инструменты и инструменты ближайшего будущего должны быть более энергоэффективными, поскольку они потребляют всё больше и больше энергии. В этом плане можно было бы позавидовать России с её богатейшими запасами разнообразных энергоресурсов. Однако необходимо понимать простую вещь, наука может успешно развиваться только в международном сотрудничестве. Так было всегда и стало особенно важным по мере умножения научных знаний. Современные инструменты для изучения частиц и, прежде всего, разнообразные ускорители, потребляют так много энергии, что оказывают пагубное с точки зрения экологии воздействие на окружающую среду. Это ведёт к устойчивому мнению, что все будущие проекты ускорителей должны подвергаться строжайшей экологической экспертизе. Примерное расположение коллайдера Future Circular Collider. Его ещё называют «хиггсовской фабрикой». Это колоссально поднимет потребление энергии комплексом, что заставляется задуматься о будущей энергоэффективности экспериментов. Проект FCC ещё не утверждён, что даёт возможность оценить предложенные варианты с точки зрения воздействия на окружающую среду. Предварительные выкладки показывают, что в зависимости от выбранного проекта «сталкивателя частиц» углеродный след «хиггсовской фабрики» может отличаться в 100 раз.
И прежде чем вы окончательно запутаетесь, напомним, что кварки — это фундаментальные строительные блоки, из которых строится материя. Объединяясь, эти субатомные частицы образуют адроны — группу, включающую знакомые протоны и нейтроны иными словами, кварки меньше, чем просто маленькие. Протоны и нейтроны состоят из трех кварков, но недавно обнаруженная частица адрона состоит из четырех, что делает ее разновидностью тетракварка — абсолютно новой частицы.
Адронный коллайдер в Протвино
Ученые рассказали, как Большой адронный коллайдер прекратит работу с россиянами. Российские ученые из Объединенного института ядерных исследований в сотрудничестве с зарубежными коллегами обнаружили свидетельства ускорения нейтрино на Большом адронном коллайдере CERN. Советский Союз пытался построить свой собственный адронный коллайдер еще до того, как это сделали европейцы. В 1983 году строительство исследовательского института «Протон» в Протвино уже близилось к завершению. Утверждается, что после модернизации БАК (Большой адронный коллайдер) стал значительно мощнее, чем раньше. Тогда я предложил схему участия нашего института в проекте по строительству Большого адронного коллайдера.
ЦЕРН отдыхает. Чем российский коллайдер NICA лучше Большого адронного
Это ускоритель элементарных частиц, что-то вроде Большого адронного коллайдера, но не таких гигантских размеров и имеющая несколько другой принцип работы. цитирует его РИА Новости. Марсолье отметил, что ЦЕРН не финансируется Россией. После отлучения российских специалистов задачи на Большом адронном коллайдере возьмут на. на данный момент самый большой и мощный ускоритель частиц в мире. В ЦЕРН допускали, что могут остановить работу Большого адронного коллайдера в случае необходимости. В понедельник утром ЦЕРН остановил работу Большого адронного коллайдера на традиционные зимние каникулы, которые продлятся до марта 2023 года, свидетельствуют данные из онлайн-монитора состояния коллайдера. Оператор Большого адронного коллайдера прекратит сотрудничество с Россией в 2024 году.
Исследователи ЦЕРН собрались отыскать тайно питающую нашу Вселенную «невидимую» материю
Посольство России в Лондоне отвергло эти обвинения, назвав их «абсурдными и заведомо бездоказательными». Они являются «очередной наспех состряпанной британским истеблишментом информационной фальшивкой», подчеркнули в диппредставительстве. Посол Келин также отметил, что Россия, в отличие от Британии и других западных стран, не осуществляет и не поощряет диверсии против гражданских объектов. Скорее всего, это связано с ротацией ВСУ на херсонском направлении, сообщил представитель пророссийского подполья Сергей Лебедев.
По его словам, наблюдается большое скопление военных около военкомата в Корабельном районе Николаева, что может быть связано с ротацией на Херсонском направлении, передает ТАСС. Выставка будет интересна и тем, кто все еще верит в «западные ценности» и не видит «гибридной агрессии, развернутой натовцами» против России и ее населения, добавила дипломат. Ранее в Кремле оценили выставку трофейной техники в Москве.
По словам Репке, танки Т-72, оснащенные огромной навесной броней, сначала вызывали смех, однако, как оказалось, эта защита настолько сильна, что не дает FPV дронам ВСУ ни единого шанса пробиться через нее, передает РИА «Новости». Помимо необычной брони, танки оснащены системами радиоэлектронной борьбы РЭБ , которые установлены прямо на них, отметил журналист. Они не подпускают дроны противника близко к танку, а их эффективность подтверждают украинские военные, сообщил Репке.
Подозреваемого зовут Джумохон Бегиджонович Курбонов, это уроженец города Пархор, 2003 года рождения, он также является гражданином Таджикистана, сообщил источник РБК. Ему вменяется статья «Совершение террористического акта, повлекшего умышленное причинение смерти человеку». Ранее глава Росфинмониторинга Юрий Чиханчин заявлял , что теракт в «Крокусе» финансировался через множество финорганизаций, для этого применялась криптовалюта.
Одна из них действительно заключается в эффективности российских дронов против бронированной техники, сказал газете ВЗГЛЯД военный эксперт Александр Бартош. Если говорить о танках Abrams, то больше всего проблем им создают «Ланцеты». За время спецоперации они продемонстрировали высокую эффективность в борьбе с бронированными целями.
Так как аппарат работает в паре с дроном-разведчиком, беспилотник способен сначала выявить цель, а затем нанести удар аккурат в уязвимое место танка», — сказал Александр Бартош, член-корреспондент Академии военных наук. Впрочем, по мнению собеседника, российские дроны хотя и являются основной причиной отвода Abrams, есть еще несколько немаловажных аспектов. Эксперт допускает, что решение было принято также из-за складывающегося не в пользу ВСУ положения на поле боя.
Пентагон попросту опасается, что кадры с горящей американской техникой, которую они представляют как неуязвимую, нанесут существенный ущерб коммерческим интересам США», — уточнил Бартош. Кроме того, ВСУ могут на время спрятать танки в расчете на то, что ими можно будет воспользоваться при отражении полномасштабного наступления ВС России, добавил спикер. По словам Бартоша, противник опасается продвижения российских военных в районе Одессы и Харькова.
Наиболее важными фундаментальными направлениями исследований в этой области являются: Природа и свойства сильных взаимодействий между элементарными составляющими Стандартной модели физики частиц — кварками и глюонами Поиск признаков фазового перехода между адронной материей и КГП, поиск новых состояний барионной материи Изучение основных свойств сильного взаимодействия и КГП-симметрии Ускорители и детекторы Комплекс NICA обеспечит широкий спектр пучков: от протонных и дейтронных, до пучков, состоящих из таких тяжёлых ионов, как ядра золота. В коллайдере NICA предусмотрены две точки взаимодействия: одна для изучения столкновения тяжёлых ионов на MPD детекторе, другая для поляризованных пучков для эксперимента на установке SPD.
Третий сезон работы после затянувшейся на несколько лет паузы стартовал в нынешнем году. В этом году физики продолжили постепенно увеличивать энергию протонов до 6,8 тераэлектронвольта — это соответствует энергии столкновений, равной 13,6 тераэлектронвольта. Кроме того, на этот сезон ученые запланировали существенно увеличить светимость, чтобы число видимых детекторами столкновений частиц заметно выросло. Также были запланированы программа столкновения тяжелых ионов и некоторые другие эксперименты.
Однако в сентябре стало известно , что ЦЕРН присоединится ко всем европейским странам в их усилиях по экономии электроэнергии.
Диаметр кольца БАК составляет 27 км. Диаметр кольца коллайдера FCC будет 91 км. Это на несколько порядков увеличит энергию столкновений частиц, обещая обнаруживать неизвестные ранее взаимодействия между частицами и новые частицы. Даже тот самый бозон Хиггса будет производиться в большем объёме, что поможет лучше изучить его характеристики. Собственно будущий коллайдер уже называют «хиггсовской фабрикой».
Целью процесса было оценить реакцию стран-членов, включая Великобританию, которая как и другие участники проекта оплатит счета за это монументальное научное начинание. Параллельно разрабатываются ещё четыре проекта перспективных коллайдеров, три из которых относятся к линейным. Он будет меньше всего вырабатывать CO2 в пересчёте на каждый полученный на нём бозон Хиггса. Утверждение плана строительства FCC ожидается в 2025 году. Строительство тоннеля под кольцо коллайдера начнётся в 2033 году. Электрон-позитронный коллайдер начнёт работать в 2048 году.
Ещё 20 лет спустя по кольцу FCC запустят более тяжёлые частицы — протоны, что ещё сильнее повысит энергию столкновений. На создание предложений ушло свыше трёх лет, в течение которых собирались и анализировались предложения американских физиков. От выбора руководства США будет зависеть, вернёт ли американская наука себе место лидера или продолжит отставать. Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3. Предыдущий план был представлен в 2014 году и срок его исполнения истекает. Не секрет, что после запуска Большого адронного коллайдера на территории Швейцарии и Франции центр изучения физики элементарных частиц сместился в Европу.
В США собирались строить свой коллайдер, но в 1993 году Конгресс не дал на это денег. США снова вернёт себе мировое лидерство в этой сфере, если создаст на своей территории «коллайдер мечты» — ускоритель на мюонах. Мюоны в современном представлении физиков — это неделимые частицы в отличие от протонов , которые сталкивают на БАК , поэтому при столкновении мюонов будет выделяться больше энергии и, как следствие, можно будет изучать более тяжёлые частицы и искать следы тёмной материи. В то же время следует понимать, что в течение следующих десяти лет такой проект физически неосуществим. Если по нему будет принято решение, то эти годы уйдут на проектирование и доказательство осуществимости проекта. Впрочем, рабочий проект такого масштаба — это рывок вперёд как по науке, так и по технологиям.
Фактически это будет следование за инфляцией, но угрозы смелым проектам такое финансирование нести не будет, что позволит физикам в США оставаться впереди учёных в других странах. Эти средства помогут продолжить уже реализуемые проекты, например, такие как обсерватория им. Тем самым урон может быть нанесён даже мировой фундаментальной физике, которая включает работы американских учёных. БАК близок к исчерпыванию своих возможностей. После открытия бозона Хиггса там не осталось пространства для резкого движения вперёд. Для прорывных открытий нужно что-то новое и определённый объём старого, а именно денег.
Но результат того стоит, добавил он: «Физика элементарных частиц привела к революциям в медицинских приложениях, материаловедении и даже к созданию iPhone и Всемирной паутины». Все фундаментальные частицы были найдены экспериментально, а их характеристики были измерены и согласованы с теорией. Впрочем, остаются небольшие расхождения между теорией и практикой, что заставляет продолжать эксперименты, и особенно это касается такой «молодой» частицы, как бозон Хиггса. Следует сказать, что в данных БАК учёные ещё не встречали распада бозона Хиггса на Z-бозон и фотон, что косвенно подтверждает редкость такого явления.
Большой Адронный Коллайдер и печальная история Протвинского Ускорительно-Накопительного Комплекса
Из теоретического обоснования УНК следовало, что давно функционирующий У-70 будет использован, как первая разгонная ступень. Проектом предполагалась и вторая. Если на первом этапе пучок протонов из У-70 с энергией 70 ГэВ поднимался до 400—600 ГэВ, то на втором кольце протонная энергия доводилась уже до максимальных величин. Обе ступени УНК планировалось разместить в общем кольцевом тоннеле, размеры которого по плану превосходили бы кольцевую линию метро Москвы. Из общего с метрополитеном еще и то, что строительство подземных тоннелей вели столичные метростроевцы и специалисты из Алма-Аты. Трудности строительства и что успели сделать Наземная стройплощадка. Объект возводился горным способом с использованием 26 вертикальных шахт.
Первые годы строительные работы велись в размеренном режиме, и тоннель продвинулся всего на полтора километра. Проблема заключалась не только в масштабах финансирования и сложности всего мероприятия. В Советском Союзе банально не хватало буровой техники необходимой мощности. В 1987-м правительство выдало декрет о срочной активизации работ, и уже в следующем году Советский Союз впервые за долгое время пошел на покупку за границей современных тоннелепроходческих комплексов. Когда машины Lovat поступили на баланс Протонтоннельстрой, процесс значительно ускорился. За истекшие 11 лет строительства на глубине, в некоторых местах достигающей 60 метров, появился тоннель с внутренним диаметром в 5 метров.
На всей протяженности подземного хода на каждой полуторакилометровой отметке находились просторные залы под крупногабаритное оборудование, которые и выходили на поверхность вертикальными шахтами. Из 12 зданий под инженерное обеспечение в проекте успели построить три. Строительство наземных конструкций велось по всему периметру на 20 промышленных площадках.
Мы точно прошли точку невозврата. И даже те системы, которые зависли у зарубежных поставщиков в силу санкционных ограничений, — мы большинство из этих технологий сделаем в России и в дружественных странах. Нет абсолютно никаких сомнений, что все эти устройства будут созданы или воссозданы, что всё это заработает, потому что этапы прототипирования, моделирования, испытаний мы прошли».
Эксперимент, который планируется на коллайдере NICA, нужен для изучения фазовых переходов в ядерной материи — той самой, из которой состоит окружающий нас мир и мы сами. На коллайдере в Дубне воссоздадут условия, которые были в нашей Вселенной через 10 микросекунд после Большого взрыва, когда 14 миллиардов лет назад началось расширение Вселенной. Помимо научного смысла изучения фундаментальных свойств материи и взаимодействия частиц , у эксперимента есть и прикладной. Ученый объяснил возможное практическое применение новых научных знаний, которые будут получены после запуска коллайдера. Григорий Трубников: «Если мы у себя здесь приблизим два нейтрона настолько близко друг у другу, что электроны на оболочках не будут мешать им, то, может быть, мы поймем некоторые вещи в природе нейтронных звезд. Чем нейтронная звезда интересна, помимо того, что она — объект дикой плотности?
Это тело всего 10 километров в поперечнике с массой больше, чем масса Солнечной системы. Это тело излучает огромное количество энергии. То есть потенциально можно говорить о том, что если понимать природу нейтронной звезды и пробовать создавать плотную нейтронную материю, то, может быть, можно говорить о новом источнике энергии. Скажем, лет через 100, 200, 300, когда будут технологии для этого доступны, может быть, это станет реальностью». А могут ли использовать такую технологию для производства принципиально нового оружия?
И, хотя его поездка по плану носила сугубо ознакомительный характер, талантливый молодой человек успел намного больше: он не только разобрался, как работает один из ключевых узлов будущего коллайдера — так называемый бустер, но и предложил конкретные решения по его настройке и отладке процессов, - рассказали в НПИ. Его полный запуск запланирован в 2023 году. Пока же ученые решают ряд сложных теоретических задач, которые позволят понять, как в первые мгновения после "большого взрыва во Вселенной" образовались протоны и нейтроны, а также больше узнать о поведении вещества в области сверхвысоких энергий в состоянии кварк-глюонной плазмы.
Историк Марьяна Скуратовская Узнать больше Подпишитесь на ежемесячную рассылку новостей и событий российской науки! Самые интересные проекты, открытия и исследования, а также информация о конкурсах и мероприятиях в вузах и научных центрах России в одном удобном формате. Будьте в курсе событий Десятилетия науки и технологий!