Большой адронный коллайдер (БАК) снова запустил 5 июля очередной эксперимент со столкновением протонов. адронный коллайдер: Остановка Большого адронного коллайдера, страдания Бельгии и волна энергетических протестов в ЕС, На Большом адронном коллайдере обнаружили новую частицу.
ЦЕРН почти год не публикует исследования о Большом адронном коллайдере
Доклад кандидата физико-математических наук, члена Совета международной научной коллаборации ALICE на Большом адронном коллайдере в Европейском центре ядерных исследований ЦЕРН Г. А. Феофилова. Тогда я предложил схему участия нашего института в проекте по строительству Большого адронного коллайдера. Большой адронный коллайдер вызывает множество подозрений и нареканий, особенно среди конспирологов.
Ожидание и реальность: результаты работы Большого адронного коллайдера
Большой адронный коллайдер (БАК) вновь запустил стабильные пучки протонов, открывая сезон 2024 года. Российские ученые из Объединенного института ядерных исследований в сотрудничестве с зарубежными коллегами обнаружили свидетельства ускорения нейтрино на Большом адронном коллайдере CERN. Первой точкой маршрута заявлен российский коллайдер НИКА (NICA) в Дубне. экзотических адронов, состоящих из четырех кварков. Адронный коллайдер в ЦЕРН и коллайдер NICA – не каждая страна может себе позволить изыскания такого уровня, не говоря уже о собственном коллайдере. Отказ ученых указывать коллег из России в работах по адронному коллайдеру.
Саврин объяснил, кто отстранил учёных из РФ от Большого адронного коллайдер
Законами сохранения — Бозон Хиггса обладает определенной массой и импульсом. И если мы посчитаем так называемую инвариантную массу, то есть их суммарный импульс и энергию, то сможем посчитать массу бозона. Но есть огромный фон — миллиард огромных фотонов. Чтобы отделить одни фотоны от других, мы предполагаем, что все они родились из бозонов Хиггса, получаем гладкое распределение и смотрим на неоднородности. Так можно увидеть, что как-то пар фотонов чуть больше, чем других. Значит, именно там родилась частица, которая распадаются на фотоны с конкретными характеристиками. Так и выглядит открытие бозона Хиггса. Как ловят уникальные фотоны Для чего еще нужен БАК? Во Вселенной еще много неизвестных процессов, чьи принципы работы нам непонятны.
Например, Вселенная существует, а, согласно современным теориям, количество материи и антиматерии должно быть одинаковым. Если в столкновении частиц на коллайдере родилось пять кварков, то родилось и пять антикварков. Но если бы это выполнялось и после Большого взрыва, — нас не должно было существовать, Вселенная была бы пустой, наполненной фотонами. Есть другая цель — заглянуть в прошлое Вселенной. Скорость света ограничена, и когда мы смотрим в телескоп, то видим галактики в прошлом. Но у метода есть предел — 400 тыс. Единственный способ туда заглянуть — это ускорители элементарных частиц. Из чего состоит Вселенная Перед учеными стоят и другие задачи — например, определить состав Вселенных, которые нас окружают.
На этот вопрос тоже пытается ответить БАК, есть фабрика производства антиматерии, где ученые роняют антиатомы и смотрят, как они падают, и смотрят как на них влияет гравитация. Или сталкивают частицы, чтобы попробовать создать частицу антиматерии. Но для этого надо апгрейдить БАК, чтобы он производил еще больше столкновений. Сейчас обсуждается строительство 100-километрового коллайдера в ЦЕРН, его энергия будет в 10 раз выше, чем на современном коллайдере. Он будет называться Future Circular Collider, циркулярный коллайдер будущего. Он должен появиться в 2050-е годы. Для чего БАК нужен не физикам? У большинства этих исследований нет практического применения.
Но все, что там делается, — происходит впервые, поэтому это данные для неожиданных открытий. В будущем они могут стать технологиями, которыми мы пользуемся — например, интернет придумали в ЦЕРНе 30 лет назад, там же загрузили первую гифку. Из-за ускорителей, например, сделали первую систему GRID — это сеть вычислительных мощностей по всей планете. Она нужна была для хранения огромного количества данных, которые коллайдер производит каждую секунду. В начале 70-х в ЦЕРНе придумали сенсорный экран. Но пришлось потратить еще 40 лет, прежде чем вышел первый айфон и сделал революцию в обыденности. Первый тачскрин и его изобретатель — Бент Стумпе Есть много медицинских технологий, которые изначально придумали для ускорителей. Например, ПЭТ — метод, которым, например обнаруживают раковые опухоли.
По факту, это детектор элементарных частиц, куда засовывают человека, впрыскивают малую дозу радиоактивного вещества, из раковой опухоли начинают вылетать фотоны, которые дают понять, что у человека опухоль. Или есть специальная методика по удалению раковых опухолей — адронная терапия. Где с помощью пучка удаляют опухоль, до которой сложно добраться хирургически. Так что ответ на этот вопрос о том, зачем нужен БАК, зависит от того, у кого вы спросите.
По мнению ученых, для проектирования и строительства подобных установок необходима государственная программа по созданию инфраструктуры для исследований фундаментальных взаимодействий, подобная программе нейтронных и синхротронных исследований под руководством НИЦ "Курчатовский институт", в которой активно участвует ИЯФ.
Речь не идет о том, что российские ученые в ЦЕРН страдают, а остальные не страдают от этого. Это общая проблема. Я думаю, что все эти проблемы временные и научное сообщество с этим справится». Проблема не только и не столько в уже написанных работах.
Если сегодня ЦЕРН задерживает публикацию работ из-за протеста части соавторов, завтра зарубежные ученые дважды подумают, прежде чем начинать сотрудничество с коллегами из России. The Guardian указывает, что Немецкое научно-исследовательское общество уже рекомендовало своим членам не вступать в коллаборации с учеными из российских НИИ, а база Web of Science приостановила мониторинг цитируемости научных работ из России. Последствия конфликта для российской науки комментирует физик Федор Ратников: Федор Ратников физик «На российскую науку повлияет не то, что закрыты публикации. Это чепуха. На российскую науку повлияет изоляционизм.
Гораздо позже в Московском метрополитене из блоков с металлоизоляцией сделают небольшой участок на перегоне «Трубная» — «Сретенский бульвар». Построили три здания из запланированных 12 инженерного обеспечения, развернули строительство наземных объектов по всему периметру: более 20 промышленных площадок с многоэтажными производственными зданиями, к которым были проложены трассы водоснабжения, отопления, сжатого воздуха, высоковольтные линии электропередач. В этот же период у проекта начались проблемы с финансированием. В 1991 году, с развалом СССР, УНК мог быть брошен сразу же, однако стоимость консервации недостроенного тоннеля оказалась бы слишком высока. Разрушенный, затопленный грунтовыми водами он мог бы представлять опасность для экологии всего региона. Стенд для испытания магнитов Магнитная система — одна из самых важных в ускорителе. Чем выше энергия частиц, тем труднее пустить их по круговой траектории, и, соответственно, сильнее должны быть магнитные поля. Кроме того, частицы нужно фокусировать, чтобы они не отталкивались друг от друга, пока летят. Поэтому наряду с поворачивающими частицы по кругу магнитами нужны и магниты фокусирующие. Максимальная энергия ускорителей в принципе ограничивается размерами и стоимостью магнитной системы. Часть инжекторного тоннеля в наши дни. Ионно-оптическая система обеспечивала согласование фазового объема пучка, выведенного из У-70, со структурой поворотов тоннеля. Основной тоннель. В таком виде только без света он тянется на километры. На момент, когда стало понятно, что «денег нет и надо держаться», было разработано и получено все вакуумное оборудование канала инжекции, системы откачки, устройства электропитания, системы управления и контроля. Вакуумная труба из нержавеющей стали, давление в которой составляет менее 10-7 мм ртутного столба — это основа ускорителя, по ней движутся частицы. Суммарная длина вакуумных камер канала инжекции и двух ступеней ускорителя, каналов вывода и сброса пучка ускоренных протонов должна была составлять около 70 км.
Большой Адронный Коллайдер и печальная история Протвинского Ускорительно-Накопительного Комплекса
Большой адронный коллайдер создан Европейской организацией ядерных исследований при участии физиков из многих стран, в том числе из России. 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. . 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. Правильно писать адронный коллайдер появился и работает без руских прекрасно. им дали возможность поучаствовать но без руских все работает как работало. самом мощном ускорителе частиц в мире. Тогда я предложил схему участия нашего института в проекте по строительству Большого адронного коллайдера.
Учёные из России улучшили детектор на Большом адронном коллайдере
А в подмосковной Дубне достраивают российский коллайдер NICA. Большой адронный коллайдер работает, сталкивая протоны, чтобы разделить их на части и обнаружить субатомные частицы, которые существуют внутри них, и как они взаимодействуют. Адронный коллайдер NICA, который уже несколько лет строится в ОИЯИ — это один из шести проектов класса megascience в России. В начале июля 2022 года в Швейцарии был перезапущен модернизированный Большой адронный коллайдер (БАК). Российские ученые поучаствовали в эксперименте на Большом адронном коллайдере. Образцов оценил последствия приостановки работы россиян, связанной с большим адронным коллайдером.
Последний великий проект советской науки: коллайдер в Протвино
В 2013 году проект NICA стал одним из шести mega-science проектов, которые планируется реализовать на территории России в ближайшее десятилетие. В марте 2016 года в Дубне заложили первый камень в основании комплекса. К сожалению, все чаще такие крупные научно-исследовательские проекты превращаются в классические «долгострои». Один из примеров — термоядерный реактор ITER, стоимость и сроки сдачи которого сдвигаются из года в год.
Это по-настоящему международный проект, который в данный момент сооружают 26 стран мира на базе ОИЯИ в Дубне», — прокомментировал Григорий Трубников. Они находятся в Новосибирске. В обоих коллайдерах исследователи сталкивают пучки электронов и позитронов, которые аннигилируют, порождая новые частицы.
Кроме этого, год назад ИЯФ запустил первую очередь ускорительного комплекса для изучения столкновений встречных пучков электронов и позитронов «Комплекс ВЭПП-5».
Такие резонансы отсутствуют в Стандартной модели, но должны существовать в ряде моделей за ее пределами. Он используется для реконструкции заряженных лептонов в поисках новых резонансов и во многих других анализах. Наблюдение тяжелых заряженных резонансов стало бы однозначным проявлением новой физики за пределами стандартной.
Кварки внутри адронов скреплены особыми частицами сильного взаимодействия - глюонами клей. Физики полагают, что среда до появления адронов была такой плотной, что кварки и глюоны не образовывали никаких структур, а материя была в виде кварк-глюонной плазмы, температура которой составляла триллионы градусов.
Постепенно температура и плотность падали, и стали возникать связанные состояния вещества. Ученые не знают, при каких условиях произошел фазовый переход от кварк-глюонной к ядерной форме существования материи. В современно физике - это один из главных вопросов. Считается, что если два пучка ионов высокой энергии направить друг на друга, в месте их столкновения появится "смешанная фаза" - переходное состояние между кварк-глюонной плазмой и адронным веществом. Именно этот эксперимент хотят провести на коллайдере NICA. Воссоздание изначального состояния вещества должно пролить свет на то, как во Вселенной образовались все материальные объекты.
Несмотря на свои преимущества, она имеет и трудности: не описывает гравитационное взаимодействие , не объясняет существования тёмной материи и тёмной энергии. Коллайдер должен помочь ответить на вопросы, неразрешённые в рамках Стандартной модели. Поиск Новой физики и проверка экзотических теорий Стандартная модель не даёт унифицированного описания всех фундаментальных взаимодействий и должна, по мнению теоретиков, быть частью некоторой более глубокой теории строения микромира, которая видна в экспериментах на коллайдерах при энергиях ниже 1 ТэВ. Разработано большое число кандидатов на такую теорию — их и называют « Новая физика ».
Говорят также об «экзотических моделях» — многочисленных необычных идеях относительно устройства мира, которые были выдвинуты в последние годы. К ним относятся теории с сильной гравитацией на масштабе энергий порядка 1 ТэВ, так называемые Теории великого объединения , модели с большим количеством пространственных измерений, преонные модели, в которых кварки и лептоны сами состоят из частиц, модели с новыми типами взаимодействия и новыми частицами. Все они не противоречат имеющимся экспериментальным данным, но во многом по причине ограниченности последних. Ожидается, что результаты, полученные на БАК, помогут подтвердить или опровергнуть предсказания различных теорий.
Поиск суперсимметрии Один из путей объединения законов всех фундаментальных взаимодействий в рамках единой теории — гипотеза «суперсимметрии», в рамках которой предполагается существование более тяжёлого партнёра у каждой известной элементарной частицы. Основанные на ней теории наиболее популярны в области «Новой физики» в частности, именно суперсимметричные частицы рассматриваются в качестве кандидатов на роль гипотетических частиц тёмной материи , и поиск её экспериментальных подтверждений является одной из главных задач работы БАК. Его, в свою очередь, удобнее всего исследовать через открытие и изучение бозона Хиггса. Он является квантом так называемого поля Хиггса , при прохождении через которое частицы обретают свою массу.