Оформить подписку.

Имя (регистрация)

Пароль (вспомнить)

Войти без регистрации, используя...

ФОТО НЕДЕЛИ

Карачаевский Граф
Карачаевский жеребец Граф в окрестностях Кисловодска

Sheva

« к странице пользователя


Sheva

Вся правда о коллайдере, часть 1.

15 сентября 2008, 13:35:14
Утащила с гитарплеерного форума. Автор - Demon Rax.
Много букф, но интересно.


Данный топик начат мной для тех, кому интересно узнать, что на самом деле из себя представляет пресловутый Большой Адронный Коллайдер, зачем он нужен, как работает, в чем смысл жизни и прочее. Не те пафосные и откровенно лживые слова, которые сыплются на нас сейчас отовсюду со стороны недобросовестных СМИ, самоуверенных дилетантов, считающих что все сами знают, не от профанов, разглагольствующих о звездах, приклеенных к небу, и о всемирном заговоре ученых и Сатаны против лично их душонки. А из уст человека, отвечающего за свои слова, работающего в ЦЕРНе и разбирающегося в теме, о которой он говорит.

Немного о себе. Я закончил физический факультет СПбГУ, по специальности "ядерная физика". Последние лет 8 занимаюсь физикой высоких энергий и элементарных частиц на соответствующей кафедре в НИИФ им. Фока при физическом факультете. Закончил аспирантуру и на данный момент заканчиваю работу над кандидатской диссертацией на соответствующую тему на LHC. Через месяц будет ровно 6 лет как я впервые попал в ЦЕРН и вошел в состав сотрудников коллаборации ALICE. Суммарно за эти 6 лет я провел в ЦЕРНе в командировках ровно год.

Вы уж простите, но я убежден, что о фундаментальной физике, о ЦЕРНе и о коллайдере я знаю несколько больше модных Дэнов Браунов, а уж тем более поболее нежели наши доблестные гитарплееры.

В последнее время ажиотаж вокруг запуска LHC разгорелся настолько, что местами уже совсем даже и не смешно. То погибель человечества, то разрушение Вселенной, то захват душ, то еще чего. Появилось очень много людей, как отдаленных от науки, так и даже физиков, специалистов в других областях, которые слегка копнули поверху, потыкали в Интернете, почитали то да сё - и давай хлестать с двух рук, какие они умные и как они все понимают, и как нам скоро будет всем плохо и мы еще "попомним их слова".

Целью этого треда является изложение реальных фактов и информации для тех, кому это действительно интересно. Теологические и философские вопросы здесь будут отставлены в сторону. К сожалению, в двадцать первом веке бессмысленно сидеть в прохладной рощице, подперев головушку кулачком (или как вариант - сидя в душном офисе или квартире и пялиться в монитор) и рассуждать о том, как устроен мир. Технологии и наука стремительно несутся вперед, и уследить за передовым фронтом очень непросто.

Брыжущие слюной сторонники лженауки - пожалуй не стоит беспокоится. Зачем забивать голову такими сложными вещами, ведь все очень просто - звезды приклеены, Земля плоская, ты - пуп Земли. Живи, наслаждайся. Невежество и лень - всё победят.

Заранее прошу прощения у специалистов в тех областях, которые я задену поверхностно, или если приведу какую-то неточную информацию. Это раньше, лет 100-200 назад, физик или учёный был универсалом, специалистом во всех областях. А нынче век узких специализаций, каждый занимается своим. Моё дело - это моделирование и анализ экспериментальных данных. Я не махровый теоретик, разбирающийся с теориями струн в 10-мерном пространстве, хотя что-то об этом знаю. Я и не экспериментатор настолько, чтобы с гаечным ключом подкручивать квадрупольные магниты на трассе ускорителя. Поэтому буду рассказывать по мере своих способностей.



Зачем нужен коллайдер? Или размышления о современной науке

Начнем с начала. С фундаментальной науки (ФН). Что это вообще такое? Определений можно выдать сходу несколько, я бы остановился на парочке. Я бы сказал, что фундаментальными называются те исследования, которые находятся на передовом крае науки, устремляются вглубь материи и природы, в первую очередь для познания всего сущего, как и почему мир так устроен и прочее. Я убежден, что следует четко отделять ФН от прикладных исследований, которые ставят целью разработку технологий или получение практически полезной информации, в дальнейшем используемой для улучшения (или ухудшения, кому как) жизни человечества. Скажем ламповая техника, электроника твердого тела, оптика - в определенный момент были ФН, но потом наука пошла дальше, оставив за собой ответвления этих областей. Теперь благодаря этим прикладным направлениям мы имеем ламповые комбики, транзисторную технику, мощные процессоры, мониторы и прочее - прямой результат.

Результаты же ФН на практике никогда не могут быть предсказаны. Пройдут десятилетия, прежде чем анализ и исследования результатов дадут возможность получения новых источников энергии, технологий и прочего. К тому времени ФН уйдет опять же далеко вперед.

Упомяну давний спор со сторонниками нанотехнологий. Это ныне модное словечко и под ним чего только не подразумевают. Но ответ кроется в названии. Нано - это приставка, обозначающая размеры 10 в -9 степени метра. Я думаю все знакомы с таким определением, если нет - напомню. Возьмем длину в метр. Уменьшим в 10 раз получим дециметр. Еще в 10 раз - сантиметр. Еще в 10 раз - будет миллиметр. Еще 6 раз проведя такую операцию, мы получим нанометр. Это ОЧЕНЬ маленькая величина, чуть меньше размеров атомов (10 в -8). Итак, нанотехнологии это технологии, оперирующие в области размеров нанометров. Могу сказать, что это далеко не фундаментальные исследования, т.к. Фн на сегодняшний день углубилась еще на 4-5 порядков и оперирует размерами 10 в -13-14 степени. Просто процесс отставания технической оснащенности не позволяет сейчас работать с этими размерами, мы только достигли "нано" и теперь нанотехнологии - это самые передовые возможности, которые нам доступны. Как вы понимаете, это принесет человечеству огромную пользу,
но назвать эти исследования "передовым краем науки" - никак нельзя.

К нанотехнологиям и степеням мы еще вернемся в этой заметке. Если мы поняли зачем нужны фундаментальные исследования - то поехали дальше. Если не поняли - то можно сказать так: есть такие люди, обычно в белых халатах, которым интересно все-таки успеть до конца своей короткой жизни узнать, что это мы такое? Как и зачем мы существуем? Как устроено все вокруг? Если лично вам это не кажется интересным, то я спорить не буду. Вокруг есть куда более интересные дела, но хотя бы позвольте этим людям разбираться в этом вопросе. Один из физиков сказал: "Фундаментальная наука - это удовлетворение любопытства кучки людей за счет государства" (за цитату не отвечаю, и также точно не помню, кто это сказал, то ли Вайнберг, то ли Фейнман - не Фридман!).

Итак, нам нужна ФН. Зачем тогда нам нужен коллайдер? Чтобы ответить на этот вопрос, надо углубиться в содержание современной физики, поэтому кратко обратимся к истории.

Сотню лет назад люди работали с молекулами и догадывались о существовании атомов. Химия и физическая химия была передовым краем науки, занимались ею практически все. Алхимики особенно были активны - золото из свинца, звучит очень заманчиво, и работать не надо. Но к концу 19 - началу 20 века были открыты рентгеновские лучи, электрон и атом. Сейчас нет времени обсуждать эти безумно интересные времена, но если будет желание - позже могу рассказать подробнее. В 20х года люди открыли ядро атома. Оказалось, что электрически нейтральный атом состоит из положительно заряженного центра - ядра, и летающих вокруг электронов. Конечно, это совершенно примитивные представления, на дают некоторое понимание того, как оно работает. В то время как раз активно развивалась новая наука - квантовая механика. Но разбираться с ней тоже отдельный разговор.

Атом имеет размеры 10 в -8 степени, а ядро оказалось размером в 10 в -12-13. Кстати величина 10 в -13 степени называется "ферми", в честь итальянского физика Энрико Ферми, и это концептуальный размер в ядерной физике, поэтому будем для простоты использовать это определение. Итак, размеры атома отличаются на 4-5 порядков. Получается если представить атом состоящий из ядра размером с вишенку или шарик для пинг-понга, и положим его в центр футбольного стадиона, то орбиты вращающихся вокруг электронов будут находиться на верхних трибунах, а то и дальше. Если представлять себе молекулу воды, то положите ядро кислорода размером со яблоко в центр стадиона, два ядра водорода размером с вишенку на месте футбольных ворот, а весь стадион будет молекулой. Теперь подумайте - человеческий организм на 90% или около того состоит из воды. А вода - это пустой стадион, с яблоком и вишнями. Мы все состоим из пустоты, это факт.

Поехали дальше. Лет 70-80 назад разобрались, что ядра состоят в свою очередь из протонов и нейтронов (их называют общим словом - нуклоны. Их размер составляет как раз около ферми. На этом этапе по большому счету заканчивается ядерная физика, хотя до 60х-70х годов она активно развивалась и многие результаты ее развития вы знаете.

Дальше идет физика элементарных частиц, или физика высоких энергий. На уровне ядерной физики эти энергии конечно высокие, но в сравнении с современными энергиями на LHC уже конечно размах не тот. Суть науки состоит в следующем. Лет 40 назад картина мира была достаточно ясной и понятно, но в космических лучах стали находить странные новые частицы, которые не укладывались в эту картину. Потом и ускорительная техника доросла, начали производить новые частицы и в лаборатории. В целом образовался целый "зоопарк частиц", которые никак не укладывались в разумную систему и казалось были не связаны между собой. В 70х годах кажется немецкий физик Гелл-Манн предложил "кварковую модель", тогда гипотетическую, а сейчас общепринятую. А именно - нуклоны и почти все остальные частицы состоят из кварков. На тот момент введя 3 кварка можно было описать весь зоопарк.

Дальше больше - с повышением энергий ускорителей находились все более и более тяжелые и непонятные частицы. Для их описания ввели еще 3 кварка, итого получилось 6 штук, разделяемых 3 семейства по 2 кварка. Раньше они считались "гипотетическими частицами", но сейчас все они обнаружены (последний t-кварк был зафиксирован на Теватроне кажется в 1997 году).

На сегодняшний день они составляют базис для понимания строения мира. Это фундаментальные частицы, из которых состоит все сущее. К ним следует добавить электрон и нейтрино и еще два семейства лептонов (мю-мезон и мю-нейтрино, тау-мезон и тау-нейтрино), т.е. 3 семейства по 2 кварка и 2 лептона - 12 частиц.

Многие тут знакомы с четырьмя видами взаимодействия, углубляться не буду, если интересно - потом поговорим. В целом надо добавить так называемые калибровочные бозоны, отвечающие за взаимодействия. Это Фотон, W-, W+, Z0 бозоны, гравитон (кстати до сих пор не обнаружен экспериментально) и глюоны 8ми сортов, отвечающих за цветовое взаимодействие кварков.

Кварки и глюоны - еще одна сложная и интересная тема, но выходит за рамки заметки.

Итак мы насчитали 12 частиц плюс 12 переносчиков полей, прибавьте к ним соответствующие античастицы - вы получите полную картину мира. Конечно многовато, но есть один нюанс. Кроме первых 2х кварков и 2х лептонов, остальные частицы во Вселенной встречаются очень редко, и по сути мы все с вами и все сущее состоит из 3-4 частиц. Все многообразие Вселенной, наши планеты, мы сами - из горстки частиц. Теперь мы имеем вкратце общее представление о современной теории, и остается вопрос - зачем нам тогда коллайдер? Все разумеется не так просто, как я тут расписал. Есть множество мелких и крупных деталей, которые ученым непонятны. Но самый основной вопрос, который волнует всех - это бозон Хиггса.

Я не специалист в этой теории, поэтому постараюсь изложить как могу. Все вышеописанные кварки имеют массы. Бозоны и глюоны также обладают массами. С точки зрения структуры теории частиц, образование массы является нарушением некоей симметрии, присущей системе. Если бы нарушения не было, все массы были бы нулевыми или одинаковыми (в зависимости от системы). Возникает вопрос - почему массы кварков существуют, почему они отличаются, почему они такие в конце концов? Попытку дать ответ делают многие, но лет 20-30 назад шотландский физик Питер Хиггс предложил теорию, описывающую это нарушение симметрии. Для сведения концов теории ему понадобилось ввести в нее некий бозон, названный впоследствии "бозоном Хиггса". Раньше это была просто одна из теорий, но она быстро завоевала популярность среди физиков и в последнее время является основной.

Кроме теории Хиггса есть еще популярные теории, о которых мало кто говорит в СМИ, потому что и Хиггса вроде хватает. Но тем не менее есть успешные теории, например SUSY (теория суперсимметрии), Technicolor (теория текни-цветового взаимодействия) и некоторые еще. Эти теории весьма сложны, только специалисты теоретики хорошо в них разбираются, углубляться в них я даже и пытаться не буду.

Вернемся к Хиггсу. Его энергия (или масса, как удобнее) была рассчитана теоретиками, а точнее - нижний и верхний предел массы. Существующие ускорители слишком маломощны для рождения Хиггса, поэтому возникла необходимость в больших энергиях, в больших мощностях. Поиск бозона Хиггса - одна из основных задач коллайдера, я об это расскажу в следующей части. Но надо сказать, что если мы найдем бозон Хиггса - то по большей части современная наука будет завершена. Вся картинка как паззл соберется в одну, и останутся нерешенными лишь детали, те нюансы о которых я упоминал. Хочу еще раз отметить - современная наука. Никто не может сказать, что будет завтра. Возможно наше понимание сегодня окажется таким же примитивным, как наши представления столетней давности.

В целом научное сообщество сейчас делится на два лагеря. Первые хотят и верят, что Хиггс будет обнаружен в LHC. Вторые - не хотят, потому что если мы его не найдем - это будет означать концептуальные заблуждения в нашем понимании природы. В любом случае - будет нескучно.

Другой фактор, который говорит в пользу строительства коллайдера, это само увеличение энергии. Для этого нам надо вернутся в 20ые годы прошлого века и вспомнить, как французский физик Луи Де Бройль провел ряд экспериментов и показал, что электрон (и любая другая частица) в определенных условиях ведет себя как частица, кусок материи, а в определенных условиях - обладает волновыми свойствами, например, как луч света испытывает диффракцию, интерферирует и прочее. Это получило название "дуализм волна-частица", а в дальнейшем было показано, что это фундаментальное свойство природы. Свет также является не только волной, но и частицей - фотоном. Каждой частице, скажем электрону, можно сопоставить частоту волны (называется "волна Де Бройля"), чем выше энергия, тем выше частота колебаний волны. Частота колебаний легко сопоставляется длине волны, они обратно пропорциональны, думаю все это помнят из старших классов школы. Итак, получается чем выше энергия частицы, тем меньше ее длина волны.

Зачем нам уменьшать длину волны частиц? Это как раз очень просто. Если длина волны велика (т.е. энергия мала), скажем она больше размеров атомов, то облучая электронами атом мы увидим его взаимодействие целиком как единого целого. Если мы будем уменьшать длину волны (т.е. увеличивать энергию), то мы сможем "прощупать" внутреннюю структуру атома. Именно так было обнаружено ядро в атоме золота английским физиком Резерфордом, именно так были "нащупаны" кварки в составе протона (так называемое "глубоко неупругое рассеяние" электронов на протоне), и именно повышая энергию мы сможем "заглянуть" вглубь материи и узнать, являются ли кварки фундаментальными неделимыми частицами, или они тоже состоят из еще более мелких частиц.

Кроме этих основных факторов есть еще несколько, которые я упомяну в следующем тексте.

Что такое коллайдер, как он устроен и как работает?

Я уже упоминал, что я сам лично конкретно не собирал коллайдер. Несколько раз спускался в шахту, к детекторам, общался с людьми. Краткий курс по ускорительной технике и технологиям LHC я слушал в 2003 году в ЦЕРНе, сейчас уже конечно бОльшая часть из головы выветрилась. Но - как смогу расскажу. Сам я вхожу в состав коллаборации эксперимента ALICE, так что о детекторах расскажу на его примере.

Вкратце - про ЦЕРН. После войны, в середине 20 века, возникла необходимость сотрудничества европейских государств в плане развития науки. Затраты на исследования и проекты росли не по дням, а по часам, и какой бы ни был бюджет у страны - осилить постройку секретных ускорителей в одиночку было не под силу. Поэтому в 1954 году решением совета европейских держав, на границе Швейцарии и Франции, в часе езды от центра Женевы, был заложен первый камень Центра Европейских Ядерных Исследований CERN. О выборе места я многое сказать не могу, кажется что-то слышал где-то, но не помню. Идея заключалась в том, что это международный центр, поэтому он не должен находиться целиком в одной стране. Почему выбрали именно Швейцарию и Францию - не знаю. Место там определенно хорошее - плато, погода умеренная, почва позволяет вести раскопки и строить туннели. К сожалению - больше ничего не скажу

За несколько лет основные здания были построены, началось строительство кольца ускорителя, и ЦЕРН быстро вошел в число лучших лабораторий мира. Множество великих ученых современности работали и работают там, множество открытий и экспериментов, нобелевских премий и прочего было получено в ЦЕРНе. Естественно это не единственная лаборатория. В последние десятилетия множество результатов получено на американских ускорителях RHIC и Tevatron. Последний расположен близ Чикаго, в Фермилабе (лаборатории им. Ферми), разгоняет протоны до энергий 1.8 ТэВ. До недавнего времени (да и пока LHC не заработал в полную силу) это самый мощный ускоритель на планете. На нем в частности был открыт t-кварк.

Вернемся к ЦЕРНу. Сам коллайдер LHC расположен в туннеле под землей, на глубине от 70 до 160 метров. Длина туннеля около 27 км, диаметр несколько метров, в 4-5 местах вырыты огромные пещеры-каверны, шахты оттуда ведут наружу. В пещерах размещены детекторы, о них чуть позже. Кроме того есть шахты для входа в туннель еще нескольких местах по всей длине туннеля.

Туннель раньше использовался для ускорителя LEP, который прекратил работу с десятка два лет назад. Это был ускоритель электронов и позитронов на встречных пучках. В пещерах располагались четыре детектора, названия можно поглядеть в Инете, L3, ALEPH, и другие. Сначала был просто LEP, потом после модернизации LEP2, об этом я мало что могу рассказать, гуглите. Примерно 20 лет назад было принято решение заменить всю машинерию ускорителя и построить совершенно новый ускоритель. К 1992 году началась активная работа по проектированию и конструированию ускорителя и детекторов. В частности, коллаборация ALICE (A Large heavy Ion Collider Experiment) начала разработку детектора ALICE, участие в которой приняли институты и университет Санкт-Петербурга. Об этом также чуть позже.

Вот уже 16 лет ведутся работы по строительству коллайдера и детекторов. Сам ускоритель представляет собой трубу, начиненную аппаратурой. Основные узлы - это дипольные магниты, ускоряющие частицы, и квадрупольные магниты, служащие для центровки пучков. Пучки проходят по двум параллельным бериллиевым трубка диаметром около 1-2 см. В одном направлении магнитного поля по одной трубке в одну сторону ускоряются протоны, по другой в другую сторону летят антипротоны, которые имеют противоположный заряд. В центральных точках детекторов трубки пересекаются и встречные пучки сталкиваются, аннигилируя (при малых энергиях), либо преобразуют энергию ускорения в возмущения вакуума, которые порождают новые и новые частицы. Также ускоритель предусмотрен для разгона ионов свинца, золота и др. Естественно в системе поддерживается максимально возможный вакуум, а для использования сверхпроводящих материалов в магнитах - поддерживается температура 1.8 по Кельвину (это около абсолютного нуля, по Цельсию -271 градус).

Надо сказать, что система очень сложная. Один блок магнитов, длиной скажем в пару метров, сам по себе сложно поддерживать в идеальном состоянии, а представьте себе 27 км подобной аппаратуры. Кольцо объединено в единую систему для поддержания вакуума, криогенная система разделена на несколько секторов, также должна работать равномерно и поддерживать температуру сверхпроводимости.

Юстировка пучка - отдельная задача после запуска. Сначала протоны и антипротоны проходят первичные этапы ускорения, из инжектора попадают в накопительные кольца, потом в PS (протонный синхротронный ускоритель), далее в SPS (супер-дупер протонный синхроускоритель), и только затем в кольцо LHC. Далее магнитные квадрупольные линзы служат для центровки пучка по несущей трубке. Практически все вокруг влияет на этот процесс. Например весной снег тает и водный бассейн женевского озера пополняется, объем воды и давление на поверхность земли повышается, что приводит к искажению туннеля. Микроскопические изменения уже влияют на пучок. Любая сейсмическая активность отмечается расфокусировкой пучка. Более того - были замечены еженедельные - по понедельниками и пятницам, ежедневные аномалии - утром и вечером в часы пик. Это связано с повышением трафика в Женеве с началом и концом рабочей недели и рабочего дня. Даже это влияет на юстировку. Я никак не завидую тем инженерам, которые отвечают за это.

Изначально планировался запуск коллайдера в режиме ускорения протонов и ионов до 14 ТэВ, но к моменту завершения строительства остановились на двух режимах - 900 ГэВ и 10 ТэВ. Что это за величины? Для физики элементарных частиц это конечно огромные энергии. Но на бытовом уровне - это энергия летящего комара. Представьте себе двух комаров, летящих с нормальной для них скоростью, и сталкивающихся лоб в лоб - вот это будет энергия сталкивающихся протонов в ускорителе, летящих с скоростью 99,9% от скорости света. Естественно, объем столкновения и плотность энергии несопоставимы, но общий масштаб можно себе представить.

Перейдем к детекторам. Их было изначально четыре - ATLAS - самый крупный, ALICE, CMS и LHCb, сейчас добавились еще два. ATLAS и CMS отвечают за передовую физику, поиски бозона Хиггса, симметрию и прочее. ALICE будет в основном занят анализом столкновений тяжелых ионов, поиском кварк-глюонной плазмы и прочим. LHCb разбирается кварконием b-кварка. Еще два займутся некоторыми вопросами нарушения симметрии и темной материей и энергией.

Что из себя представляет детектор, на примере ALICE. Это цилиндр примерно 15 метров длиной и 4-5 метров диаметром. Внешняя оболочка - это цельнометаллический магнит, доставшийся по наследству от предыдущего эксперимента L3. Кстати говоря, если я ничего не путаю, это многотонные магниты были также сделаны в России, на Ижорском заводе, и перевезены туда. Этот магнит генерит постоянное магнитное поле огромных мощностей, в двух режимах - 0.5 Тесла и кажется 2 Тесла. Магнитные поля нужны для отклонения треков образующихся в центре детектора в столкновении частиц. Отклоняя треки мы можем регистрировать массу и заряд частиц, а значит пытаться понять что там произошло. Далее, этот цилиндр напичкан высокотехнологичной начинкой из детекторов. Внутренняя трековая система (ITS) пожалуй самая важная часть детектора. Это цилиндр длиной около 2 метров, диаметром полметра. Его проект разрабатывался в Санкт-Петербурге и был принят в коллаборации, и часть несущей системы также произведенная у нас. Основная деталь - это уникальный цельномолекулярный углепластик. Рейка длиной 2 метра и весом в несколько грамм выдерживает поперечное давление в 2-3 кг. Легкость очень важна, т.к. частицы должны пролетать сквозь конструкцию и без искажений попадать в кремниевые детекторные пластинки, установленные на рейках. А прочность необходима, чтобы выдержать вес этих детекторов с микроплатам съема сигналов, кабелями передачи и охлаждения. Подробнее если интересно можете почитать заметку моего шефа, руководителя проекта.

Далее после ITS расположены слоями как в капусте остальные трековые системы, времяпролетные камеры, дрейфовые детекторы, затем калориметры, мюонные абсорберы. Весь цилиндр полностью, забитый электроникой, представляет из себя целый детекторный дом, который должен захватить и зарегистрировать все рожденные в столкновении частицы. Например, в столкновении ядер свинца при энергии 14 ТэВ ожидается множественность частиц около 6-7 тысяч штук. Это огромное тепло и энерговыделение, которое необходимо полностью зафиксировать.

Как будет производится поиск скажем бозона Хиггса, упомянутого в предыдущей заметке? Есть несколько методов, косвенных, для исследования этого вопроса. Рассчитаны каналы и процессы, по которым Хиггс может образоваться и по которым он распадается. Например, распад Хиггса на t и анти-t кварковую пару. При этом они рождаются с учетом сохранения энергии, дальше адронизируются сами, образуют новые и новые частицы, которые ливнем или струёй влетают в сектор детектора. Эти струи регистрируются, обсчитывается их энергия, и по результатам делается оценка массы Хиггса.

Для определения структуры кварков требуется чуть большие усилия, кварки сами по себе в природе не наблюдаются, только в составе сложных частиц. Но это тоже широко изучается, разрабатываются методы и теории.

В эксперименте ALICE планируется изучение так называемой "кварк-глюонной плазмы". При столкновении ядер свинца возникает большая плотность вещества на единицу объема, и огромные температуры, в которых образуются некие сгустки энергии, файрболы, которые похожи по своим свойствам на плазму. При это этот сгусток распадается во все стороны равномерно, и по этой изотропности излучения мы можем зафиксировать его образование. Эти исследования дадут нам информацию о состоянии вещества в первые секунды-минуты Большого Взрыва, когда, как предполагается, частицы были примерно в тех же условиях.

Также планируются многие другие интересные исследования, в частности наша группа занимается моделью цветовых струн, образующихся при столкновениях протонов и ядер. Кварки и глюоны, взаимодействуя, образуют некие струны, трубки, наполненные цветовым полем, которые впоследствии распадаются и рождают те частицы, которые мы видим в детекторе. Анализ распада и взаимодействия этих струн позволит нам "заглянуть" в эти странные цветовые взаимодействия и поможет разобраться с пониманием эти явлений.

ОБСУЖДЕНИЕ

Яндекс цитирования Рейтинг@Mail.ru
Сейчас на сайте
Зарегистрированные: Анна Юрикова, Катерина Плахова, Полина Куршакова, Ангелина Коннова, MWolf, Вероника Фонова, Александр Кочетов, solur7268, Glaza, ...