Астрофорум |
Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.
Вы здесь » Астрофорум » Прочее » Коллайдеры, детекторы частиц и пр.
Последняя работа также повлияет на оптические технологии в целом, в том числе и на развитие оптических пинцетов и нано инженерии.
Только Чубайсу про "нано" ни-ни, а то 
и ..., а у нас кризис и денюжков мало 
Томские ученые изготовят "начинку" для российских ядерных батареек
ТПУ стал единственным поставщиком услуг по облучению мишени, состоящей из стабильного изотопа никеля-62, заявил заведующий кафедрой технической физики ТПУ Игорь Шаманин. Он отметил, что стоимость работ составит 4,5 миллиона рублей.
ТОМСК, 9 июн — РИА Новости. Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) в 2016 году изготовят первую опытную партию "начинки" для первых российских ядерных источников питания, которые будет производить предприятие госкорпорации "Росатом" Горно-химический комбинат (ГХК, Железногорск), сообщил РИА Новости во вторник заведующий кафедрой технической физики ТПУ Игорь Шаманин.
Совместный проект ГХК и Сибирского аэрокосмического университета имени Решетнева (СибГАУ) по производству электрических батарей, использующих энергию "мягкого" бета-распада радиоизотопа никель-63, ранее стал одним из победителей конкурса министерства образования и науки РФ. Реализация этого проекта позволит создать новое поколение автономной радиоэлектроники и медицинской техники.
"При помощи нашего исследовательского ядерного ректора мы будем производить из изотопа никель-62 изотоп никель-63. Это нестабильный изотоп, чистый бета-излучатель c небольшой энергией излучения и с относительно большим периодом полураспада. На его основе можно создать так называемую ядерную батарейку, которая будет служить около 50 лет", — рассказал профессор.
По его словам, ТПУ стал единственным поставщиком услуг по облучению мишени, состоящей из стабильного изотопа никеля-62. Стоимость работ составит 4,5 миллиона рублей.
"Мы должны разработать технологию получения никеля-63, а для этого годится не любой реактор. Исследовательский реактор ИРТ-Т Томского политеха подходит. Работы уже ведем, в следующем году выдадим первую опытную партию никеля-63, она пойдет на первую партию ядерных батареек, которые будет создавать наш партнер — ГХК", — рассказал он.
Ученый отметил, что потребность в надежных элементах питания с таким долгим сроком службы велика. Например, подобные автономные источники питания необходимы для энергообеспечения космических спутников.
"Сейчас их питают громоздкие солнечные батареи. Они очень капризны, слабо защищены, например, от метеоритного дождя. А ядерная батарейка очень компактна, дает электричество в течение 50 лет — и спутник оказывается работоспособным вне зависимости от того, в тени он или нет", — поделился Шаманин.
Он также отметил, что подобные элементы питания можно использовать и для других устройств, например, в качестве батарейки для кардиостимулятора.
Асимметрию времени проверят при помощи изотопов радия
Физики из США решили при помощи радиоактивного изотопа радия-225 проверить симметрии уравнений физики элементарных частиц относительно обращений времени и координат. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters.
T- и P-симметрии (относительно замены времени и пространственных координат на противоположные, то есть со знаком минус, соответственно) уравнений Стандартной модели (СМ) физики элементарных частиц связаны с фундаментальными свойствами мира. В частности, существует так называемая CPT-теорема, согласно которой уравнения СМ должны оставаться неизменными относительно замены временных и пространственных переменных на противоположные, а частиц — на античастицы (P-преобразование).
Невыполнение CPT-теоремы может означать нарушение принципа относительности Альберта Эйнштейна, а ее выполнение приводит к непротиворечивости существования вселенной, состоящей из антиматерии. Нарушение этого принципа в СМ может свидетельствовать о «новой физике» и необходимости построения теории, в которой бы CPT-теорема выполнялась.
Из CPT-теоремы следует, что нарушение одной из симметрий сопровождается нарушением комбинации двух других симметрий. В частности, если нарушена T-симметрия, то должна быть нарушена и CP-симметрия. В СМ эти симметрии нарушаются в слабых взаимодействиях. За открытие нарушения CP-симметрии в распадах нейтральных каонов американские физики Джеймс Кронин и Вал Фитч в 1980 году получили Нобелевскую премию.
Искать нарушение фундаментальных симметрий физики предложили при помощи измерения электрического дипольного момента (ЭДМ) ядра радиоактивного изотопа радия-225. ЭДМ описывает неравномерность распределения электрического заряда внутри частицы, в частности, ядра. ЭДМ частицы проявляется, когда последняя помещается в магнитное или электрическое поля. В случае, если она находится вне них, ее ЭДМ должен быть равен нулю.
Согласно СМ, атомы любых элементов могут иметь ненулевое, но малое значение ЭДМ. Ученые выбрали изотоп радия-225, поскольку его ядро имеет искаженную грушеподобную форму, а теоретические расчеты показывают, что оно может быть чувствительным к нарушающим симметрию взаимодействиям. В частности, ядро радия-225 может иметь большой ЭДМ, что предсказывается рядом теорий, описывающих нарушение симметрии между веществом и антивеществом во Вселенной.
Для обнаружения ненулевого ЭДМ физики предложили при помощи лазеров заманить в ловушку и охладить (замедлить до низких скоростей) облако с атомами радия. Далее при помощи излучения с круговой поляризацией ученые выровняли ядерные спины частиц, а затем начали отслеживать частоту их прецессии при помещении системы в магнитные и электрические поля. Поскольку частота прецессии зависит от ЭДМ, измерение первой позволило ученым получить верхнее ограничение на величину последней, которое оказалось равным 5×10-22 (заряда) электрона на сантиметр (с доверительным интервалом в 95 процентов).
Это ограничение является менее строгим, чем полученные ранее данные для ртути, однако, как отмечают экспериментаторы, усовершенствование установки и использование более интенсивных источников изотопов позволит повысить точность измерений до рекордных значений.
Коллаборация OPERA в пятый раз обнаружила тау-нейтрино
Коллаборация Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus (OPERA) с достоверностью пять сигм в пятый раз обнаружила тау-нейтрино в пучке мюонных нейтрино. Об этом сообщается на сайте ЦЕРНа.
Эксперимент OPERA призван доказать существование нейтринных осцилляций: превращений трех типов (электронного, мюонного и тау) нейтрино друг в друга (на примере осцилляций мюонных нейтрино в тау-нейтрино).
Для этого от протонного суперсинхротрона в ЦЕРНе до детектора в лаборатории Гран-Сассо в Италии по пути длиной 732 километра менее чем за три миллисекунды распространяются мюонные нейтрино. Часть этих частиц превращается в тау-нейтрино — их обнаружением и занимается коллаборация.
Ранее ученые OPERA в ходе наблюдений, проведенных в период с 2008 по 2013 год, обнаруживали нейтринные осцилляции четыре раза. Нейтрино участвуют в слабых взаимодействиях и имеют чрезвычайно низкую массу. Вместе с соответствующими частицами (электронами, мюонами и таонами) они образуют три поколения лептонов — «истинно» (бесструктурных, то есть не состоящих из кварков, в отличие от адронов) элементарных частиц с полуцелым спином.
Нейтринные осцилляции могут возникать только в случае ненулевой массы частиц (которая до сих пор точно не определена), а также важны для решения проблемы солнечных нейтрино — недостаточного (по сравнению с теоретическими расчетами) количества электронных нейтрино, достигающих Земли от светила.
Физики выяснили, почему квантовая механика не работает в макромире
Австрийские физики нашли возможное объяснение тому, почему законы квантовой механики практически не влияют на жизнь объектов крупнее атомов и заряженных частиц - оказалось, что им мешает феномен "замедления" времени, порождаемый силой гравитации.
МОСКВА, 15 июн – РИА Новости. Законы квантовой механики практически не влияют на жизнь объектов крупнее атомов и заряженных частиц по той причине, что их работе на более крупных масштабах мешает феномен "замедления" времени, порождаемый силой гравитации, выяснили австрийские физики, опубликовавшие статью в журнале Nature Physics.
В соответствии с общей теорией относительности Эйнштейна, время течет неоднородно в присутствии гравитационных полей. Чем сильнее поле, тем медленнее будет идти время, благодаря чему в окрестностях горизонта событий черных дыр его ход почти остановится. Существование этого феномена было экспериментально подтверждено несколько раз в последние 50 лет и физики не сомневаются в том, что гравитация действительно влияет на время.
Игорь Пиковский из университета Вены (Австрия) и его коллеги задались вопросом – влияет ли это "замедление" или "ускорение" времени на то, как работают законы квантовой механике на уровне микро- и макромира.
Ученых интересовало то, почему мы не можем наблюдать феномен квантовой запутанности – взаимосвязанности квантовых состояний двух или более объектов, при котором изменение состояния одного объекта мгновенно отражается на состоянии другого – в мире обыденных предметов.
Сегодня физики объясняют отсутствие подобных "странных связей", как выражался Эйнштейн, между двумя яблоками и прочими видимыми объектами тем, что они разрушаются в результате декогеренции — взаимодействия подобных запутанных объектов с атомами молекулами и прочими проявлениями окружающей среды и необратимого нарушения квантового состояния.
Таким образом, чем крупнее объект, тем больше он будет контактировать с окружающей средой, и тем быстрее будет распадаться квантовая связь.
Как показали расчеты Пиковского и его коллег, для появления декогеренции совершенно не обязательно взаимодействие с другими объектами. Оказалось, что квантовые связи начинают нарушаться сами по себе даже при очень слабых гравитационных полях, аналогичных или даже меньших по силе, чем притяжение Земли.
Это происходит по той причине, что свойства всех элементов запутанных объектов в условиях гравитационного замедления времени начинают зависеть от того, где они находятся в текущий момент времени и расстояния между ними по отношению к центру масс.
Чем больше это расстояние, тем быстрее будет расти разница во времени между ними, и тем быстрее будет распадаться квантовая связь. Как подчеркивают Пиковский и его коллеги, избежать подобного распада невозможно, так как он обусловлен не взаимодействием с окружающей средой, а присутствием гравитационного поля и внутренними процессами в самих "спутанных" объектах.
Данный феномен, как объясняют физики, объясняет то, почему поведение большинства объектов видимого для нас мира можно описать при помощи простых законов классической физики, не учитывая возможное влияние квантовых факторов, которое, как оказывается, подавляется гравитацией и связанной с ней феноменами.
Чтобы не быть голословными, Пиковский и его коллеги изложили несколько потенциальных методов для экспериментальной проверки этой гипотезы и связанных с ней расчетов. По их словам, следы влияния "замедления" времени можно будет, в частности, заметить, наблюдая за группами из большого числа запутанных атомов в условиях практически идеальной их изоляции.
Физики впервые зарегистрировали превращение нейтрино
Эксперимент по изучению нейтринных осцилляций (OPERA), проводимый исследователями из итальянского Национального института ядерной физики (INFN), принёс свои плоды. Учёные выстрелили пучком частиц сквозь земную кору и обнаружили первое достоверное доказательство превращения мюонного нейтрино в тау-нейтрино.
В 2011 году та же команда специалистов наделала много шума в научном мире, объявив о том, что им удалось зарегистрировать нейтрино, движущиеся быстрее скорости света. Однако базовый принцип специальной теории относительности Альберта Эйнштейна устоял, когда в измерениях обнаружились ошибки (обусловленные технической неисправностью оборудования). Результаты в итоге были опровергнуты.
Теперь исследователи говорят о достижении основной цели проекта, заключавшейся в наблюдении метаморфоз между тремя известными формами этих частиц: электронным, мюонным и тау-нейтрино.
В ходе тех редких случаев, когда нейтрино взаимодействуют с протонами или нейтронами, они производят электроны, мюоны или тау-лептоны (отсюда и их названия). При этом в нескольких предыдущих экспериментах с использованием известных источников определённого типа нейтрино на выходе учёные регистрировали гораздо меньше частиц заданного класса.
Тогда-то и появились первые подозрения, что эти разновидности нейтрино могут "переключаться" между собой.
В июле 2013 года японские физики впервые увидели прямое доказательство не только исчезновения исходной формы, но и появления новой. Тогда в пучке мюонных частиц было обнаружено электронное нейтрино.
В период между 2008 и 2012 годом учёные Европейского центра ядерных исследований (CERN) выстреливали пучком мюонных нейтрино в направлении итальянской лаборатории, расположенной внутри скалы в основании горного массива Гран-Сассо в 730 километрах к юго-востоку. Луч преодолевал внушительное расстояние под землёй и попадал точно на детектор OPERA. При этом отдельные мюонные нейтрино превратились в тау-нейтрино.
"После превращения тау-лептоны распадаются уже через одну триллионную долю секунды, — объясняет участник проекта OPERA Джованни Де Леллис (Giovanni De Lellis) из Университета Неаполя. — Если частицы путешествуют почти со скоростью света, новая форма перед распадом успевает пролететь меньше миллиметра".
Чтобы поймать эти короткоживущие частицы, в детекторе OPERA установлена настоящая стена из 150 тысяч блоков, каждый из которых состоит из 57 сложенных эмульсионных пластин.
Площадь этой установки составляет 110 тысяч квадратных метров, но сложное оборудование может с высочайшей точностью определить, если в одной из пластин произойдёт короткий контакт с тау-лептоном.
В прошлом году команда сообщила о том, что им удалось зарегистрировать четыре случая образования тау-нейтрино, однако достоверность этих результатов была недостаточно высока. И вот теперь было зафиксировано пятое превращение. Измерения получили оценку по шкале достоверности результатов физических экспериментов в "5 сигма". Это означает, что вероятность ошибки составляет один шанс на миллион.
"Обнаружение пятого тау-нейтрино чрезвычайно важно, потому что теперь мы можем определённо сообщить об открытии образования этой формы в пучке мюонных нейтрино, — говорит Де Леллис в пресс-релизе CERN. — Это достижение стало возможным благодаря серьёзным усилиям всех исследователей, участвующим в проекте, и отличной производительности пучка, переданного специалистами ЦЕРН".
Учёные продолжают анализировать данные, собранные за время эксперимента, и, возможно, вскоре появится информация и о других случаях превращения нейтрино. Стоит также добавить, что технологии, разработанные для проекта OPERA, будут широко использоваться в предстоящих экспериментах по изучению физики нейтрино и других частиц.
Удалось увидеть процесс фракционирования электрона
До последнего времени ученые считали, что электрон как элементарная частица, не может быть расколот на меньшие частицы. Однако, в некоторых материалах при определенных условиях возникает явление так называемого фракционирования электрона, когда электрон раскалывается на меньшие части, каждая из которых переносит часть электрического заряда целого электрона. И хотя у этого явления фракционирования имеется несколько перспективных областей использования, его природа не до конца понятна современной науке.
Группа физиков из Высшей нормальной школы (Ecole Normale Superieure), Париж, и Лаборатории фотоники и нанотехнологий (Laboratory for Photonics and Nanostructures) в Маркуси, при помощи установки, используемой для изучения фотонов света, провела ряд экспериментов по изучению явления фракционирования электронов. Примененные ими методы позволили наблюдать за процессом фракционирования единственного электрона, происходящие в пикосекундном масштабе времени.
«Мы оказались в состоянии визуализировать процесс раскола волнового пакета электрона на два отдельных пакета, каждый из которых переносил половину электрического заряда оригинального электрона» – рассказывает Гвендал Фев, ведущий исследователь, – «Мы пытались изучить явления фракционирования электронов в течение уже пяти прошлых лет, и вот только сейчас нам удалось запечатлеть этот процесс с таким временным разрешением, которое позволило его визуализировать».
Технология, которую использовали ученые, называется экспериментом Хонга-У-Мандела (Hong-Ou-Mandel), который обычно используется для измерения степени подобия фотонов. Но в данном случае интерферометр измерял импульсы, вызванные движением электрического заряда электрона. Кроме интерферометра в этом эксперименте был использован специализированный излучатель единичных электронов, разработанный французскими учеными помимо массы других научных инструментов.
Исследования движения единственного электрона производились на внешнем одномерном электрическом проводнике интерферометра. А когда электрон разделился на две части, ученые имели возможность наблюдать взаимодействие между этими частями по импульсам от их электрических зарядов.
Когда целый электрон движется по условно одномерному проводнику, кулоновские силы приводят к формированию двух разнополярных областей возбуждения на разных сторонах проводника. Эти области, своего рода электрически заряженные квазичастицы, перемещаются с разными скоростями, что делает возможной их раздельную регистрацию. Кроме этого, возникающие при этом кулоновские силы разрывают электрон на две части, несущие практически равный электрический заряд.
Экспериментальные данные показали, что
когда электрон разделяется на две части, то это состояние не может быть описано, как состояние одной целой частицы, а скорее, как групповое состояние, состоящее из состояний нескольких областей возбуждения. Именно поэтому процесс фракционирования разрушает оригинальный электрон, как частицу, превращая ее в несколько раздельных декогерентных, т.е. имеющих разные фазы, волновых пакетов.
Следует отметить, что понимание природы явления фракционирования электронов пока еще имеет значение для ученых, исследующих границы фундаментальной физики и пытающихся выбраться за эти границы. Но в будущем, когда электроника будет строиться на одномерных электрических проводниках, по которым будут курсировать токи из отдельных электронов, явление фракционирования, разрушающее отдельные электроны, надо будет подавлять любыми доступными способами. А подавлять какое-то явление можно будет только при условия полного понимания его природы, поэтому французские ученые собираются продолжить свои эксперименты при помощи имеющегося у них интерферометра Хонга-У-Мандела, который будет постоянно совершенствоваться.
nanonewsnet.ru
Внутри протона
Завершено 23-летнее исследование адронной частицы
Коллаборации HERA (Hadron-Electron Ring Accelerator) из крупнейшего в Германии центра физики элементарных частиц DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron) завершили 23-летние исследования внутренней структуры и свойств протона. О результатах своей работы ученые сообщили в середине июня 2015 года.
Коллаборации HERA объединяют около 300 ученых из 70 стран мира, включая Россию (например, группу физиков из Института экспериментальной и теоретической физики). Всего с 1992-го по 2007 год физики провели две серии экспериментов, получивших название H1 и ZEUS, а с 2008 года анализировали полученную информацию. Их данные — наиболее точные по физике протона.
Ускоритель HERA, расположенный в Гамбурге, уникален тем, что сталкивает, в отличие от, например, Большого адронного коллайдера (БАКа), протоны не друг с другом, а с бесструктурными частицами, лептонами — электронами, а также их античастицами — позитронами. Поэтому HERA состоит из двух различных ускорительных колец — сверхпроводящего кольца, в котором разгоняются протоны, и расположенного под ним кольца, где разгоняются лептоны.
Данные по глубоконеупругому (то есть изменяющему внутреннюю структуру частицы) рассеянию электронов и позитронов на протонах представлены учеными при энергиях протонов в 920, 820, 575 и 460 гигаэлектронвольт. Пучки электронов разгонялись до энергий в 27,5 гигаэлектронвольт. На масштабе Z0 бозона ученым также удалось уточнить значение константы сильного взаимодействия.
«Эта публикация — кульминация научной программы HERA и останется наиболее точной картиной протона надолго, — говорит Йоахим Мних, директор по исследованиям DESY. — Это важно не только для понимания самых фундаментальных свойств материи, но и для многих экспериментов на протонных коллайдерах, подобных БАКу в ЦЕРНе».
Ускоритель HERA был разработан специально для того, чтобы заглянуть вглубь протона, используя электроны в качестве зондов. 6,3-километровое сверхпроводящее кольцо разгоняет протоны до околосветовых скоростей, они сталкиваются с электронами и позитронами, разогнанными в противоположном направлении до столь же высоких скоростей в нижнем кольце.
Электроны и позитроны проникают внутрь протона, где электромагнитным или слабым образом взаимодействуют с его составляющими. Эти реакции измерялись двумя главными детекторами коллабораций H1 и ZEUS. Два эксперимента были посвящены процессам лептон-протонного рассеяния, и их результаты позволили лучше понять внутреннюю структуру протонов, описываемую квантовой хромодинамикой (КХД). В отличие от хорошо разработанной квантовой электродинамики, описывающей электромагнитные взаимодействия (например, таких частиц, как фотоны и электроны), КХД является пока полуэмпирической теорией.
Протоны есть в каждом ядре атома и состоят из трех кварков — двух верхних и одного нижнего, сильное взаимодействие между которыми осуществляется посредством глюонов. Как показали исследования HERA, реальная структура протона сложнее, поскольку внутри частицы могут рождаться и уничтожаться виртуальные глюоны, а также пары кварк-антикварк. Основной научный результат, достигнутый на ускорителе HERA, именно в этом.
Глубоконеупругое (глубоко виртуальное комптоновское) рассеяние лептона на протоне
При низких скоростях протон ведет себя как частица, состоящая из трех кварков. По мере увеличения скорости протона внутри него рождаются виртуальные частицы: из увеличивающегося количества глюонов возникают виртуальные пары кварк-антикварк. То есть структура протона зависит от его скорости (или скорости наблюдателя).
Результаты работы коллаборации в целом подтвердили теоретические выводы КХД, согласно которым при увеличении энергии столкновения частиц внутри протона повышается вероятность рождения виртуальных частиц, так что его структура становится сложнее — частица буквально «закипает». Данные HERA подтверждают теорию, предполагающую объединение при высоких энергиях электромагнитных и слабых сил в единое электрослабое взаимодействие.
Данные HERA показывают объединение электромагнитного (отмечено красным цветом) и слабого (отмечено синим цветом) взаимодействий в единое при высоких энергиях
Структура протонов на малых расстояниях порядка 10-15 метров, сравнимых с эффективным диаметром протона (и радиусом действия сильных взаимодействий), хорошо описывается партонной (от английского part — часть) моделью. Ее предложил в 1969 году американский физик-теоретик Ричард Фейнман. Он считал, что высокоэнергетичные протоны состоят из сгустков материи, ведущих себя как отдельные частицы. Эта модель успешно описывала данные по рассеянию лептонов на протонах. Позднее выяснилось, что партоны — не что иное, как кварки и глюоны. Существование первых было теоретически предсказано в 1964 году Марри Гелл-Манном и Джорджем Цвейгом.
Внутри протона кварки находятся в практически свободном состоянии (явление, называемое асимптотической свободой). Однако в несвязанном (вне какой-либо частицы) состоянии кварк находиться не может — это обусловлено тем, что сила их взаимодействия (ядерная, или, иначе, сильная сила) увеличивается с ростом расстояния между кварками. Последние не могут покинуть протон или любой другой адрон (так называют частицы, участвующие в сильном взаимодействии) — это явление получило название конфайнмента (иначе — невылетания) кварков. Его математически строгой теории до сих пор не существует, а ее создание сводится к решению одной из Задач тысячелетия, сформулированных институтом Клэя.
При малых энергиях электромагнитное взаимодействие сильнее, чем слабое, но физикам из HERA удалось определить тип наблюдаемых ими взаимодействий благодаря частицам, которые в нем участвуют: электромагнитное взаимодействие осуществляется посредством безмассового нейтрального фотона, а слабое — массивных заряженных W± и нейтрального Z0 бозонов (уже — при высоких энергиях).
«Благодаря совмещению двух экспериментов мы достигли максимально возможной точности, — отметил Стефан Шмитт из коллаборации H1. — Объединенный набор данных не только повышает качество статистики, но и способствует пониманию каждого отдельного измерения и взаимной калибровки, поскольку два эксперимента используют различные детекторы и экспериментальные методы в своих измерениях».
Структура протона
Изображение: desy.de
Протон состоит не только из трех кварков (отмеченных зеленым цветом), удерживаемых вместе при помощи глюонов (отмеченных пружинами), но и множества глюонов и виртуальных пар кварк-антикварк (последние отмечены оранжевым цветом), взаимодействующих друг с другом.
В коллаборации HERA провели большую работу, объединив данные многолетних измерений. Уже в 2009 году ученые из H1 и ZEUS опубликовали совместную работу о структуре протона, опираясь только на данные до 2000 года. Их статья процитирована более 600 раз, что делает ее одной из самых популярных в своей области. Новая публикация основана на анализе более чем в четыре раза большего количества столкновений частиц и содержит данные по разным областям энергий.
За работы по исследованию структуры протона с помощью глубоконеупругого рассеяния лептонов на ядрах водорода британский Институт физики вручил Аманде Купер-Саркар медаль Чедвика за 2015 год. Эта награда присуждается раз в два года за выдающиеся исследования в области физики элементарных частиц.
Купер-Саркар много лет работала над оптимизацией методов интерпретации экспериментальных данных HERA, а также над квантовой хромодинамикой. Она один из основных разработчиков соответствующего программного обеспечения, при помощи которого коллаборации H1 и ZEUS проанализировали свои данные.
Ссылка
Во многом именно благодаря ей коллаборации H1 и ZEUS объединили свои результаты и представили справочные данные, по которым на десятилетия вперед будет определяться структура протона. В настоящее время Купер-Саркар участвует в коллаборации ATLAS на БАКе, где ее опыт и знания, приобретенные на HERA, очень пригодились.
Однако эксперименты HERA не ответили на все вопросы в области Стандартной модели низких энергий. «Наши измерения не могут достаточно полно описываться квантовой хромодинамикой при взаимодействиях на низких энергиях между электроном и протоном, — подчеркнула Мэтью Винг из коллаборации ZEUS. — На это, безусловно, обратят внимание теоретики и феноменологи в будущем».
На Большом адронном коллайдере открыта новая частица, заявили физики
Специалисты Европейского центра ядерных исследований, работающие на Большом адронном коллайдере, объявили об открытии пентакварка - частицы, предсказанной российскими учеными.
"Пентакварк — это не просто новая частица. Он собирает воедино кварки, то есть фундаментальные составляющие обычных протонов и нейтронов, таким образом, никогда не наблюдался в течение более чем 50 лет экспериментальных исследований", — сообщил на сайте БАК представитель команды ученых Гай Уилкинсон (Guy Wilkinson).
Он отметил, что изучение свойств пентакварков позволит лучше понять, как устроена обычная материя.
Возможность существования пентакварков предсказали сотрудники Петербургского института ядерной физики имени Константинова Дмитрий Дьяконов, Максим Поляков и Виктор Петров.
Эксперименты на БАК нацелены на раскрытие тайны того, как была создана Вселенная. До обновления БАК использовался для доказательства существования Бозона Хиггса, также известного как "божественная частица".
Большой адронный коллайдер создан Европейской организацией ядерных исследований (ЦЕРН) при участии физиков из многих стран, в том числе из России. Он расположен на границе Швейцарии и Франции.
Та же новость, что и выше, но с другого ресурса.
В коллайдере обнаружен новый класс элементарных частиц
Учёные, работающие с детектором LHCb на Большом адронном коллайдере, обнаружили новые крайне необычные частицы, которые состоят не из двух или трёх, а сразу из пяти кварков – "кирпичиков" всех элементарных частиц.
"Пентакварк не является просто новой частицей. Он является примером принципиально иного способа "упаковки" кварков, составляющих основу слагающих атомы протонов и нейтронов, который мы никогда раньше не замечали за 50 лет экспериментов. Изучение его свойств может помочь нам понять, как возникает и существует "обычная" материя", — заявил в пресс-релизе Ги Уилкинсон (Guy Wilkinson), официальный представитель коллаборации LHCb.
По современным представлениям физиков, все элементарные частицы сложены из составляющих, которые учёные называют кварками. Протоны, нейтроны и прочие "тяжёлые" частицы, называемые барионами, содержат в себе три кварка. Их меньшие собратья, так называемые мезоны, содержат в себе два элемента – "обычный" кварк и антикварк, базовую составляющую антиматерии.
Существующие сегодня физические теории не исключают возможности того, что могут существовать элементарные частицы, состоящие из четырёх и даже пяти кварков разного "аромата" или "цвета".
Найти или создать подобные частицы долго не удавалось, и лишь два года назад японские физики, работавшие с коллайдером KEKB, обнаружили намёки на существование "тетракварка", состоящего из двух кварков и двух антикварков. Однако, как отмечал один из авторов этого открытия, Павел Пахлов из Института теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ), эта частица могла быть на самом деле "псевдомолекулой" из двух мезонов.
Данные, собранные БАК на первом этапе работы, позволили физикам из коллаборации LHCb, занимающейся поиском экзотических частиц на одноимённом детекторе, пойти дальше и "поймать" сразу несколько частиц из пяти кварков, получивших временные названия Pc(4450)+ и Pc(4380)+.
Они обладают очень большой массой – около 4,4-4,5 тысячи мегаэлектронвольт, что примерно в четыре-пять раз больше, чем аналогичный показатель для протонов и нейтронов. Кроме того, кварки демонстрируют необычное соотношение спинов. По своей природе обнаруженные частицы представляют собой четыре "нормальных" кварка, склеенных с одним антикварком.
В существовании этих частиц учёные не сомневаются – статистическая достоверность открытия составляет девять сигма, что эквивалентно одной случайной ошибке или сбоя в работе детектора на четыре миллиона миллиардов (1018) попыток.
Пока исследователи не знают, как "упакованы" кварки в этих частицах. Они могут быть как тесно связаны друг с другом, как в протонах и нейтронах, так и удалены друг от друга. Для ответа на этот вопрос необходимо провести дополнительные наблюдения за распадами барионов, в ходе которых рождаются данные "пентакварки". В ближайшее время физики попытаются изучить это явление в подробностях на обновлённом БАК, пишет РИА Новости.
Статья с предварительными результатами исследования была опубликована на сайте препринтов arXiv.org и в дальнейшем появится в журнале Physical Review Letters.
Вы здесь » Астрофорум » Прочее » Коллайдеры, детекторы частиц и пр.