Как в подземелье в СССР строили самый мощный в мире коллайдер, и что из этого вышло

На закате существования Советского Союза в Подмосковье стартовало строительство крупнейшего инновационного объекта — коллайдера. Этот проект мог стать научной революцией 80-х, ведь на тот момент аналогов ему в мире еще не было. Мощности Тэватрона в США и швейцарского суперколлайдера значительно уступали советской разработке. Но пришли 90-е, а с ними и развал Союза. Финансирование по понятным причинам прекратилось, и сегодня ускоритель частиц в законсервированном виде по-прежнему занимает километры подземелья под Протвино.


Читать дальше  » 

На Большом адронном коллайдере обнаружены экзотические Х-частицы. Почему это важно?

Наша история началась с Большого взрыва около 14 миллиардов лет назад. Согласно теории, за миллионные доли секунды после своего рождения Вселенная представляла собой плазму из элементарных частиц – глюонов и кварков. Затем за очень короткий промежуток времени эта плазма остыла, а из ее частиц образовались известные нам протоны и нейтроны. Компанию им составили различные нестабильные частицы неизвестной структуры – так называемые частицы Х, о существовании которых мир узнал в 2003 году.

Тогда японский коллайдер Belle предоставил первые свидетельства существования X-частиц. Эти частицы, однако, распадались слишком быстро, так что изучить их структуру физикам не удалось. Теперь же ученые смогли воссоздать материю первых мгновений жизни Вселенной и наконец обнаружили загадочные частицы. Здорово, не так ли? Вот только плохо изученные частицы не вписываются в существующие модели формирования вещества.

«Частица Икс» с незапамятных времен обнаружена внутри Большого адронного коллайдера


Читать дальше  » 

Как в Байкале ловят нейтрино

 

Нейтрино – родственники электронов (а также мюонов и тау-мезонов), практически лишенные массы и не несущие никакого заряда. Поэтому Вселенная для них прозрачна: мы не замечаем, как мириады нейтрино ежесекундно проходят сквозь наше тело. Даже в заполненном свинцом объеме их свободный пробег достигает сотни световых лет, а в глубоком вакууме космоса – многих миллионов. Эти частицы появляются в недрах Солнца, в окрестностях сверхмассивных черных дыр, рождаются во вспышках сверхновых и могут многое рассказать о происходящем там.

Однако «выслушать» их нелегко.


Читать дальше  » 

Физики открыли новую элементарную частицу – тетракварк

Большой адронный коллайдер, как известно, машина невероятно сложная. Среди основных задач ускорителя заряженных частиц – разгон протонов и тяжелых ионов и изучения продуктов их соударений. Так что когда говорят «эти колдуны-ученые дробят материю на атомы», все действительно так, за исключением, конечно, того, что ученые – не колдуны. Новое исследование, результаты которого были представлены в ходе международной научной конференции по физике, подтвердило существование ранее неизвестной частицы, которая представляет собой тетракварк – экзотический адрон, содержащий два кварка и два антикварка.

Это – самая долгоживущая частица экзотической материи, которую когда-либо открывали исследователи, и первая, содержащая два тяжелых кварка и два легких антикварка. 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.

Физики открыли новую элементарную частицу – двойной тетракварк


Читать дальше  » 

Произошел прорыв в изучении частиц на коллайдере в ЦЕРН, который может помочь объяснить самые глубокие загадки физики

Открытие новой силы в природе — святой Грааль физики элементарных частиц. (Фото: PA)
 

Ключ к пониманию того, как устроена Вселенная, возможно, был обнаружен учеными на Большом адронном коллайдере (БАК) в результате прорыва, названного самым удивительным за последние 20 лет.

Физики, изучающие элементарные частицы обнаружили признаки того, что таинственная частица или сила взаимодействуют с другими частицами так, как никогда раньше. Это может объяснить некоторые из самых глубоких загадок современной физики, например, из чего состоит темная материя или почему во Вселенной существует дисбаланс материи и антивещества.


Читать дальше  » 

В подмосковной Дубне продолжается строительство ускорительного комплекса NICA

На встречу мы сильно опоздали. Ночью ударил внезапный мороз, и паром, который должен был перевезти нас через Волгу, задержался часа на полтора, пока расчищали наросший у берега лед. Зато появилось время на то, чтобы обстоятельно объяснить всей нашей команде, для чего пришлось грузить в багажник фототехнику и с раннего утра отправляться на дальний край Подмосковья. Начать пришлось издалека — с самого рождения мира.


Читать дальше  » 

Существует ли такое понятие, как чистая энергия?


Появление бозона Хиггса на компактном мюонном соленоидном детекторе на Большом адронном коллайдере. Это высокоэнергетическое столкновение иллюстрирует всю мощь преобразования энергии, всегда существующей в виде частиц

Энергия играет важнейшую роль не только в нашей повседневной жизни, наполненной технологиями, но и в фундаментальной физике. Химическая энергия, хранящаяся в бензине, преобразуется в кинетическую энергию наших средств передвижения, а электроэнергия с электростанций преобразуется в свет, тепло и другие виды энергии в наших домах.

Но эта энергия будто бы существует в виде одного свойства независимой системы. Но обязательно ли всё должно быть именно так? Наш читатель из Москвы задаёт вопрос по поводу самой энергии:

Существует ли чистая энергия, возможно, некоторое малое время перед тем, как превратиться в частицу или фотон? Или это всего лишь удобная математическая абстракция, эквивалент, используемый нами в физике?

Читать дальше  » 

Известные нам элементарные (вроде бы) частицы [перевод]

За последние 115 лет физики обнаружили, что практически всё материальное, включая камни, дождь, солнце и солнечный свет, океанские волны и радиоволны, можно описать в терминах частиц (и соответствующих им полей). Эксперименты обнаружили разнообразие типов частиц, которые на сегодняшний день кажутся нам элементарными (то есть, не состоят из более элементарных частиц). Всё сложное многообразие нашего привычного мира состоит из небольшого набора таких частиц. Остальные частицы мимолётны, они так быстро распадаются, что в обычных условиях мы их не встречаем. Но они могут хранить ключи к секретам Вселенной, остающимся недоступными для нас.



В этой статье вы найдёте небольшой обзор текущего понимания частиц и организации их в классы. Что-то вроде периодической таблицы частиц с парочкой подвохов. Кроме того, вы узнаете, что делает с частицами поле Хиггса и его критичную роль в жизни Вселенной.

Наше текущее понимание, вместе с простейшими гипотезами по поводу работы частицы и поля Хиггса сводится в набор уравнений под названием «Стандартная модель физики частиц», или просто «Стандартная модель». Элементарные частицы в Стандартной модели исторически обладают очень странными названиями, а также большим разбросом масс. На рис. 1:


Читать дальше  » 

Совершая невозможное

Скачать


Возможно ли совершить невозможное? Амир Сафави-Наини (Amir Safavi-Naeini) и Оскар Пэйнтер (Oskar Painter) расскажут о том, как им удалось измерить движения частицы, заметные на масштабе всего лишь в 1 фемтометр (0.000000000000001 метра).

Читать дальше  » 

Эффект Казимира: шаг навстречу космическим путешествиям

Космос

Вы, наверное, слышали о так называемом эффекте Казимира в научно-фантастическом фильме, но было ли вам известно, что энергию пустого пространства можно в теории использовать для исследования Вселенной? Эффект Казимира описывает, что в пустом пространстве есть энергия, которая может воздействовать на физические объекты. Ученые разрабатывают способы применения этой концепции в самых разных областях, от освоения космоса до нанотехнологий. Правильно используемое «пустое пространство» Вселенной может быть использовано для ускорения космических кораблей в регионы, в настоящее время неизведанные человеком.


Читать дальше  » 

Обнаружены ли следы распада темной материи?

Источник: ПостНаука
Автор: Олег Ручайский, доктор философии (PhD)

15 декабря 2014 года на сайте журнала Physical Review Letters была опубликована статья с описанием результатов рентгеновских наблюдений галактики Андромеда и скопления галактик в Персее, которые указывают на существование частиц темной материи. Мы попросили прокомментировать это исследование одного из авторов статьи астрофизика Олега Ручайского.


Читать дальше  » 

Дискурсивные слова


Источник: ПостНаука

Какая функция у дискурсивных слов? Почему естественный русский дискур не может существовать без слов-паразитов? В каких языках больше всего дискурсивных слов? Почему они появляются в языках, где есть необходимость в постоянном межличностном взаимодействии? Об этом рассказывает один из создателей Национального корпуса русского языка Владимир Плунгян.

Об авторе: Владимир Плунгян, доктор филологических наук, член-корреспондент РАН, профессор, заведующий отделом типологии и ареальной лингвистики Института языкознания РАН и отделом корпусной лингвистики и поэтики Института русского языка имени В.В. Виноградова РАН, специалист в области морфологии, африканистики и корпусной лингвистики.

На БАК поймана первая новая частица

Новая частица проявила себя как всплеск событий с центром на шкале массы в 10,54 ГэВ/с2 (третий пик на красном графике). Пунктир — фоновый уровень (иллюстрация ATLAS Collaboration).
Новая частица проявила себя как всплеск событий с центром на шкале массы в 10,54 ГэВ/с2 (третий пик на красном графике). Пунктир — фоновый уровень (иллюстрация ATLAS Collaboration).

Первая с момента начала работы Большого адронного коллайдера новая субатомная частица обнаружена при анализе результатов протон-протонных столкновений. К удовольствию физиков, частица эта укладывается в ранее построенные теоретические модели.

Виновница торжества носит название ?b(3P) (читается «хи би 3 пэ»). Она является кварконием (так именуют мезоны, состоящие из кварка и антикварка одного и того же аромата). В данном случае, по расчётам авторов работы, перед нами промелькнула связанная пара прелестных кварка и антикварка.


Читать дальше  » 

Экспериментально зарегистрирован динамический эффект Казимира

Эффект Казимира с парой параллельных пластин.

В 1948 году Хендрик Казимир (Hendrik Casimir) предсказал интересный эффект, который вытекает из квантовой теории поля. Согласно ей, абсолютной пустоты – вакуума – не существует: в нем постоянно происходят энергетические флуктуации с образованием частиц и античастиц. Эти частицы возникают «как бы из ничего», и моментально исчезают снова, так что вполне оправданно именуются виртуальными частицами.

В числе этих частиц появляется и исчезает и немало фотонов, носителей электромагнитных взаимодействий. Эти виртуальные фотоны могут соответствовать практически всему спектру электромагнитных колебаний.


Читать дальше  » 

Физики вплотную приблизились к открытию новой частицы

Детектор CDF коллайдера Теватрон

Неизвестная частица, признаки существования которой в начале апреля были обнаружены физиками (читайте на MagSpace) в эксперименте на коллайдере Теватрон (США), стала "более реальной" — новые данные уже практически исключают возможность, что наблюдаемый эффект является лишь флуктуацией, говорится в сообщении в блоге Resonaances.


Читать дальше  »