Ускоритель «Нуклотрон» позволит установить причину асимметрии Вселенной и найти темную материю
Российские физики предложили экспериментальную программу, которая поможет разобраться в самых важных вопросах мироздания. Речь идет об измерении электрического дипольного момента (ЭДМ) — гипотетической характеристики элементарных частиц, которая отражает неоднородность распределения внутри них положительного и отрицательного зарядов и поиске темной материи. В работе приняли участие ученые из Московского физико-технического института, НИЯУ МИФИ, Института ядерных исследований РАН, Института теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН и Объединенного института ядерных исследований.
Модернизация ускорителя позволит обнаружить электрический дипольный момент, что поможет понять, почему после Большого взрыва материя стала преобладать над антиматерией. Одновременно установка расширит возможности поиска аксионов — частиц, претендующих на роль темной материи. «Нуклотрон» — базовый объект Объединенного института ядерных исследований. Он представляет собой сверхпроводящий ускоритель с кольцом длиной 251 метр в окружности, предназначенный для экспериментов с ускоренными тяжелыми ионами и ядрами атомов.
Как пояснили ученые, измерение электрического дипольного момента требует когерентного поляризованного пучка, в котором сохраняется поляризация и все спины прецессируют с одинаковой частотой. Для этого в мире предлагают создавать сложные специализированные и дорогие конструкции. Предложенное же решение предполагает разделение магнитных и электрических полей в разных частях ускорителя. Это позволяет установить необходимое оборудование в туннеле «Нуклотрона» и обойтись без строительства новых установок. Статья с описанием вариантов модернизации ускорителя опубликована в Physics of Atomic Nuclei — англоязычной версии журнала «Ядерная физика». Издание считается ведущим в России в своей области.
Преобразования позволят «Нуклотрону» выполнять сразу две задачи: быть эффективным ускорителем-инжектором (бустером) для коллайдера NICA — новой мегаустановки, введенной в эксплуатацию в 2025 году, и одновременно остаться самостоятельной экспериментальной установкой для поиска новой физики.
«Для решения этих задач предлагается модернизация магнитооптической структуры „Нуклотрона”. Наряду с основными функциями бустера коллайдера NICA она позволит контролировать и поддерживать поляризацию, а также проводить эксперименты по поиску электрического дипольного момента легких ядер — дейтрона и протона»,— пояснил Сергей Колокольчиков, один из авторов проекта, младший научный сотрудник лаборатории физики ускорителей МФТИ и аспирант Института ядерных исследований (ИЯИ) РАН.
По его словам, в предложенной модернизации кольцо «Нуклотрона» будет работать на пониженной энергии — порядка 6–8 ГэВ. Такой подход, с одной стороны, обеспечивает условия для фундаментальных экспериментов по поиску электрического дипольного момента при низкой энергии — 270 МэВ, а с другой — сохранит функцию установки как ускорителя поляризованных пучков для коллайдера NICA.
«Ключевым условием при модернизации являлось создание достаточного места для размещения прямых фильтров Вина,— сообщил Сергей Колокольчиков.— Это достигается путем уменьшения общей длины поворотных магнитов на „Нуклотроне”, за счет увеличения поля до 1,8 Тл в поворотных магнитах».
Благодаря размещению фильтров Вина (устройств, в которых электрическое и магнитное поля скрещиваются под прямым углом) на «Нуклотроне» становится возможной реализация концепции квазизамороженного спина, для измерения электрического дипольного момента, а также привлекательным поиск аксионов — гипотетических частиц, которые могут составлять темную материю. Фильтры Вина позволяют управлять спином (направлением вращения) частиц, не изменяя энергию пучка, отмечают авторы. Они компенсируют отклонение спина, возникающее из-за прецессии, обусловленной магнитным дипольным моментом в поворотных магнитах, что позволяет выделить ЭДМ-сигнал.
Если аксионы существуют, то они создают вокруг себя слабое псевдомагнитное поле. Проходя через ускоритель, эти поля заставляют колебаться спины частиц. Анализируя такие осцилляции, можно обнаружить аксионы. Таким образом модернизированный «Нуклотрон» с фильтрами Вина сможет выступить в роли широкополосной антенны для регистрации проявлений темной материи.
Telegram 
Дзен 
VK Китайские ученые реконструировали звук, который издавали предки нынешних кузнечиков, жившие в лесах юрского периода 165 миллионов лет назад. Для этого изучили окаменелости древних насекомых и сопоставили их с крыльями современных кузнечиков. Исследование показало, что уже во времена динозавров кузнечики умели издавать чистые тона и ультразвук.
Житель Северной Ютландии случайно обнаружил крупнейший в истории страны тайник с серебром эпохи викингов, расчищая участок под строительство террасы. В распоряжении археологов оказалось приблизительно 700 ценных артефактов и монет X века, общий вес которых составил рекордные 18,5 килограмма.
Авторы нового исследования обнаружили признаки того, что эти микроорганизмы не только уникальны, но и идеально приспособлены к экстремальным условиям самого холодного и сухого континента планеты.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно