Российский коллайдер — Naked Science
26.03.2014
10 минут
Редакция
90

Российский коллайдер

В Новосибирске появится ускоритель элементарных частиц.

21

Проект рассматривается экспертами Европейского комитета по развитию будущих ускорителей (ECFA).

 

Новый электрон-позитронный коллайдер должен получить название «Супер чарм-тау фабрика» и стать частью международной программы в области физики высоких энергий. Проект был разработан в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера (ИЯФ СО РАН, Новосибирск) и относится к классу Mega Science (Меганаука). Это приставка означает, что строительство объекта выходит за пределы возможностей одной страны.

 

Планируется также, что на российском коллайдере будут изучать явления, которые выходят за рамки Стандартной модели. К таковым относят, например, нарушения CP- и T-симметрий. Вероятно, «Супер чарм-тау фабрика» будет изучать процессы рождения c-кварков и ?-лептонов, а также искать так называемые экзотические адроны, которые не укладываются в рамки кварк-антикварковой или трехкварковой модели, а еще осуществлять поиск CP-нарушений в распадах D-мезонов и ?-лептона.

 

Схема «Супер чарм-тау» фабрики. Указаны уже существующие объекты, которые в последствии должны войти в будущую фабрику как ее части. Их использование должно существенно удешевить проект

©Наука и жизнь

 

Вообще же, для осуществления поисков «новой физики» имеются две стратегии. Первая требует создание невероятных сооружений, которые позволяют получать частицы с огромной энергией. Это такие гиганты, как Большой адронный коллайдер (LHC) и Международный линейный коллайдер (International Linear Collider – ILC), строительство которого планируется в Японии.

 

Цель второй стратегии ? изучение редких процессов и проведение очень точных измерений. Она уже не требует сверхвысоких энергий, зато нуждается в высокочувствительных детекторах и в очень большой интенсивности рождения изучаемых частиц. Такая стратегия является более «экономной». И именно ее выбрали сибирские физики.

 

Кольцо коллайдера «Супер чарм-тау фабрики» будет небольшим ? всего 800 м. В нем будет происходить сталкивание встречных пучков электронов и позитронов с энергией от 1 до 2,5 ГэВ. Параметры ускорителя подобраны таким образом, чтобы рождалось большое число тау-лептонов и адронов, которые содержат с-кварки – так называемые «очарованные» кварки (от английского «charm»).

 

Специалисты обещают, что российская установка будет иметь целый ряд достоинств, обеспечивающих ее конкурентоспособность на протяжении 10-15-летнего периода. Во-первых, это светимость ? до 1035 см-2с-1 (светимость характеризует количество сталкивающихся частиц в единицу времени), которая в 100 раз превышает достигнутую светимость на других ускорителях в этом диапазоне энергий. Такое свойство будет получено с помощью нового метода встречи пучков в электрон-позитронном коллайдере (Crab-Waist). Этот метод позволяет значительно повысить светимость без существенного увеличения интенсивности пучков, размеров установки или уменьшения длины сгустка. Метод предложили итальянские физики, однако развитием занимались также и новосибирские специалисты. Светимость, достигнутая этим методом, обеспечит на 3-4 порядка большее число нужных событий (статистику) для анализа, чем это возможно сегодня. Все это позволит изучать редкие явления, которые представляют большой интерес для науки.

 

Помимо прочего, планируется создание пучков с продольной поляризацией (с направлением спина частиц параллельно скорости). Такое создание пока не удавалось реализовать ни на одном электрон-позитронном коллайдере. Таким образом, это позволит проводить недоступные ранее эксперименты.

 

А еще учеными разрабатывается детектирующая система, имеющая рекордные характеристики по чувствительности. Это обеспечит очень точное исследование параметров рождающихся частиц.

 

Правительство РФ уже высказало о желании поддержать проект, однако решение о финансировании пока не принято. А ведь на создание новосибирского коллайдера нужно порядка 17,5 млрд рублей. 13 млрд из них планируется получить от государства. Остальные деньги должны внести международные участники проекта ? ими могут стать более двадцати зарубежных и отечественных организаций.

 

Между тем, ИЯФ уже фактически начал строительство «фабрики». На сегодняшний день построены инжекционный комплекс и тоннель под будущий линейный ускоритель. Эти сооружения должны войти в будущий коллайдер, как составные части, что существенно удешевит проект.

 

Расположение будущего ускорителя на территории ИЯФ

©Наука и жизнь

 

Министерство образования и науки РФ высказало инициативу, чтобы экспертная группа Евросоюза рассмотрела перспективы сотрудничества Евросоюза и нашей страны по реализации на территории России проектов меганауки. Что и было реализовано. В результате эксперты назвали будущий российский коллайдер ускорителем мирового уровня. Он должен рассматриваться как часть международной программы в области физики высоких энергий. Его строительство в Сибири позволит нашей стране «получить место за столом небольшого клуба стран с научными установками мирового класса». До этого Европейский комитет по развитию будущих ускорителей (ECFA) также назвал отечественный ускоритель значительным вкладом в развитие физики частиц.

 

В докладе Евросоюза отмечено также, что «за последние десятилетия ИЯФ оказал существенную поддержку многим лабораториям по всему миру, теперь, быть может, время для этих лабораторий ответить взаимностью».

 

В поддержку строительства написал американский физик, нобелевский лауреат Мартин Перл.

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмет и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:48
8 минут
Мария Азарова

Специалисты подтвердили, что очагом возникновения инфекции стал оптовый рынок в городе Ухань, где продавали не только морепродукты, но и животных, в том числе змей и летучих мышей. Именно они могли быть источниками опасного коронавируса.

Вчера, 13:27
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

Вчера, 14:57
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности к игре 2012 года.

Вчера, 13:27
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

Позавчера, 14:48
8 минут
Мария Азарова

Специалисты подтвердили, что очагом возникновения инфекции стал оптовый рынок в городе Ухань, где продавали не только морепродукты, но и животных, в том числе змей и летучих мышей. Именно они могли быть источниками опасного коронавируса.

21 января
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: