|  | 4 октября 2011 | Новости науки и техники

Закрыв ускоритель Tevatron, Fermilab прекращает сталкивать адроны и планирует начать изучение столкновений мюонов.

Ускоритель Tevatron


Как мы уже рассказывали ранее, второй в мире по мощности ускоритель частиц, Tevatron, был остановлен в пятницу прошедшей недели. Сейчас в мире остался только один мощный ускоритель частиц, Большой адронный коллайдер (БАК), находящийся в распоряжении CERN. Но, согласно имеющейся информации, закрытие ускорителя Tevatron вовсе не означает прекращение исследований в области физики элементарных частиц, проводимых в лаборатории Ферми (Fermilab). В настоящее время ученые-физики из Fermilab обратили свое внимание на технологии столкновения мюонов, как на новое перспективное направление международных исследований в области фундаментальной физики.

Ускорители БАК и Tevatron сталкивали и разбивали адроны, самыми ходовыми из которых являлись протоны. Адроны - это не самые элементарные частицы, они состоят из более мелких субатомных частиц, на которые они и распадаются в результате воздействия энергии столкновения. Поэтому физики Fermilab смотрят в сторону мюонов, но, для того, что бы расколоть мюоны на какие-то уж совсем экзотические виды материи потребуются значительно большие энергии столкновения, что должен обеспечить новый коллайдер. Помимо высоких энергий, для экспериментов с мюонами потребуются некоторые физические "игры" со временем.

Схема ускорителя для столкновений мюонов


Мюоны чем-то похожи на электроны, но они более тяжелы, приблизительно в 200 раз тяжелее электронов. Такая масса этих частиц позволит управлять их движением и направлять их потоки навстречу друг другу, сталкивая их. Но мюоны очень нестабильны, время их существования не превышает нескольких микросекунд, после чего они распадаются на другие, менее полезные с научной точки зрения, частицы. Несколько микросекунд - это достаточно короткое время, но есть способ их растянуть до достаточно долгого времени, "играя" по правилам теории относительности.

Такие "игры" с теорией относительности будут выглядеть следующим образом - мюоны получаются в результате столкновений других высокоэнергетических частиц. Они, мюоны, в результате столкновения получают достаточно большую энергию, что означает, что они перемещаются очень быстро. Поймав мюоны и разогнав их до скорости света можно получить их состояние, когда в действие вступают релятивистские эффекты. Для мюона, движущегося со скоростью света, время замедляется относительно времени окружающего его ускорителя. Таким образом, микросекунды времени жизни мюона растягиваются на время, которого уже достаточно, что бы сориентировать лучи мюонов, столкнуть и разбить их.

Сравнение размеров и энергий разных ускорителей


Все описанное выше является весьма сложной уловкой и требует весьма сложной научной установки. Но, с теоретической точки зрения такие эксперименты возможны, а коллайдер, который будет использоваться для столкновений мюонов, не должен быть очень большим, его можно построить, используя большую часть оборудования "покойного" ускорителя Tevatron. Если такой проект начнет реализовываться и будет доведен до конца, в отличие от проекта Superconducting Supercollider, то это сместит в сторону Fermilab пальму первенства в области физики элементарных частиц, которая сейчас находится у CERN.




Ключевые слова:
Ускоритель, Tevatron, Fermilab, Большой, Адронный, Коллайдер, БАК, CERN, Столкновение, Энергия, Частица, Протон, Мюон, Время, Скорость

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Для детального изучения бозона Хиггса может потребоваться новый мюонный кол ...
  • Fermilab планирует строительство на базе ускорителя Tevatron нового коммерч ...
  • Дефицит бюджета привел к закрытию ускорителя Tevatron.
  • БАК устанавливает новый рекорд, на этот раз - по яркости луча частиц.
  • CERN собирается дать дополнительный год ученым, "охотящимся" за бозоном Х ...




  • 4 октября 2011 07:36
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3857
    Им бы что адроны, что мюоны сталкивать, лишбы гранты и другое финансирование шло.


    --------------------
        
    4 октября 2011 14:13
    #2 Написал: Vaneo

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Пускай занимаются,главное чтобы застоя в науке не было.А мюоны еще никто до этого не сталкивал.Впереди интересные разгадки.
    Человечество должно жить наукой!
        
    4 октября 2011 15:51
    #3 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    Цитата: Vaneo
    главное чтобы застоя в науке не было

    почему главное, а вдруг наука нас погубит? smile
        
    5 октября 2011 13:01
    #4 Написал: Vaneo

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Volod,мы сами себя каждый день губим. В науке спасение.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.