|  | 27 сентября 2015 | Новости науки и техники

Огромный 15-метровый электромагнит собран, охлажден и готов к проведению исследований в области физики элементарных частиц

Гигантский электромагнит


Представители Национальной лаборатории ускорителей имени Ферми (Fermi National Accelerator Laboratory) объявили о том, что гигантский 680-тонный электромагнит со сверхпроводящими обмотками полностью собран, охлажден до сверхнизкой температуры и почти готов к началу нового этапа исследований, нацеленных на новые открытия в области физики элементарных частиц. Напомним нашим читателям, что этот электромагнит, диаметр которого равен 15 метрам, проделал путь более 5 тысяч километров из Национальной лаборатории Брукхевена, штат Нью-Йорк, в лабораторию Ферми, штат Иллинойс. На перемещение магнита, на его повторную сборку и на первоначальное тестирование ушло почти два года времени, а сейчас ученые-физики из 34 научных учреждений, возглавляемые учеными из Вашингтонского университета, готовятся к поискам новой физики, лежащей за пределами Стандартной Модели, и к заполнению "белых пятен" в тех областях физики, которые вписываются в рамки Стандартной Модели.

"В современной Стандартной Модели физики элементарных частиц в силу самых различных причин существует множество белых пятен" - рассказывает Дэвид Херцог (David Hertzog), профессор физики и глава научного сообщества эксперимента Muon g-2, - "И мы собираемся заполнить некоторые из этих пятен". В существующей Стандартной Модели нет определений для темной материи и темной энергии, кроме этого, ученые-физики теоретически обосновали вероятность существования новых видов взаимодействия между частицами, которые к нашему времени успешно "уклонялись от обнаружения". И эксперимент Muon g-2 призван выявить некоторые из таких взаимодействий.

Делаться все это будет путем исследований мюонов, субатомных частиц, которые во многом подобны электронам, но существуют только в течение малых долей секунды, нескольких микросекунд. Наблюдения за распадом мюонов может дать данные, закрывающие некоторые пятна в Стандартной Модели, но эти частицы являются столь редкими и недолговечными, что их исследования сопряжены со многими трудностями. Для получения большого количества мюонов будут использоваться обычные ускорители частиц, а огромный магнит будет создавать магнитную ловушку с определенными параметрами, в недрах которой мюоны смогут существовать, не распадаясь, гораздо дольше, чем в обычных условиях.

Получение мюонов будет производиться при помощи лучей высокоэнергетических протонов, которые будут сталкиваться в недрах ускорителя. Эти столкновения породят потоки вторичных частиц, в продуктах распада которых будут присутствовать и мюоны. Высокочувствительные датчики будут регистрировать случаи всех появлений мюонов и накапливаемые данные позволят измерить и рассчитать параметры этих неуловимых частиц. Для того, чтобы создать магнитное поле, способное удерживать мюоны в целостности, обмотки магнита охлаждаются до температуры в 10 градусов выше точки абсолютного нуля. При этом, ток в обмотках электромагнита плавно поднимается до отметки в 5300 Ампер, и такой ток впервые был подан в магнит 22 сентября 2015 года. А вскоре этот магнит будет задействован в проведении первых экспериментов с мюонами.

Теперь, когда этот магнит охлажден и "заряжен" энергией, ученые проведут несколько месяцев, "конфигурируя" создаваемое им магнитное поле. И когда в лаборатории Ферми начнутся мюонные эксперименты, это послужит хорошим дополнением к экспериментам, проводимым на Большом Адроном Коллайдере в Женеве. "Мы рассчитываем собрать в 20-30 раз больше данных о мюонах, нежели это удалось сделать ученым из Брукхейвена" - рассказывает Дэвид Херцог, - "Наши данные и данные, собранные физиками CERN, должны обеспечить нас массой новой информации о новой физике, лежащей вне границ Стандартной Модели".




Ключевые слова:
Магнит, Поле, Сверхпроводящий, Эксперимент, Muon g-2, Мюон, Распад, Физика, Стандартная, Модель

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • В данных эксперимента LHCb Большого Адронного Коллайдера обнаружены возможн ...
  • Ученые-физики CERN обнаружили две новые субатомные частицы
  • Гигантский 15-метровый магнит отправится в дальнее путешествие для участия ...
  • Данные эксперимента BaBar указывают на "трещины" в Стандартной модели физ ...
  • Закрыв ускоритель Tevatron, Fermilab прекращает сталкивать адроны и планиру ...




  • 27 сентября 2015 08:29
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3870
    в недрах которой мюоны смогут существовать, не распадаясь, гораздо дольше

    Есть сомнения в том, что простое магнитное поле, пусть и сильное, пусть и вымахнутой формы, сможет удержать частицы от распада.


    --------------------
        
    27 сентября 2015 11:07
    #2 Написал: musgati

    Публикаций: 0
    Комментариев: 51
    FomaNeverujuwij, ваши сомнения чем то подкреплены?
        
    27 сентября 2015 13:55
    #3 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3870
    Цитата: musgati
    ваши сомнения чем то подкреплены?

    Сомнениями в возможности противостоять силам сильных ядерных взаимодействий. Для того, чтобы их преодолеть, разбивая частицы, требуется Большой Адронный Коллайдер или другие неслабые ускорители. А для того, чтобы их преодолеть, препятствуя спонтанному распаду частиц, нужен всего-лишь магнит с током в обмотке чуть больше 5 килоампер? Сомнительно


    --------------------
        
    27 сентября 2015 22:19
    #4 Написал: Sef

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    FomaNeverujuwij,

    Криво читаете..
        
    28 сентября 2015 04:29
    #5 Написал: NikSrat

    Публикаций: 0
    Комментариев: 210
    Если задуматься, насколько колоссальные меры предосторожности должны быть предприняты для безопасной и эффективной работы подобного устройства, то это весьма впечатляет!
        
    28 сентября 2015 07:20
    #6 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3870
    Цитата: Sef
    Криво читаете..

    Подскажите, как надо читать "прямо" и я буду с удовольствием делать это


    --------------------
        
    28 сентября 2015 08:54
    #7 Написал: Strilec

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    FomaNeverujuwij,
    Подскажите, как надо читать "прямо" и я буду с удовольствием делать это


    "Криво" в тому розумінні, що там не написано, що мюони будуть жити довше дякуючи впливу саме магнітного поля. Мюони, думаю, в тій магнітній пастці будуть довше, мало втрачаючи енергію, бігати на близькій до світлової швидкості. Що і продовжить їхнє життя.
        
    28 сентября 2015 16:09
    #8 Написал: radio

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    FomaNeverujuwij, магнитное поле никак не влияет на время жизни мюонов. Влияет околосветовая скорость (релятистское замедление времени), а мощное поле требуется, чтобы удерживать их в кольце, так как они ещё и тяжелеют. Распадаются они из-за электрослабого, а не сильного взаимодействия. Мюон - это тяжёлый аналог электрона, никаких ядерных сил там нет.
        
    29 сентября 2015 00:58
    #9 Написал: Sef

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Спасибо Strilec за пояснения! Это и есть "прямое" чтение..
        
    30 сентября 2015 16:17
    #10 Написал: Zerger

    Публикаций: 0
    Комментариев: 776
    а я уж как картинку увидал подумал что это деталька от ITER no


    --------------------
        

    Информация

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