Для детального изучения бозона Хиггса может потребоваться новый мюонный коллайдер.

Столкновение мюонов


Совсем недавно ученые CERN сообщили всему миру о том, что неуловимый бозон Хиггса или частица очень на него похожая, наконец-то обнаружен. Но для того, что бы детально изучить свойства и поведение этой частицы ученые будут нуждаться не в одной или двух таких частицах, для этого потребуется целая "фабрика бозонов Хиггса", которая будет получать эти частицы в больших количествах. К сожалению, Большой адронный коллайдер (БАК) не очень хорошо подходит на роль такой "фабрики", он изначально рассчитывался для решения других задач. По всей видимости, для изучения бозона Хиггса придется строить еще один новый коллайдер, мюонный коллайдер.

Большой адронный коллайдер изначально разрабатывался и создавался для обнаружения бозона Хиггса, но, по сути, он является огромной научной машиной общего назначения. Это является следствием того, что в начале экспериментов никто и не знал где и как искать бозон Хиггса, поэтому БАК должен был быть способен работать в широком диапазоне энергий и множестве различных режимов. Благодаря этому БАК подходит для выполнения самого широкого круга научных экспериментов с различными материалами.

Но теперь, когда физики уверены, что они почти точно знают, где и что находится, с чем они имеют дело, они должны получить большое количество бозонов Хиггса, что бы "препарировать" их, разобрать их по косточкам и разложить все по полочкам. Большой адронный коллайдер не очень хорошо подходит на эту роль, он огромен, дорог и его эксплуатация обходится в немалую копеечку. Идеальным кандидатом является новый ускоритель, спроектированный и созданный с нуля, но который ориентирован исключительно на решение данной конкретной задачи.

В отличие от БАК, внутри которого сталкиваются разогнанные пучки протонов, новый ускоритель будет разгонять и сталкивать пучки других частиц, мюонов, которые называют еще и мю-мезонами, хотя к мезонам они не имеют никакого отношения. Мюоны являются частицами, подобными электронам, по крайней мере, их заряд равен заряду электрона, а масса превышает массу электрона в 200 раз. Когда мюон столкнется с антимюоном в результате цепочки распадов получится бозон Хиггса, который затем сам распадется на верхний кварк и верхний антикварк. С помощью таких столкновений можно получать бозоны Хиггса в количествах, достаточных для проведения дальнейших исследований, а размеры мюонного ускорителя могут быть в сотню раз меньше размера БАК, поэтому новый ускоритель будет более дешев в постройке и эксплуатации.

Сейчас ученые-физики планируют построить такой ускоритель в течение ближайшего десятилетия. И это может стать реальностью из-за того, что данный метод является самым дешевым и эффективным методом получения бозонов Хиггса. Конечно, есть и другие эффективные методы производства этих частиц, столкновения электронов и позитронов в недрах коллайдера, размеры которого должны превышать размеры БАК. Но на строительство такого коллайдера требуется сумма как минимум 20 миллиардов долларов, так что об этом речи и идти не может, по крайней мере в настоящее время.




Ключевые слова:
БАК, Большой, Адронный, Мюон, Коллайдер, CERN, Бозон, Хиггса, Протон, Электрон, Позитрон, Ускоритель

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • CERN планирует повышение мощности коллайдера для проведения новых поисков б ...
  • CERN официально объявляет о возможном открытии бозона Хиггса.
  • Станет ли Большой адронный коллайдер первой в мире машиной времени?
  • CERN собирается дать дополнительный год ученым, "охотящимся" за бозоном Х ...
  • Кто мешает пуску коллайдера – Бог, пришельцы или агенты из будущего?




  • 9 июля 2012 08:59
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3877
    Меня терзают смутные сомнения (С).
    Построили БАК, ухлопали кучу бабла и нашли, наконец-то, а может и не нашли еще. А оказывается, что эти бозоны Хиггса получать тоннами легко и просто с помощью простенького ускорителя. Что-то не стыкуется.


    --------------------
        
    9 июля 2012 09:09
    #2 Написал: gendalf

    Публикаций: 0
    Комментариев: 620
    FomaNeverujuwij, как ты собрался "легко и просто" доить корову если ты еще не знаешь где у неё вымя
        
    9 июля 2012 09:11
    #3 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3877
    gendalf на ощупь wink


    --------------------
        
    9 июля 2012 10:28
    #4 Написал: zabivator

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    FomaNeverujuwij, мещанство местной публики меня просто убивает.

    А подумать немножко? Одно дело ускоритель, который может работать в любой диапозоне энергий, разгонять любые частицы и в любом диапозоне же проводить измерения, и совсем другое дело узко заточенный на один интервал ускоритель мюонов.

    "Знал бы прикуп - жил бы в Сочи". Знали бы энергию бозона - обошлись бы дешёвым и маленьким ускорителем. Тут же пришлось перебором искать данный диапозон энергий.
        
    9 июля 2012 11:59
    #5 Написал: Андрей

    Публикаций: 0
    Комментариев: 79
    "Для детального изучения бозона Хиггса может потребоваться новый мюонный коллайдер."

    ОЙ!
    Ну кто бы сомневался!!! )))
        
    9 июля 2012 12:12
    #6 Написал: zabivator

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Андрей, а что странного в том, что вместо дорого в эксплуатации БАКа строят ускоритель в 100 раз меньше заточенный на конкретную задачу?
        
    9 июля 2012 12:22
    #7 Написал: Андрей

    Публикаций: 0
    Комментариев: 79
    zabivator,
    Я иронизирую. Понятно, что нужно. )
        
    9 июля 2012 13:05
    #8 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3877
    Цитата: zabivator
    А подумать немножко?

    Конечно немножко подумать не то что можно, но и нужно. Ведь на самом деле ребята из CERN еще сами не знают что они нашли. Они нашли что-то, по свойствам напоминающее бозон Хиггса. Сейчас по быстренькому сделают еще один коллайдер, начнут изучать, и окажется что это не тот бозон, не Хиггса, а какой-нибудь еще. И что делать? Вернуться на БАК и искать снова, а потом строить еще один ускоритель, когда снова найдется что-то очередное? Расточительно ИМХО, хотя плохого в этом я ничего не вижу, все же движение, дальнейшее развитие науки, расширение знаний, а это во все времена стоило дорого.


    --------------------
        
    9 июля 2012 16:19
    #9 Написал: Молочный

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: zabivator
    "Знал бы прикуп - жил бы в Сочи". Знали бы энергию бозона - обошлись бы дешёвым и маленьким ускорителем.

    ))) так они предполагали эту энергию еще давно еще до строительства ;) они когда еще собирались строить говорили, что хотят его потому что нужны очень большие энергии... так что не нужно в уши заливать ))
    а теперь оказывается можно было и дешевле обойтись ))) молодцы.
        
    9 июля 2012 16:21
    #10 Написал: zabivator

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Молочный, если бы знали эту цифру - 125 ГэВ ей бы и обошлись, так в том то и проблема, что наощупь искать приходилось.
        
    9 июля 2012 18:55
    #11 Написал: Daar

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    На когда конец света переносить? Лет так через 100 вся планета ускорителями будет покрыта, все будут на меньшее и меньшее расщеплять, пока в конце не получат... пиксель!
        
    9 июля 2012 19:08
    #12 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    Цитата: Daar
    расщеплять, пока в конце не получат... пиксель!
    и тот битый

    Почему никто не подумал, что у ученых со всего мира есть куча заданий возможных только на БАК и использовать его неэффективно на многолетний сбор статистики по частицам 125 ГэВ - это глупо.
        
    10 июля 2012 11:23
    #13 Написал: MaxIvanov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 393
    Любые потраченные на это деньги того стоят, забываем что речь идет о контроле над гравитацией.
        
    12 июля 2012 16:11
    #14 Написал: johnny

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    я, честно, дилетант в подобных материях, но вот одно бросается в глаза


    Когда мюон столкнется с антимюоном в результате цепочки распадов получится бозон Хиггса, который затем сам распадется на верхний кварк и верхний антикварк. С помощью таких столкновений можно получать бозоны Хиггса в количествах, достаточных для проведения дальнейших исследований


    когда физики об этом узнали: до или после модернизации БАК'а?
        

    Информация

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