физика частиц - Самое интересное в блогах

Rewiever

Как осуществляется мегапроект в Дубне

Среда, 28 Июня 2023 г. 23:20 (ссылка)

В центре внимания - проект NICA

23jn_jinr2 (105x65, 7Kb) 21-22 июня в Доме международных совещаний ОИЯИ состоялась 58-я сессия Программно- консультативного комитета по физике частиц (заседание прошло в смешанном формате).

С приветственным словом к участникам обратился директор ОИЯИ Г.Трубников

(...)

Заседание ПКК прокомментировал вице-директор ОИЯИ В.Д.Кекелидзе:

«Мы собираемся в очень непростое время. Это связано с тем, что есть ограничения на поездки, логистика сложная. И второе - ряд бывших участников нашего комитета, представители ЦЕРН, например, официально не могут участвовать в работе ОИЯИ. И тем не менее кворум есть: из десяти членов нашего комитета в сессии участвуют семь - четверо в зале и трое в онлайн-режиме. Так что заседание проходит в стандартном режиме. Планы, которые мы хотели обсудить, - обсуждаются.

Конечно, основная тема так или иначе связана с нашим флагманским проектом NICA.

Только что был заслушан доклад А.О.Сидорина о статусе ускорительного комплекса. Надо сказать, что за последний год был достигнут очень большой успех. Вся часть ускорительного комплекса, кроме коллайдера и вывода пучка в коллайдер, фактически прошла успешные пуско-наладочные испытания, так называемый четвертый цикл. Цикл длился довольно долго, почти 3500 часов, это самый длительный в истории нашего ускорительного комплекса сеанс. За это время не только были отлажены основные элементы ускорительного комплекса (за исключением, повторюсь, коллайдера и пучков вывода к нему) - все они были отработаны, опробованы, в том числе включая систему электронного охлаждения, вакуумные системы выведенных каналов, системы управления, динамики пучка и так далее. Их работа фактически выведена на те параметры, которые планировались. Более того, был проведен сеанс в рамках научной программы NICA на установке BM@N. Впервые эта установка была скомплектована в полной конфигурации и набрано более полумиллиарда событий столкновения тяжелых ионов, а именно пучка ксенона с неподвижной мишенью, состоящей из цезий-йода. Сейчас активно идет анализ этих данных, и мы надеемся, что скоро выйдет публикация.

Что же касается предыдущих сеансов коллаборации BM@N - в неполной конфигурации, в тестовом режиме установка накапливала события. В позапрошлом году был проведен технический сеанс, но, тем не менее, были накоплены данные физического эксперимента. Буквально на днях европейский журнал принял статью по результатам предыдущего сеанса. Так что фактически научные данные в рамках программы NICA уже начали завоевывать позиции на мировом научном ландшафте.

О международном сотрудничестве - ситуация непростая. Ряд государств-членов из-за политической обстановки - Украина, Чехия и Польша - вышли из состава ОИЯИ. И естественно, коллаборации, в которых были достаточно серьезно представлены институты из этих стран, сократились. Это плохо не только для нас, но и для всего научного сообщества.

Но новые участники подходят, как говорится, стучатся в двери.

Очередное рабочее совещание коллаборации MPD, самой большой в рамках проекта NICA, пройдет этой осенью в Сербии. Это знаковое событие, потому что в Сербию приедут коллеги, которым не так легко добраться к нам, что тоже будет способствовать привлечению новых участников».

Галина МЯЛКОВСКАЯ, фото Игоря ЛАПЕНКО

Весь м-л: газета ОИЯИ «Дубна» - 28 июня 2023

Комментарии (0)Комментировать В цитатник или сообщество

Rewiever

С.Афонин (СПбГУ) предсказал "тяжелый Хиггс"

Суббота, 22 Апреля 2023 г. 23:08 (ссылка)

Второй бозон Хиггса?

standmod1 (300x225, 45Kb) Наблюдение в ЦЕРНе ранее предсказанного бозона Хиггса как будто бы завершило эпоху открытий фундаментальных элементарных частиц. На самом же деле вопросов к Стандартной модели (см.) меньше не стало - она может объяснить далеко не все явления. Например, непонятно, почему во Вселенной почти нет антивещества (проблема барионной асимметрии Вселенной), почему нейтрино имеют хоть и ничтожно малую, но ненулевую массу, почему вакуум Стандартной модели выглядит метастабильным (измеренная масса частицы Хиггса лежит в узкой области между границами стабильности и нестабильности вакуума), почему масса бозона Хиггса относительно невелика, хотя ожидаемый вклад от квантовых поправок на очень малых расстояниях, согласно современной теории, должен вести к гигантским значениям этой массы. Наконец, осталась загадкой природа темной материи.

«Есть довольно старая, но всё еще привлекательная идея, что существуют другие бозоны Хиггса, которые влияют на "стандартный". Расширение Стандартной модели хотя бы на одну такую частицу потенциально может "одним махом" объяснить вышеупомянутые несостыковки. На эту тему есть немало работ, однако здесь остро встает вопрос о величине массы второго бозона Хиггса, так как от нее решающим образом зависит то, как именно можно решить имеющиеся проблемы на уровне количественных предсказаний, а также понять, по каким признакам искать такую частицу в экспериментах на Большом адронном коллайдере», - рассказывает автор новой работы Сергей Афонин, доктор физико-математических наук, профессор кафедры физики высоких энергий и элементарных частиц, руководитель лаборатории теории ядра и элементарных частиц имени В. А. Фока Санкт-Петербургского государственного университета.

Исследователь разработал теоретическую модель, которая позволила предсказать массу второго гипотетического бозона Хиггса. В основе концепции лежит идея о том, что бозон Хиггса может быть составной частицей, части которой очень сильно связаны, наподобие того, как кварки сильно связаны внутри протонов и нейтронов.

Идея «композитного Хиггса» часто используется для решения проблемы стабилизации его массы, обеспечивая «защиту» от быстро растущего вклада квантовых поправок: проще говоря, величина массы стабилизируется размером «внутренних частей». При очень сильной связи «структурных частей» между собой могут появляться некоторые универсальные характеристики, что, при определенных предположениях, позволяет описывать систему без знания конкретной природы этих «частей». В квантовой теории поля на этом основан так называемый голографический подход, изначально возникший в теории струн. Именно в рамках такого подхода и была построена модель. Сначала, в совместной работе исследователя с коллегами, она была успешно протестирована на описании масс известных легких частиц, составленных из кварка и антикварка, где также имеет место сильная связь составных частей, а затем применена к Стандартной модели. Расчеты показали, что второй бозон Хиггса имеет массу примерно в четыре раза больше первого, однако доказать его существование еще предстоит.

21ap23_afonin2 (380x255, 73Kb) «Современный уровень согласия теории и эксперимента показывает, что частицы Стандартной модели напрямую не взаимодействуют или почти не взаимодействуют с какими-то другими гипотетическими частицами. Исключение составляет бозон Хиггса, для которого пока нет сильных экспериментальных ограничений. Это указывает на то, что из частиц Стандартной модели второй бозон Хиггса, скорее всего, заметно взаимодействует только с известным бозоном Хиггса, поэтому в образовании масс других элементарных частиц не участвует. Тогда эта частица, по определению, не является бозоном Хиггса. Более интригующий вариант: она действительно бозон Хиггса, но не в нашем "светлом" мире наблюдаемых элементарных частиц, а в "темном" мире ненаблюдаемых частиц темной материи. Тогда, если уж прибегать к популярным метафорам, её, вероятно, было бы точнее называть не второй "частицей Бога", а "частицей антипода Бога". Если она существует и физики научатся экспериментально наблюдать её эффекты, то мы как бы приоткроем портал в мир темной материи, находясь в земной лаборатории», — поясняет Сергей Афонин (см.).

Напомним, что в настоящее время эффекты темной материи наблюдают только в космологических масштабах. Например, именно темная материя ответственна за своего рода «хаос» в наблюдаемых законах движения звезд во многих галактиках. Причем, по современным данным, её общая масса почти в пять раз превышает массу обычной материи.

«Довольно неожиданным в предсказанном значении массы второго бозона Хиггса стало то, что она практически в точности соответствует максимальной вероятности распада такой частицы на топ-кварк и топ-антикварк — самых тяжелых частиц в нынешней Стандартной модели. При этом масса обычного бозона Хиггса соответствует максимальной вероятности распада на глюоны — переносчики сильного взаимодействия, являющиеся, как и фотон, безмассовыми векторными бозонами. В будущем было бы интересно исследовать подмеченное соответствие, что могло бы дать новые, независимые аргументы в пользу существования второго бозона Хиггса с предсказанной массой, а следовательно, сильнее мотивировать физиков к его целенаправленному поиску в планируемых экспериментах на Большом адронном коллайдере», — подводит итог Сергей Афонин.

Результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Physics Letters

Текст РНФ 20.04.2023

Метки: исследования микрокосмос физика частиц Стандартная модель бозон Хиггса С.Афонин

Комментарии (0)Комментировать В цитатник или сообщество

rss_habr

Квантовая механика — статистическая теория

Суббота, 03 Декабря 2022 г. 18:01 (ссылка)

Квантовая физика - это очень важная часть физики, теория которой объясняет поведение мельчайших частиц. Их движение совершенно не очевидно и не объясняется аксиомами классической физики.

Квантовая механика оказывается представлением вероятностно статистической теории. Именно об этом пойдёт речь в этой статье.

https://habr.com/ru/post/703298/?utm_source=habrahabr&utm_medium=rss&utm_campaign=703298

Метки: физика физика частиц физика движения механика квантовая физика квантовая механика квантовые вычисления статистика теория вероятностей байесовская вероятность

Комментарии (0)Комментировать В цитатник или сообщество

rss_habr

Фундаментальная нестыковка двух отличных теорий: гравитация и квантовая физика

Пятница, 18 Ноября 2022 г. 12:00 (ссылка)

Иногда приходится встречать статьи, в которых прямо или косвенно заявляется – дескать, физика «кончилась», всё уже открыто и всё понятно. Ну или почти всё. На самом деле нет: мы, конечно, давно и довольно успешно пытаемся понять и разложить по полочкам нашу Вселенную, но притворяться, что нам уже практически всё понятно, нет никакого смысла. Вот вам простой пример: у нас есть две невероятно хорошо работающие теории, которые мы уже много лет успешно подтверждаем экспериментами, и мы ещё ни разу не видели ни одного экспериментального факта, нарушающего либо Общую теорию относительности (ОТО) Эйнштейна, либо Стандартную Модель (СМ) физики частиц.
Читать дальше →

https://habr.com/ru/post/699686/?utm_source=habrahabr&utm_medium=rss&utm_campaign=699686

Комментарии (0)Комментировать В цитатник или сообщество

rss_habr

Светим лазером сквозь стену, чтобы поймать темную материю

Четверг, 18 Августа 2022 г. 17:50 (ссылка)

Я беру лазер и свечу им на толстую непрозрачную стену. Фотодиод с другой стороны вдруг начинает принимать фотоны. “Чтооооааа?! Что за колдунство?!“ - спросите вы. "Наука!" - отвечу вам я. “Но зачем?” - спросите вы. “Потому что можем!” - скажу я.

Звучит фантастично, но именно такой эксперимент (light-through-the-wall) под названием ALPS делают в Гамбурге. Цель его - поймать аксионы, частицы темной материи. В этом посте я напомню, почему темную материю надо ловить, какой эксперимент строят в Гамбурге и какие сложности приходится преодолевать.

https://habr.com/ru/post/683344/?utm_source=habrahabr&utm_medium=rss&utm_campaign=683344

Метки: Научно-популярное физика лазеры Астрономия тёмная материя alps аксионы физика частиц эксперимент будущее рядом

Комментарии (0)Комментировать В цитатник или сообщество

rss_habr

[Перевод] Физики не существует

Пятница, 08 Апреля 2022 г. 11:53 (ссылка)

Приведу отрывок из книги Лю-Цысинь "Задача трех тел", не с целью рекламы. Это то, что заставляет ум бурно размышлять над прочитанным. Итак ниже.

— Ну хорошо, уговорили. В бильярд играете? — Дин подошел к бильярдному столу.

— Играл немного в колледже.

— Мы с ней любили играть. Бильярд напоминает столкновение частиц в ускорителе. — Дин взял два шара, черный и белый, установил черный около одной из луз и положил белый сантиметрах в десяти от него. — Сможете положить черный в лузу?

— С такого расстояния? Любой неумеха смог бы.

— Давайте.

Ван взял кий, легонько ударил по белому шару и забил черный в лузу.

— Отлично. А теперь перетащим стол в другое место. — Дин взялся за крышку стола, растерянный Ван последовал его примеру. Они передвинули бильярд в другой угол, к окну. Затем Дин снова расставил шары как в первый раз. — Сумеете повторить? — поинтересовался он у Вана.

— Само собой.

— Валяйте.

И снова Ван легко положил шар в лузу.

Дин взмахнул рукой:

— Давайте передвинем его еще раз.

Они подняли стол и переставили в третий угол. Дин расположил шары как раньше: — Бейте.

— Послушайте, мы...

— Делайте, кому говорят!

Ван беспомощно пожал плечами. И опять ему удалось загнать черный шар в лузу.

Они передвинули стол еще два раза — к двери и на первоначальное место. Дин еще дважды ставил шары на сукно в прежнем порядке, и дважды Ван забил черный шар в лузу. Оба игрока чуть-чуть запыхались.

— Отлично, эксперимент окончен. А теперь проанализируем результаты. — Прежде чем продолжить, Дин закурил сигарету. — Мы провели один и тот же опыт пять раз. Четыре из них — в разных местах и в разное время. Два — в одном и том же месте, но в разное время. Ну разве это не потрясающе?! — Он преувеличенно широко развел руки в стороны. — Пять раз! С одним и тем же исходом!

https://habr.com/ru/post/659797/?utm_source=habrahabr&utm_medium=rss&utm_campaign=659797