В Большом адронном коллайдере (БАК) происходит нечто загадочное

Alex.M

Ассоциация VN
Сообщения
244
Реакции
157
Баллы
453
Смеётесь над физикой... :sorry:
 

Mila

Основатель
Сообщения
4,945
Реакции
8,549
Баллы
953
Большой адронный коллайдер станет машиной времени



Эксперименты на крупнейшем в мире ускорителе способны породить элементарные частицы, которые перемещаются назад во времени. Такой вывод ученые сделали после теоретической работы, которую вполне можно проверить в опытах на женевском коллайдере.

Хотя путешествие во времени будет возможно только для особых частиц, трудно переоценить значение подобного открытия для физики.

Одной из главных задач БАК (LHC) является поиск бозона Хиггса - гипотетической частицы, отвечающей за наличие у материи массы. Некоторые теоретики предполагают, что в столкновениях, которые рожают хиггсовский бозон, одновременно будут возникать и так называемые синглетные бозоны Хиггса. А эти частицы будут иметь интересные свойства.

Согласно теории Вейлера и Хо, синглетные бозоны Хиггса могут прыгать в дополнительное, пятое измерение, где они способны двигаться вперед или назад во времени, чтобы вновь появляться в будущем или прошлом.

Проверить наличие таких частиц-путешественников будет несложно: они сами (а точнее - продукты их распада) будут появляться перед столкновением в детекторе, их создателе.

Новая теория отвергает парадоксы, связанные с путешествиями во времени, поскольку человека послать в прошлое таким образом невозможно. Однако ученый отмечает, что, если люди могли бы контролировать производство синглетных бозонов Хиггса, они могли бы посылать сквозь время сообщения. Способны ли такие действия вызвать парадоксы - еще вопрос.
 

Mila

Основатель
Сообщения
4,945
Реакции
8,549
Баллы
953
Физики зафиксировали необъяснимое явление в коллайдере Тэватрон

Физики, работающие на американском коллайдере Тэватрон зафиксировали необъяснимое пока явление, которое, возможно, представляет собой рождение новой неизвестной частицы.



в ускорительном тоннеле коллайдера происходят столкновения протонов и антипротонов, в результате которых рождаются другие частицы, которые, в свою очередь, также распадаются. Анализируя конечные продукты распадов, ученые могут определить, какие частицы образовывались в коллайдере изначально.

Авторы новых работ анализировали данные, собранные на одном из детекторов Тэватрона - CDF. Ученых интересовали события образования W-бозонов - элементарных частиц, которые являются переносчиками слабого взаимодействия (наряду с электромагнитным, сильным и гравитационным оно входит в число четырех фундаментальных физических взаимодействий). Каждое событие рождения W-бозона сопровождалось образованием двух потоков других частиц.

Было обнаружено, что при энергиях столкновений 144 гигаэлектронвольта наблюдается избыток новообразованных мюонов и электронов. Ученые полагают, что рождение лишних частиц может объясняться тем, что в исходных столкновениях появлялись новые, еще неизвестные физикам частицы, которые распадались с образованием W-бозонов, распад которых и давал дополнительные электроны и мюоны.

Специалисты полагают, что новая частица (если наблюдаемый эффект действительно обусловлен ее рождением) не является бозоном Хиггса (частицей, которая, согласно наиболее общепринятой гипотезе, объясняющей устройство окружающего мира, отвечает за наличие у других частиц массы). На тех энергиях столкновений, при которых осуществлялся эксперимент, распад бозона Хиггса должен давать другие цепочки частиц.

Тэватрон - это крупнейший после знаменитого БАК коллайдер элементарных частиц. В настоящее время эксперименты на нем приостановлены из-за попадания молнии. Кроме того, в октябре 2011 года все работы на Тэватроне будут свернуты, несмотря на то, что на ускорителе было получено множество перспективных для поимки бозона Хиггса данных.
 

Mila

Основатель
Сообщения
4,945
Реакции
8,549
Баллы
953
Тайное становится явным: в Большом адронном коллайдере (БАК), оказывается, была получена

Удивительные результаты дали последние эксперименты по моделированию на БАКе Большого Взрыва



На днях во Франции завершилась конференция Quark Matter 2011, на которой ученые подвели итоги экспериментов, проведенных на БАКе в конце 2010 года - перед отправкой "монстра" на каникулы (кратко они изложены в пресс-релизе CERN). Тогда в коллайдере сталкивали ионы свинца. А прежде там сталкивали почти на скоростях света и разбивали вдребезги лишь протоны - частицы несравненно более легкие. Ученые справедливо расчитывали, что "тяжелые ядра свинца" позволят глубже проникнуть в тайны материи. Так оно вроде бы и вышло, как выяснилось на конференции.

Смысл экспериментов: разбивая частицы, вернуть материю в "первобытное" состояние. В то, когда ее мельчайшие составляющие еще не объединились в протоны и нейтроны, а тем более в атомы. Такие условия, если верить господствующей ныне теории зарождения Вселенной, существовали сразу после Большого Взрыва, в результате которого она - Вселенная - и образовалась. Из некой точки. Примерно 13,7 миллиардов лет назад.

БАК по сути моделировал Большой Взрыв. Сотворял так называемую кварк-глюонную плазму. Это невероятно горячий - до 10 триллионов градусов - "суп" из протоматерии, в состоянии которого Вселенная находилась через доли наносекунд после своего рождения.
Сотворив "суп", физики наблюдали за его поведением посредством детекторов ALICE, ATLAS и CMS - гигантских измерительных комплексов, весящих по 10 и более тысяч тонн. Ученые хотели бы понять (в числе прочего), каким образом протоматерия превратилась в обычную - в ту, которая нас сейчас окружает. И какова природа так называемого сильного взаимодействия, за счет которого кварки и глюоны "склеиваются" в протоны и нейтроны.

По словам специалистов ЦЕРН, последствия столкновений встречных пучков протонов позволяли имитировать состояние материи через десять в минус 34-й степени секунды после Большого Взрыва. А столкновение ионов свинца - через десять в минус 11-й степени. То есть, гораздо позднее. Но выражаясь образно, и тот и этот эксперименты приблизили исследователей к самому эпицентру акта творения. По времени, конечно. И по сути, перенесли - пусть в микроскопическом масштабе - почти на 14 миллиардов лет назад.


В мире нет научного инструмента крупнее, чем БАК. И эксперименты на нем соответствующие

Ученые сейчас пытаются понять, что получилось. А некоторые уже делают сенсационные выводы. Например, в университете Бирмингема (University of Birmingham in the U.K) исследователи под руководством доктора Дэвида Эванса (David Evans) полагают: едва появившись, Вселенная вела себя отнюдь не как газ. Как предполагалось ранее. Скорее Вселенная была жидкой. И, выражение "кварк-глюонный суп", которое применяли к первичной материи в ней, возможно, окажется не просто образным.
Кстати, сама гипотеза о том, что сразу после Большого Взрыва Вселенная обладала свойствами жидкости - плотной и сверхгорячей, была выдвинута еще 5 лет назад после экспериментов на американских ускорителях. И вот теперь полоумная вроде бы идея подтверждается.
Как сказано в пресс-релизе французской конференции, плотность произведенной в коллайдере субстанции - той самой кварк-глюонной плазмы - оказалась чудовищной : гораздо больше, чем в недрах нейтронной звезды.
- Вряд ли во Вселенной есть более плотное вещество - разве что в Черных Дырах, - говорит Дэвид Эванс, который ныне возглавляет команду детектора ALICE.
Исследователи уверяют, что один кубический сантиметр этого "супа" - то есть, новорожденной Вселенной - весит 40 миллиардов тон. Температура его несравненно выше, чем в центре Солнца.
А ведет себя "суп" как идеальная жидкость - в которой вообще нет трения.
- Если вы размешаете чай в стакане, а потом вытащите ложку, то он - чай - через какое-то время прекратит вращаться. А идеальная жидкость никогда не остановится. Она будет двигаться по кругу до бесконечности, - объясняет суть кварк-глюонной плазмы Дэвид.


Столкновение ионов свинца и породило вещество невероятной плотности - "кварк-глюонный суп", из которого состояла новорожденная Вселенная

Существует и альтернативная точка зрения. Мол, сначала был сотворен невероятно горячий газ, потом он превратился в нечто горячее и жидкое. А уж потом - из этого - постепенно стал "всплывать" окружающий нас мир. Как поплавок в проруби.
В следующих экспериментах ученые планируют увеличить энергию соударений ионов свинца в два раза и выйти на запредельные значения. Соответственно должна возрасти и плотность "кварк-глюонного супа". Не исключено, что наблюдение за ним и позволит точнее разобраться в первичной материи. И определить, жидкая она была или газообразная.
Однако рекордных экспериментов с тяжелыми ионами на БАКе и очередных больших взрывов в миниатюре придется подождать до 2013 года.

Большие Взрывы станут еще больше

Еще в сентябре прошлого года на симпозиуме по адронным коллайдерам (Hadron Collider Physics Symposium 2010), проходившем в Канаде, ученые рассказали о перспективах модернизации БАКа в ближайшие 25 лет. Есть планы довести энергию столкновений протонов до 33 тераэлектронвольт (ТэВ). Это более, чем в два раза больше задуманного ныне.
Пока энергия столкновений составляет "всего" 7 ТэВ. Но общественность уже паникует: "как бы чего не случилось".
В 2012 году энергию попробуют увеличить до расчетных, но небывалых еще в истории физических экспериментов 14 ТэВ. И можно себе представить, какой "вой" поднимется по этому поводу. Но он не пойдет ни в какое сравнение с тем, который могут спровоцировать грядущие исследования. А именно те самые 33 ТэВ, намеченные на 2035 год.
Ко всему прочему на модернизированном и фантастически мощном БАКе начнут сталкивать и ионы, и протоны, и электроны. И электроны с протонами.

Действительно, страшно…Но интересно.
 
Сверху Снизу