Коллайдер NICA: российские физики разгадают тайны вселенной

(#Наука@science_newworld)

Новый проект России, готовящийся к строительству в Подмосковье, обойдётся в 20 миллиардов рублей с лишним. Но Россия далеко не один инвестор – еще 24 страны вносят посильный вклад в строительство. Для чего необходим такой дорогостоящий комплекс?

Дубна – небольшой научный городок на севере Подмосковья – имеет все шансы на несколько мгновений стать самым обсуждаемым местом на Земле. Ведь именно в Дубне состоялась церемония закладки первого камня сооружений нового проекта NICA – первого российского сверхпроводящего коллайдера, который поможет раскрыть загадки Вселенной.
Коллайдер NICA

Новый коллайдер будет работать на встречных пучках тяжелых ионов. Принцип работы подобного сооружения позволит добиться существенного прогресса в вопросах преобразования ядерной энергии. Физики надеются сделать невозможное, вернее то, чего ранее не удавалось добиться, – увидеть кварки и глюоны в свободном состоянии.

От чайника к чайнику

Кварки – это тренд второй половины ХХ века, когда ученые пришли к выводу, что уже давно изученные протоны и электроны, то есть сильно взаимодействующие частицы (адроны), имеют в составе еще более элементарные частицы.

Суть кварков в том, что они не могут существовать в свободном состоянии, а только по три. Ученые выдвигают гипотезы, что кварки находились в свободном состоянии лишь первые микросекунды после Большого взрыва. Затем же они соединились в группы по три и образовали адронные частицы.

Именно исследование природы кварков и поиск методов их расщепления может подтолкнуть физиков по всему миру к разгадке тайны сотворения мира.
Три кварка для Мюстера Марка

Сама история возникновения термина довольно интересна. Обычно новому явлению в физике дают имя первооткрывателя. Но Джеймс Джойс с его романом «Поминки по Финнегану» в то время был настолько на слуху, что изобретенное им выражение «три кварка», которое кричат чайки в одном из эпизодов: «Three quarks for Muster Mark!» («Три кварка для Мюстера Марка!»), – идеально подошло для описания самой сути изобретенных частиц. Ведь они, как и кварки у чаек Джойса, существовали только в количестве трёх штук.
Ускорители частиц

Для того, чтобы преобразовать элементарные частицы в свободные кварки, необходим мощный ускоритель частиц.

На данный момент среди мощнейших ускорителей заряженных частиц можно выделить американский коллайдер RHIC в Брукхейвенской национальной лаборатории и Большой адронный коллайдер.

Пиар-кампании были внушительными. Тогда весь мир перепугался, что раз уж адронные коллайдеры пытаются постигнуть загадки мироздания, понять природу Большого взрыва и, соответственно, сотворения Вселенной, то следующий шаг – создать (или найти) антиматерию. И всем известно еще со школы, что при встрече материя и антиматерия непременно взорвут весь мир.

Разумеется, такие масштабные исследования пока невозможны. В ближайшее тысячилетие – уж точно. И несмотря на шумиху вокруг, американский и европейский проекты не оправдали себя. Всё дело в том, что скорости и энергия столкновения оказались слишком высокими для того, чтобы заряженные частицы успевали вступать во взаимодействие друг с другом.

Российский же проект коллайдера изначально был рассчитан на нужные энергии. Поэтому, к тому времени, как зарубежные комплексы будут окончательно перестроены, в России уже будет готов NICA. Произойдет это не раньше 2020 года, а в эксплуатацию коллайдер собираются ввести к 2023-му.
Как знать

Когда коллайдер введут в эксплуатацию, как ученые поймут, что совершили прорыв? Ведь свободных кварков – одной из главных целей проекта – ученые не увидят. Положительные результаты исследований будут видны лишь по побочным эффектам, то есть аномалиям: по зарядовой асимметрии или необычным пикам в спектре вылетающих частиц.

Когда коллайдер будет запущен, собственно свободных кварков ученые не увидят. Детектор узнает о существовании кварков в свободном виде по аномалиям, которые обычно не встречаются в природе. Например, может наблюдаться

Но всё это тонкие материи, непонятные неподготовленному автору и читателю. Ясно лишь одно: существование кварков в свободном виде даст науке невиданные ранее возможности, связанные с загадками всего мироздания.

Директор Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ (Объединенного института ядерных исследований) профессор Владимира Кекелидзе не так давно объяснил важность российского коллайдера:

Мы знаем, что дала человечеству ядерная энергия. Но ядерные силы – это лишь остаточные явления тех сил, которые связывают кварки между собой. Если мы сможем управлять теми беспредельными силами, которые там таятся, это даст людям фантастические возможности!

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *