Великий адронний колайдер вперше прискорив цілі “атоми”

ВАК
Великий адронний колайдер (ВАК). Fermilab/SLAC

Минулого тижня оператори найбільшого прискорювача елементарних частинок на планеті вперше ввели у поле не лише ядра, а цілі “атоми”, які несли по одному електрону. Цей експеримент став першим успішним випробуванням нової програми Gamma Factory, яка розширює традиційні уявлення про можливості Великого адронного колайдера.

Еволюція ВАК’а

Ще 10 років тому щодо запуску Великого колайдера існувало чимало сумнівів, але сьогодні за його допомоги з’явилися та підтвердилися визначні фізичні відкриття.

На перетині Франції та Швейцарії десять тисяч фізиків зі ста різних країн спостерігають за тим, як поводяться заряджені частинки під впливом прискорювача. Таким чином, ще у 2012 році було експериментально відкрито бозон Гіггза, теоретично передбачений в рамках Стандартної моделі. Ця теорія об’єднує три з чотирьох фундаментальних видів взаємодії: слабку, сильну та електромагнітну.

Першочерговим завданням колайдера є прискорення протонів, але останнім часом раз на рік фізики намагаються вийти за межі типових досліджень. В минулому році вони досліджували зіткнення ядер ксенону, а цьогоріч – екстремально іонізовані атоми свинцю, котрі несуть по одному електрону. Інженер колайдера Міхаела Шауман зазначає:

“Ми вивчаємо нові ідеї, які можуть розширити поточну дослідницьку програму та інфраструктуру CERN.”

Шауман додає, що вкрай важливо в процесі прискорення не відірвати електрон від атома, в чому і полягає значущість отриманих результатів.

Після першого невдалого запуску, науковці мінімізували кількість введених в колайдер пучків з 24 до 6 та отримали частинки, час життя яких значно перевищив теоретичні розрахунки.

Це відкриття допоможе в майбутньому зрозуміти чи можливо створити таку собі фабрику гамма-випромінювання. Зазвичай для генерації та вивчення гамма-випромінювання використовують ядерні реактори. Однак можливість використати прискорювач як альтернативне джерело гамма-випромінювання дозволить проводити як фундаментальні дослідження в області фізики елементарних частинок, так і знаходити різноманіття практичного використання. Така можливість дозволить ЦЕРН значно збільшити коло досліджень.

В побутовому житті гамма-випромінювання використовується під час променевої терапії – одного з методів лікування онкологічних захворювань. Проте на квантовому рівні ці гамма-промені теоретично мають достатню енергію для створення нормальних часток речовини, таких як кварки, електрони та навіть мюони. Все це виглядає дещо фантастично, проте на Великому адронному колайдері вже зробили новий крок у цьому напрямку.

CERN

Total
7
Shares
7 Shares:
Перегляньте також
Можливий розпад бозона Хіггса на нижні кварки
Далі

6 років після відкриття: у ЦЕРН вперше зафіксували розпад Бозона Хіггса на нижні кварки [оновлено]

Женева, 28 серпня – через шість років з моменту відкриття унікальної квантової частинки, дослідники вперше побачили розпад бозона Хіггса…
Плазма на термоядерному реакторі Wendelstein 7-X
Далі

Німецький термоядерний реактор Wendelstein 7-X встановив світовий рекорд

В останньому циклі випробувань німецький експериментальний термоядерний реактор продемонстрував високі показники температури та густини плазми, а також встановив…