Новый супер-коллайдер - надежда американской науки
 |
|
| • | "Фланговое" изображение одного из первых полноэнергетических столкновений ионов золота, полученное на ускорителе RHIC |
Брукхэвенская национальная лаборатория Департамента энергетики США сообщила, что коллайдер релятивистских тяжелых ионов (Relativistic Heavy Ion Collider - RHIC) запущен на полную расчетную мощность. Введены в строй все 4 детектора, расположенных по окружности двухкольцового ускорителя радиусом 38 миль. Как предполагается, при полной загрузке ускоритель выдаст примерно в 100 раз больше данных, чем во время первого пуска коллайдера в прошлом году. В результате должна быть получена более четкая картина того, что происходит, когда ионы золота сталкиваются на скоростях, приближенных к световым. Целью этого исследования является воссоздание в микроскопическом масштабе тех условий, которые, как предполагается, существовали при возникновении Вселенной. Ученые надеются изучить базовые компоненты материи в том виде, в котором они существовали в ее ранних формах. Эти компоненты, такие как кварки и глюоны, которые в обычных условиях связаны вместе в протонах и нейтронах, существовали в свободной форме в горячей и плотной кварк-глюонной плазме, которую и должен создать RHIC.
По словам первого заместители директора лаборатории Томаса Кирка, при помощи коллайдера уже были получены очень интересные результаты, которые убедили ученых в том, что они находятся на правильном пути к созданию кварк-глюонной плазмы. Однако эти результаты были основаны на слишком малом числе данных. Нынешние исследования будут проводиться гораздо более основательно. При первом пуске RHIC сталкивал ионы с максимальной энергией 65 миллиардов электрон-вольт на нуклон. Новые столкновения будут проходить при уровне энергии 100 МэВ на нуклон. Это позволяет надеяться на то, что сталкивающиеся частицы достигнут "точки кипения" - температуры, при которой кварки и глюоны смогут освободиться от удерживающих их связей. Если это произойдет, что резко возрастет число частиц, возникающих при столкновении, а также произойдут изменения в распределении типов частиц. К примеру, ученые ожидают увидеть больше частиц, которые содержат странные кварки и антикварки. По мере набора статистических данных с течением времени должны проявиться и более слабые взаитмодействия. Все эти новые свойства столкновений возможны только при столкновении тяжелых релятивистских ионов, и рассматриваемые вместе, позволят ученым достоверно сделать вывод о возникновении кварк-глюонной плазмы.
 |
|
| • | Столкновение ионов золота, зафиксированное детектором "Фобос" |
Коллайдер оборудован уникальными детекторами, позволяющими получать детальные изображения результатов столкновений. А детектор "Фобос" – цилиндрический блок силиконовых детекторов и два спектрометра, помещенных вокруг места, где происходят столкновения – позволяет получать объемные цифровые снимки и реконструировать траектории частиц, что видно на снимке: цветные точки показывают места, которые подвергаются бомбардировке тысячами образующихся при столкновении частиц, а rрасные линии – реконструкция траекторий некоторых из них.
Однако для решения возложенных на него задач это оборудование нуждается в некоторых усовершенствованиях. В частности, необходимо увеличить чувствительность детекторов, с помощью которых ученые наблюдают за частицами, появляющимися в результате столкновения. Кроме того, необходимо усовершенствование компьютеров, которые обрабатывают немыслимые объемы данных, собираемых детекторами. По мнению технического директора RHIC мощность компьютеров должна быть увеличена в два раза, а объем памяти – в четыре. Ведь предполагается, что продолжительность эксперимента в несколько раз превзойдет длительность предыдущего пуска в 2000 году. В дополнение в столкновениям тяжелых ионов, в ходе эксперимента впервые за все время существования RHIC будут также изучаться столкновения поляризованных протонных лучей. По мнению Кирка, реализация этой программы станет кульминацией десятилетних попыток получить новые знания о происхождении вселенной. Брукхэвен, по словам его руководителей, гордится выпавшей на его долю честью стать центром этого прорыва.
Комментарии читателей Оставить комментарий