Алгоритм AlphaGo «завершує кар’єру» і зосередиться на більш важливих завданнях
9 Червня , 2017
Нейронні мережі та штучний інтелект зроблять більш природними рухи персонажів комп’ютерних ігор
9 Червня , 2017

Експеримент CEBAF починає відкривати завісу таємниці універсального “клею”, що скріплює всю матерію Всесвіту

Не так давно почав працювати модернізований прискорювач частинок Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF), який знаходиться в Лабораторії імені Томаса Джефферсона американського Міністерства енергетики. І, незважаючи на те, що цей прискорювач ще не працює на повну потужність, отримані на ньому перші результати призвели до досить важливих відкриттів, що стосуються досліджень внутрішньої кваркової структури субатомних частинок. В цих відкриттях також містяться деякі натяки на існування нової форми матерії, з якою вченим довелося зіткнутись вперше за всю історію науки.
Модернізація прискорювача CEBAF, на яку було витрачено 338 мільйонів доларів, повинна підняти енергію часток які там розганяються до 12 ГеВ. Процес модернізації повністю закінчиться до осені цього року, після чого прискорювач запрацює на своїй повній потужності.
Основним експериментом, проведеним за допомогою прискорювача CEBAF, є експеримент Gluonic Excitations Experiment (GlueX), в ході якого вже зараз проводяться дослідження сил сильних ядерних взаємодій, за рахунок яких кварки утримуються разом, формуючи субатомні частинки, з них, у свою чергу, складається вся матерія. І це проводиться за допомогою пошуків частинок, які називаються  гібридні мезони. Гібридні мезони складаються з тих самих частинок, що й звичайні протони і нейтрони. Але на відміну від звичайних мезонів, які вже вивчені більш-менш добре, сили сильних взаємодій всередині гібридних мезонів ведуть себе дещо по-іншому.
Отримання і вивчення гібридних мезонів, які і є згаданою вище новою формою матерії, дозволить фізикам вивчити частинки, властивості яких визначаються закладеними в них сильними глюонними полями. Крім цього, в дослідженнях гібридних мезонів вчені сподіваються знайти відповідь на питання, чому кварки будь-якого типу ніколи не існують поодинці.
Ускоритель CEBAF #2
Перші результати були отримані в ході двотижневого періоду роботи прискорювача CEBAF. В ході експериментів вченим вдалося отримати два види мезонів, які отримали назви “нейтральна півонія” і “Ета”. Механізм виникнення таких частинок був ретельно вивчений, і дав вченим масу нової “їжі для роздумів”.
Експеримент полягає в тому, що промінь електронів з енергією 12 ГеВ перетворюється в промінь фотонів з енергією 9 ГеВ. Ці фотони вражають мішень з рідкого водню, і в результаті впливу фотонів з протонами іноді відбувається обмін енергією, в результаті чого народжується нова частинка – мезон. “Поки ми змогли “вигнати” лише декілька типів найпростіших мезонів” – пишуть дослідники, – “Але і це дало нам масу нової інформації, що стосується сил сильних ядерних взаємодій. Після завершення процесу модернізації прискорювача ми будемо використовувати такий самий метод для отримання та вивчення більш складних екзотичних частинок, з деякими з яких, ймовірно, ще не доводилося стикатися раніше”.
Наступними кроками, які мають намір зробити вчені, стане подальший аналіз наявних даних і підготовка до повноцінного запуску прискорювача CEBAF. “Ми впевнені, що нам вже вдалося створити гібридні мезони, однак у нашому розпорядженні поки занадто мало даних для того, щоб почати їх пошуки. Зараз ми робимо все можливе для того, щоб упевнитись, що все обладнання і датчики експерименту працюють належним чином і не підведуть нас, коли справа торкнеться проведення основного експерименту. А цей експеримент може принести дуже несподівані результати, які будуть здатні похитнути всю галузь сучасної фізики і все, що з нею пов’язано”.
Крім основних досліджень на прискорювачі CEBAF буде проведено ряд додаткових досліджень, метою яких є отримання перших знімків тривимірної структури нейтронів і протонів, вивчення динаміки руху глюонів і кварків в ядрах атомів і деякі інші експерименти, пов’язані з фундаментальними властивостями матерії і її будовою.

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: 
Inline
Inline