|
16.03.2011 13:17 |
Адронный коллайдер впервые родил истинный кварк
Большой адронный коллайдер после зимних каникул и нескольких недель тестов вышел на нормальный режим работы и тут же случилось так давно ожидаемое рождение топ-кварка. Исследователи, занимающиеся работой на Большом Адронном коллайдере впервые зарегистрировали появление так называемого истинного, одиночного топ-кварка.
Энергия пучков протонов была впервые после каникул увеличена до 3,5 тераэлектронвольт на пучок. Пока светимость пучков - количество протонов в секунду - относительно низка, всего лишь 10 в 10 степени частиц в секунду на квадратный сантиметр (штатная светимость составляет около 10 в 32 степени частиц). Однако ученые постепенно будут увеличивать светимость, концентрируя пучок с помощью специальных устройств - коллиматоров.
Впервые появление частицы было зафиксировано на коллайдере Теватрон в штате Иллинойс (США) в Национальной ускорительной лаборатории имени Энрико Ферми. Топ-кварк – самая тяжелая из известных элементарных частиц и самый тяжелый кварк (фундаментальная частица в теоретической конструкции физики элементарных частиц). Его масса в 170 раз больше протона и в 340 раз больше массы электрона.
Интерес находки физиков в том, что топ-кварки всегда «рождаются» в виде кварка и антикварка и не существуют в свободном состоянии, образовывая в результате сильнейшего взаимодействия, которое не меняется даже с увеличением расстояния, различные частицы – протоны, нейтроны и другие. Впервые появление одиночного топ-кварка без пары зарегистрировали исследователи на Теватроне в 2006 году.
Физики, работающие с Большим адронным коллайдером, были удивлены, получив такой результат за достаточно короткий промежуток времени. Филип Харрис, выступая на пресс-конференции в Швейцарии, заявил, что новость вселяет надежду в исследователей, и что эксперименты на БАК в ближайшие годы принесут ощутимые результаты.
Большой адронный коллайдер был впервые запущен в работу в сентябре 2008 года, однако через неделю произошла крупная авария – вышел из строя один из магнитов. Ремонт занял больше года и 20 ноября 2009 года установка вновь заработала.
Большой адронный коллайдер, стоимость создания которого превысила 6 миллиардов евро, - самый большой в истории ускоритель элементарных частиц, созданный для получения принципиально новых данных о природе материи и фундаментальных физических законах. Слово "коллайдер" образовано от английского слова collide - "сталкивать", и означает, что в нем сталкиваются летящие в противоположные стороны частицы, а не пучок частиц и неподвижная мишень, по-русски этот термин звучит как "ускоритель на встречных пучках".
Создание установки началось в конце 1990-х годов, а в сентябре 2008 года он был торжественно запущен - физики успешно провели пучки протонов в обоих направлениях, однако уже через неделю на ускорителе произошла крупная авария, связанная с выходом одного из магнитов из сверхпроводящего состояния. Ремонт коллайдера и его модернизация, в частности, установка системы QPS для защиты от повторения подобных аварий, заняли более 14 месяцев и потребовали 40 миллионов долларов. |