Последние сообщения

Страницы: [1] 2 3 ... 10
1


Робот "Бродяга" с использованием ультразвукового датчика и L293D: http://r9al.ru/2022/robot/add/brous2/index.htm
2
Наука / Re: Новости науки и технологии
« Последний ответ от Новичёк Мая 12, 2022, 22:21:15  »
Эффект Унру: найден способ вызывать аномальное излучение без достижения сверхвысоких скоростей

Физики придумали весьма элегантный способ изучить один из самых загадочных феноменов современной науки, не прибегая к экстремальным мерам.




Примечательно, что новое исследование также может раскрыть секрет превращения материи в невидимую.

Каждый раз, когда вы делаете шаг, само пространство излучает неяркий свет. Названное эффектом Фуллинга-Дэвиса-Унру (или иногда просто эффектом Унру), это жуткое свечение излучения, выходящего из вакуума, сродни таинственному излучению Хокинга, которое, как считается, окружает черные дыры. В отличие от излучения Хокинга, в данном случае это произведение ускорения, а не силы тяжести.

На то есть веская причина. Вам нужно двигаться с невероятной скоростью, чтобы ощутить даже самый слабый из лучей Унру.

На данный момент эффект остается чисто теоретическим явлением, которое мы не в состоянии измерить. Но это может вскоре измениться после открытия исследователей из Университета Ватерлоо в Канаде и Массачусетского технологического института (MIT). Вернувшись к основам, они продемонстрировали, что можно стимулировать эффект Унру, чтобы его можно было изучать непосредственно в менее экстремальных условиях.

Однако настоящим призом было бы открытие новых горизонтов в экспериментах, направленных на объединение двух мощных, но несовместимых теорий в физике — одной, описывающей поведение частиц, и другой, касающейся искривления пространства и времени.

Конфликт общей теории относительности и квантовой механики

«Общая теория относительности и теория квантовой механики в настоящее время все еще несколько расходятся, но должна существовать объединяющая теория, описывающая, как все работает во Вселенной», — пояснил математик Ахим Кемпф из Университета Ватерлоо. — «Мы искали способ объединить эти две большие теории, и эта работа помогает нам сблизиться, открывая возможности для проверки новых теорий на основе экспериментов».

Эффект Унру находится прямо на границе квантовых законов и общей теории относительности. Согласно квантовой физике, атом, находящийся в полном одиночестве в вакууме, должен был бы ждать, пока входящий фотон пройдет через электромагнитное поле и заставит его электроны покачиваться, прежде чем такой атом будет считаться освещенным.

Однако есть способ обмануть это правило. Просто ускоряясь, атом может испытать мельчайшие колебания в окружающем электромагнитном поле в виде низкоэнергетических фотонов, преобразованных своего рода эффектом Доплера.

Это взаимодействие между относительным опытом волн в квантовом поле и колебанием электронов атома зависит от общего времени их частот. Любые квантовые эффекты, которые не зависят от времени, обычно игнорируются, учитывая, что на бумаге они, как правило, уравновешиваются в долгосрочной перспективе.

Лабораторные испытания

Вместе с коллегами Вивишеком Судхиром и Барбарой Сода Кемпф показал, что при ускорении атома эти обычно незначительные условия становятся гораздо более значительными и могут фактически стать доминирующими эффектами. Стимулируя атом правильным образом, например, с помощью мощного лазера, они показали, что можно использовать подобные альтернативные взаимодействия, чтобы заставить движущиеся атомы испытать эффект Унру без необходимости больших ускорений.

В качестве бонуса команда также обнаружила, что при правильной траектории ускоряющийся атом может стать прозрачным для падающего света, эффективно подавляя его способность поглощать или излучать определенные фотоны.

Помимо научно-фантастических приложений, определяя способы влияния на способность ускоряющегося атома взаимодействовать с рябью в вакууме, возможно, мы сможем придумать новые способы найти, где квантовая физика и общая теория относительности уступают место новой теоретической основе. «Более 40 лет экспериментам мешала невозможность исследовать взаимодействие квантовой механики и гравитации», — отмечает Судхир, физик из Массачусетского технологического института. По его словам, теперь у ученых есть жизнеспособная возможность исследовать явления из этой области науки в лабораторных условиях, и в будущем это может привести к нескольким прорывным открытиям.

Источник: TechInsider

===========================================================

Некоторые замечания к статье - в ней говорится: "Вам нужно двигаться с невероятной скоростью, чтобы ощутить даже самый слабый из лучей Унру." На самом деле суть эффекта Унру состоит в том, что пространство, свободное от излучения для наблюдателя, находящегося в инерциальной системе отсчёта (ИСО), т.е. неподвижного или двигающегося равномерно и прямолинейно, для другого наблюдателя, но движущегося в этом же пространстве ускоренно, оказывается заполнено излучением! Т.е. речь на самом деле идёт не о скорости, а об ускорении. Но поскольку ускорение, в отличие от скорости, является абсолютным, то с ускорением должна двигаться вся регистрирующая установка. Однако этот эффект крайне мал, поэтому его прямое наблюдение практически невозможно.

Подробности относительно эффекта Унру можно почитать здесь: Эффект Унру.
3
Наука / Re: Новости науки и технологии
« Последний ответ от Новичёк Мая 12, 2022, 21:57:59  »
Вода на Марсе в жидком виде оставалась гораздо дольше, чем думали ранее. Китайский марсоход обнаружил доказательства

Много воды на Марсе было всего лишь 700 миллионов лет назад


Китайский марсоход «Чжужун» обнаружил следы водной эрозии марсианской почвы на месте своей посадки. Это значит, что вода оставалась на Марсе в жидком виде гораздо дольше, чем думали ранее. Считается, что Марс был влажным по крайней мере 3 млрд лет назад — во время так называемого гесперийского периода, а позже стал сухим и холодным. Однако новое исследование представляет доказательства присутствия большого количества воды на Марсе всего 700 млн лет назад, вплоть до нынешнего, амазонского периода.



«Чжужун», названный по имени китайского бога огня, совершил посадку на обширной равнине Утопия в северном марсианском полушарии 15 мая 2021 года, поблизости от того места, куда в 1976 году прибыл посадочный модуль NASA Viking 2. Основная миссия марсохода, которая продолжалась три месяца, заключалась в поиске следов древней марсианской жизни. Марсоход продолжает исследовать место своей посадки и отправлять информацию на орбитальный аппарат «Тяньвэнь-1», вращающийся вокруг планеты.

Данные, полученные марсоходом, позволяют предположить, что в бассейне Утопия была вода в то время, когда он уже должен был быть сухим и холодным. «Самое важное и неожиданное — то, что мы обнаружили гидратированные минералы на месте высадки, расположенной на территории, относящейся к амазонскому периоду, и эти гидратированные минералы являются индикаторами водной активности, в том числе присутствия подземных вод», — заявил ведущий автор исследования Лю Ян из Китайской академии наук.

Исследователи проанализировали данные марсохода «Чжужун» об отложениях и минералах, обнаруженных в бассейне, а также провели анализ окрестностей, выполненный несколькими инструментами вездехода. Они отыскали гидратированный кремнезём и сульфаты, похожие на гидратированные минералы, найденные другими миссиями, изучающими различные регионы Марса.

Источник: IXBT
4
Наука / Re: Новости науки и технологии
« Последний ответ от Новичёк Мая 12, 2022, 21:54:42  »
Создан мощнейший рентгеновский лазер: миллион импульсов в секунду

Самый мощный в мире рентгеновский лазер готов к работе после капитального ремонта. Модернизированная версия линейного источника когерентного света LCLS-II использует температуры ниже, чем в глубоком космосе, чтобы разгонять электроны почти до скорости света и испускать миллион рентгеновских вспышек в секунду.




LCLS-II — это так называемый жесткий рентгеновский лазер на свободных электронах (XFEL), инструмент, предназначенный для получения изображений микроскопических объектов в высоком разрешении и в сверхбыстрых временных масштабах. Его предшественник использовался для изображения вирусов, воссоздания условий в центре звезды, кипячения воды до состояния плазмы, более горячего, чем ядро ​​Земли, создания максимально громкого звука и создания «алмазного дождя», который может идти на таких планетах, как Нептун.

Недавно завершенная вторая фаза прибора будет способна на гораздо большее. Рентгеновские импульсы от LCLS-II будут в среднем в 10 000 раз ярче, чем у его предшественника, и каждую секунду он будет испускать миллион таких импульсов — огромное увеличение по сравнению со 120 импульсами в секунду у оригинала.

«Всего за несколько часов LCLS-II произведет больше импульсов рентгеновского излучения, чем нынешний лазер сгенерировал за всю свою жизнь», — сказал Майк Данн, директор LCLS. «Данные, на сбор которых раньше могли уйти месяцы, теперь можно получить за считанные минуты. Это выведет рентгеновскую науку на новый уровень, проложив путь для целого ряда новых исследований и расширив наши возможности по разработке революционных технологий для решения некоторых из самых серьезных проблем, стоящих перед нашим обществом».

Как это работает

LCLS-II работает так же, как и первое поколение — электроны генерируются, а затем ускоряются вниз по длинной трубе, прежде чем они попадут в «ондулятор», который заставляет их колебаться, пока они не отбрасывают рентгеновские лучи из стороны в сторону. Но теперь каждый шаг этого процесса был обновлен.

Самая большая переделка — ускоритель посередине. Если раньше электроны направлялись по медной трубе при комнатной температуре, то в LCLS-II используется набор из 37 криомодулей для охлаждения оборудования до -271 °C, что чуть выше абсолютного нуля. Он делает это путем подачи жидкого гелиевого хладагента в модули от двух больших гелиевых криоустановок.

При таких низких температурах полости из металлического ниобия внутри модулей становятся сверхпроводящими, что позволяет электронам проходить с нулевым сопротивлением. Микроволны используются для питания колеблющегося электрического поля, которое резонирует внутри этих полостей, синхронизируясь с ритмом проходящих электронов и передавая им энергию. Эта добавленная энергия ускоряет электроны, так что к тому времени, когда они проходят через все 37 криомодулей, они движутся со скоростью, близкой к скорости света.



Затем электроны переходят в ондуляторы, которые используют сильные магниты, чтобы тянуть электроны из стороны в сторону, заставляя их колебаться и заставляя испускать рентгеновские лучи. Новые ондуляторы могут генерировать как «жесткие», так и «мягкие» рентгеновские лучи, которые могут быть полезны для разных целей. Жесткие рентгеновские лучи могут детально отображать отдельные атомы, а мягкие рентгеновские лучи могут показывать потоки энергии между атомами и молекулами.

Будущее установки

По словам команды, криомодули достигли своей низкой температуры в апреле, и теперь прибор готов к испытаниям с первыми электронами. Ожидается, что LCLS-II начнет производить рентгеновские лучи в конце этого года. Как только это произойдет, ожидается, что объект предоставит новое понимание химии, биологии, вычислений и квантовой механики.

Источник: TechInsider
5
Политика / Re: Противостояние: Россия - США
« Последний ответ от Новичёк Мая 12, 2022, 21:40:01  »
В следующем году США запустят спутники для слежения за гиперзвуковым оружием и баллистическими ракетами

Запуск ожидается в марте 2023 года


Директор Агентства по ПРО Министерства обороны США вице-адмирал ВМС Джон Хилл заявил вчера, что Министерство обороны США рассчитывает вывести на орбиту в марте 2023 года два прототипа спутников, предназначенных для слежения за гиперзвуковыми и баллистическими ракетами.



«Мы собираемся в марте 2023 года запустить в космос два взаимодействующих прототипа спутников», — сказал он на слушаниях в комитете по делам вооруженных сил Палаты представителей Конгресса США.

По словам Хилла, спутники будут выведены на орбиту таким образом, чтобы с их помощью можно было «вести наблюдение за испытаниями» в сфере оперативной ответственности Индо-Тихоокеанского командования Вооруженных сил США. «Мы будем собирать эти данные, чтобы доказать верность концепции», — добавил Хилл. По его словам, в перспективе возможно создание целой спутниковой группировки для указанных целей.

Директор Агентства по ПРО отметил, что в создании американской системы защиты от гиперзвукового оружия в настоящее время участвуют три частные компании, которые «соперничают между собой». Хилл уточнил, что «позднее в этом году» в зависимости от предложений данных фирм Пентагон выберет одну или две из них. С ними ведомство будет вести дальнейшую работу.

Хилл также сообщил, что США разрабатывают системы, призванные защитить американские корабли, в том числе авианосцы, от гиперзвуковых вооружений. Но подробностей он не привёл.

Источник: IXBT
6
Беседка / Разные интересные факты
« Последний ответ от Новичёк Мая 12, 2022, 21:29:27  »
Самое грязное место в мире находится в России: любопытные факты о нашей стране, от которых в восторге иностранцы

Любой иностранец, который впервые приедет в Россию и пробудет здесь хотя бы несколько недель, непременно удивится российским традициям, обычаям, природе и образу жизни россиян. Мы собрали для вас самые интересные факты о нашей стране, которые удивляют всех иностранцев.



Unsplash

♦ Россия чрезвычайно богата природными ресурсами. Она обеспечивает 27% импорта сырой нефти в ЕС, 41% природного газа и 47% твердого топлива.

♦ Байкал является самым чистым озером в России, а вот озеро Карачай в центральной части России — самое загрязненное место в мире. С октября 1951 года оно используется для хранения радиоактивных отходов атомной станции «Маяк».



♦ Россиянки еще всех мужчин переживут! Средняя продолжительность жизни российских женщин составляет 78 лет, в то время как мужчины в среднем доживают до 68 лет.

♦ Кто бы что не говорил, но Россия занимает аж 33-е место в мире среди «пьющих» государств.



♦ Самая длинная в России и во всем мире железная дорога – это Транссибирская железная дорога (Транссиб). Ее историческое название Великий Сибирский Путь. Длина пути составляет 9 288 километров. Продолжительность путешествия из Москвы до Владивостока займет около шести дней.



Источник: TechInsider
7
В России службы заказа такси обяжут предоставлять ФСБ доступ к базам данных

Соответствующий законопроект внесён правительством в Госдуму


Правительство РФ внесло в Госдуму законопроект, регулирующий работу такси. В нём много всего интересного, в том числе обязанность служб такси предоставлять доступ ФСБ к своим базам данных.



«Служба заказа легкового такси обязана предоставить органам Федеральной службы безопасности РФ автоматизированный удаленный доступ к информационным системам и базам данных, используемым для получения, хранения, обработки и передачи заказов легкового такси, в порядке, установленном правительством Российской Федерации», — указано в тексте документа.

Также законопроект предполагает создание трёх региональных реестров такси: регионального реестра служб заказа такси, регионального реестра перевозчиков легковыми такси, регионального реестра легковых такси.

Региональный реестр перевозчиков легковыми такси будет представлять собой информационный ресурс, содержащий сведения о перевозчиках, а также о приостановлении, возобновлении и об аннулировании действия разрешений на перевозку пассажиров. Региональный реестр легковых такси будет содержать сведения о транспортных средствах, соответствующих требованиям, предъявляемым к легковым такси. Региональный реестр служб заказа легкового такси будет включать в себя информацию о службах заказа легкового такси, в том числе о предоставлении им права на осуществление деятельности службы заказа легкового такси.

Законопроект предполагает создание и федеральной государственной информационной системы легковых такси. Она будет обеспечивать сбор, обработку, систематизацию, хранение сведений из всех трёх реестров с предоставлением уполномоченным органам возможности ведения указанных реестров и доступа к сведениям, содержащимся в указанной информационно-аналитической системе.

В тексте документа указывается, что информация, содержащаяся в федеральной государственной информационной системе такси будет общедоступной, её разместят на официальном сайте оператора федеральной государственной информационной системы легковых такси в Интернете.

Законопроект указывает также требования к водителю такси, самому автомобилю такси и тарифам на перевозку. Подробнее об этом можно почитать тут.

Источник: IXBT
8
Политика / Re: Информационная безопасность
« Последний ответ от Новичёк Мая 12, 2022, 21:04:24  »
Rutube снова заработал после крупнейшей в своей истории кибератаки

Сервис не работал почти три дня


Сайт отечественного видеохостинга RuTube, который подвергся самой мощной в своей истории кибератаке, стал доступен для пользователей.

Стоит отметить, что в данный момент сайт работает не очень быстро, вероятно, из-за наплыва пользователей. Однако работоспособность сервиса восстановлена, а мелкие ошибки разработчики должны оперативно исправить.

За несколько часов до этого генеральный директор Rutube Александр Моисеев заявил, что команда отечественного видеосервиса восстановила функциональность платформы после мощнейшей кибератаки, и добавил, что сервис планируют запустить уже сегодня.



Ранее хакерская группировка Anonymous взяла на себя ответственность за взлом платформы и заявила, что Rutube, вероятно, исчез навсегда. Впрочем, RuTube до того сообщил, что информация относительно утери исходного кода сайта не соответствует действительности.

Предполагалось, что восстановление работы Rutube после хакерской атаки может занять более недели. При этом руководство компании заранее было предупреждено об уязвимостях в инфраструктуре сервиса. Что касается убытков из-за расходов на восстановление и потери дохода от рекламы, то они могут составить от 500 млн до 1 млрд рублей.

Источник: IXBT
9
Наука / Re: Новости науки и технологии
« Последний ответ от Новичёк Мая 11, 2022, 20:06:30  »
Уровни CO2 в атмосфере Земли достигли самого высокого уровня в истории человечества



В апреле 2022 года уровень углекислого газа в атмосфере Земли превысил 420 частей на миллион (ppm) — это самый высокий уровень, когда-либо зарегистрированный в истории человечества.

Институт океанографии Скриппса в Калифорнийском университете в Сан-Диего сообщил, что среднемесячный базовый уровень углекислого газа (CO2) за апрель 2022 года в Гавайской обсерватории Мауна-Лоа составил 420,02 промилле. Позже это было подкреплено записями Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), а их данные показали, что уровни достигли 421,33 промилле 4 мая 2022 года. Цифры являются поразительным показателем того, как человеческая деятельность радикально меняет нашу планету.

Углекислый газ является одним из наиболее важных парниковых газов, связанных с изменением климата, поскольку он задерживается в атмосфере Земли на протяжении веков. Хотя, естественно, в следовых уровнях в атмосфере Земли концентрация этого улавливающего тепло газа увеличивается с момента промышленной революции в 19 веке, поскольку он выделяется в результате человеческой деятельности, такой как сжигание ископаемого топлива и вырубка лесов.

Гавайская обсерватория Мауна-Лоа используется в качестве глобального фона для CO2 в атмосфере из-за его большой высоты и удаленного местоположения. Измерения концентрации углекислого газа проводились здесь с 1958 года, когда уровни углекислого газа были менее 320 ppm, что сделало его рекордным самым длинным непрерывным измерением углекислого газа в атмосфере.

Эти новые данные пока считаются предварительными, но они следуют четкой тенденции, которая развивалась в последние десятилетия. Из года в год уровень углекислого газа, зафиксированный в обсерватории Мауна-Лоа, неуклонно растет, а промилле за последнее десятилетие стабильно превышает 400. Для небольшого контекста отметим, что в последний раз глобальный уровень углекислого газа стабильно превышал 400 ppm около 4 миллионов лет назад, когда в мире было примерно на 3 °C жарче, а уровень моря был намного выше, чем сегодня.

Существует некоторое сезонное колебание углекислого газа в атмосфере с самым высоким среднемесячным значением, происходящим в мае, как раз перед тем, как растения в северном полушарии начинают всасывать большое количество углекислого газа из атмосферы в течение весеннего вегетационного периода. Это означает, что в мае среднемесячный показатель будет даже выше, чем в апреле.

"Нам действительно нужно сосредоточиться на сокращении выбросов, и мы не добились большого успеха во всем мире, потому что темпы увеличения CO2 остаются такими же высокими, как и в последнее десятилетие", - сказал Питер Танс, старший научный сотрудник Лаборатории мониторинга и диагностики климата NOAA, Axios.

Источник: Планета новостей
10
Наука / Re: Новости науки и технологии
« Последний ответ от Новичёк Мая 11, 2022, 19:55:54  »
Большой адронный коллайдер: какие открытия он принес и чего ждать от перезапуска?



В конце апреля Большой адронный коллайдер был запущен вновь — после трехлетней остановки для модернизации. Вспоминаем, какие важные открытия он помог сделать и каких результатов стоит ждать теперь

Что делает БАК?

На первый взгляд 27-километровый кольцевой туннель под землей — довольно скучное место. Любителям эффектных зрелищ, вроде облачного гриба над ядерным полигоном или голубоватого свечения Вавилова — Черенкова в реакторе, здесь делать нечего. Все самое интересное происходит в наглухо запаянных трубах.

И все же можно сказать без преувеличения, что это место с самыми экстремальными условиями на Земле. А в чем-то и во всей Солнечной системе. Например, в 2012 году в БАК удалось достичь рекордной температуры в 5,5 трлн градусов (в 350 тыс. раз горячее, чем на Солнце). А плотность получившегося вещества была больше, чем у нейтронной звезды.

По своей функции коллайдер близок к микроскопу. А в чем-то он даже похож на машину времени. Мельчайшие частицы, из которых состоит мир, нельзя увидеть или пощупать. Некоторые из них вообще живут йоктосекунды (10−24-й  секунды) и образуются только в экстремальных условиях (какие существовали, например, при рождении Вселенной).

Чтобы смоделировать эти условия, ученые ускоряют пучки элементарных частиц до околосветовых скоростей и сталкивают их. Материя макромира (молекулы и физические тела) в таких условиях распадается, но для микромира начинается самое интересное.

Зачем это нужно?

В самом общем смысле — чтобы понять, как все устроено. Ученые используют теоретические модели, чтобы искать объяснение природным феноменам, прогнозировать события и создавать новые технологии. Но в любой модели есть и белые пятна, и противоречия.

Десятки лет назад физики сформулировали положения Стандартной модели, в которой все основные процессы подчинялись четырем силам: слабой, сильной, электромагнитной и гравитационной. Скажем, без слабого взаимодействия не происходило бы термоядерных реакций, Солнце бы не светило и жизнь была бы невозможна.

Уравнения Стандартной модели можно сравнить с чертежом огромной башни. Мы смотрим на него и представляем, как башня стоит, как в ней живут люди и как она ведет себя в разных погодных условиях. Но это только теория. При строительстве материалы могут повести себя иначе. Из-за ошибки в проектировании такая постройка, возможно, никогда бы не смогла существовать.

Стандартная модель позволяет теоретически предсказывать свойства тысяч различных процессов в мире элементарных частиц. И чаще всего эти предсказания подтверждаются экспериментом. Но иногда предсказания расходятся с полученными данными. А иногда над подтверждением давно сформулированной гипотезы приходится биться годами. Одна из таких гипотез связана с бозоном Хиггса.

Почему открытие бозона Хиггса стало событием?

Бозон Хиггса, который журналисты окрестили "частицей Бога", — пожалуй, самая знаменитая из всех частиц, обнаруженных детекторами БАК. Его открытие было одной из главных целей строительства всего сооружения. И она в итоге была достигнута в 2012 году. Но почему он так важен?

Согласно Стандартной модели, все элементарные частицы делятся на фермионы, из которых состоит материя, и бозоны, которые обеспечивают взаимодействия между фермионами. Без бозонов нейтроны, протоны и электроны просто летали бы по Вселенной, не образуя атомов.

Другая важная составляющая теории — симметрия. Она определяет поведение частиц и действие сил, которые на них влияют. Например, электромагнитное и слабое взаимодействия благодаря симметрии действуют как проявления одной и той же силы — электрослабой. Но эта красивая в теории идея могла работать только в том случае, если бы у частиц не было массы.

Как считается, в ранней Вселенной частицы были безмассовыми, и симметрия соблюдалась. Но затем симметрия стала самопроизвольно нарушаться. Одни частицы при этом вели себя как массивные, а другие — как безмассовые. С этим процессом и была связана одна из главных загадок Стандартной модели: почему происходят спонтанные нарушения симметрии.

Физик Питер Хиггс предположил, что масса частиц возникает под действием особого поля. В современном представлении частицы — это не шарики, а колеблющиеся "кусочки" (кванты) поля. Например, электроны — это колебания электронного поля, а фотоны — электромагнитного. Бозон Хиггса — тоже квант. Некоторые частицы, проходя через хиггсовское поле, "цепляются" за него и обретают массу.

Бозон Хиггса был последним недостающим элементом в Стандартной модели. Если бы его не нашли, пришлось бы искать другие объяснения того, почему нарушается симметрия. Впрочем, сам хиггсовский механизм тоже не до конца понятен, и поэтому сама Стандартная модель — лишь частный случай более общей теории, которая пока не создана.

Как проводят эксперименты на коллайдере?

На самом деле, конечно, БАК был построен не только ради одного бозона. В экспериментах проводятся сразу десятки и сотни параллельных экспериментов.

Изучение конкретного процесса на современном ускорителе выглядит примерно так. Ускоритель работает на протяжении 10–20 лет, по несколько месяцев в году. В остальное время его инспектируют, чинят, модернизируют. В течение всего этого времени регулярно, с частотой в миллионы раз в секунду, сталкиваются сгустки частиц.

Кстати, сгусток (bunch) и пучок (beam) частиц — не одно и то же. Частицы в кольцевом ускорителе летают, удерживаемые магнитным полем, вдоль одной и той же орбиты. Весь этот поток частиц образует пучок — точнее, два встречных пучка, которые движутся по двум разным пересекающимся орбитам. Но этот пучок не сплошной, а разбит на компактные кучки — сгустки, — следующие друг за другом на одинаковом расстоянии.

В результате в точке пересечения двух встречных пучков частицы сталкиваются не непрерывно, а через строго определенные промежутки времени; а вокруг этой точки стоят многослойные детекторы элементарных частиц, которые пытаются уловить все, что рождается в столкновениях.

Но особенность квантового мира в том, что в нем происходят все процессы, которые в принципе могут произойти — только с разной вероятностью. Поэтому, чтобы заметить какой-то очень редкий процесс, надо повторить столкновение в одинаковых условиях много раз. И задача ученых в том, чтобы услышать среди "шума" информации нужный им сигнал.

Например, рождение бозона Хиггса — не слишком редкое явление. Но его трудно уловить среди других осколков от столкновения протонов. Поэтому ученые искали признаки частицы, которая ведет себя именно как хиггсовский бозон: рождается в нужных условиях, распадается на  определенные частицы и влияет на другие частицы именно так, как и положено бозону Хиггса.

Что еще было открыто на БАК?

В основном опыты позволили понять, что происходит в частных случаях Стандартной модели, при очень экзотических условиях. Например, изучить свойства кварк-глюонной плазмы — состояния вещества, которое достигается при очень высоких энергиях (и, как считается, заполняло Вселенную в первые мгновения ее жизни).

Кроме того, эксперименты помогли лучше понять устройство элементарных частиц. Так, в 2015 году физики получили пентакварки — частицы, состоящие из пяти кварков вместо обычных двух (мезоны) или трех (барионы). Кварки — это строительные блоки, из которых состоят все известные нам элементарные частицы. Их существование еще в 90-х годах предположили ученые из Петербургского института ядерной физики, но получить их экспериментально не удавалось.

Выяснение того, как на самом деле устроены пентакварки, являются они составными или цельными, поможет лучше понять принципы устройства материи. Это приближает ученых к решению фундаментальной загадки: почему в природе не существует стабильных многокварковых частиц. Очевидной причины, по которой нельзя было бы сформировать аналог протона — скажем, из шести кварков, — теоретики назвать пока не могут.

Чего нам ждать теперь?

До сих пор результаты экспериментов на БАК укладывались в Стандартную модель. Однако у нее есть ограничения.

Данные некоторых экспериментов уже дали результаты, которые невозможно объяснить Стандартной моделью. Например, модель предсказывала, что так называемые красивые кварки должны с одинаковой вероятностью распадаться на электроны и мюоны. Но оказалось, что это происходит только в 85% случаев. Ученые предполагают, что здесь действует неизвестный фактор. Возможно, какой-то новый вид фундаментальных взаимодействий.

Еще одна большая загадка — существование суперсимметрии. Сторонники теории Великого объединения считают, что различные фундаментальные взаимодействия — это проявления одного, более общего, взаимодействия. Оно должно проявляться только при энергиях, во много раз превосходящих возможности современных ускорителей. Но анализ экспериментальных результатов все равно может дать некоторые подсказки.

С помощью БАК физики хотят создать условия, подобные тем, что существовали в ранней Вселенной. Если теория верна, во время таких экспериментов должны возникнуть особые суперсимметричные частицы (например, фотино — супер-партнер фотона). После модернизации мощность коллайдера может вырасти в десять раз. А это значит, что шансы получить такое событие возрастают.

Возможно, обнаружение суперсимметричных частиц поможет понять и природу темной материи. Это материя, которая не испускает электромагнитного излучения, но влияет на движение планет, звезд, галактик, скоплений галактик. Темной материи в четыре раза больше, чем обычной, но Стандартная модель ее просто не учитывает. Частицы суперпартнеров как раз и могут быть потенциальными кандидатами на роль элементов темной материи.

Источник: ТАСС.Наука
Страницы: [1] 2 3 ... 10
Последние сообщения на форуме:

[Робототехника] Re: Набор деталей для сборки мобильных роботов "КРАБ" от john Мая 14, 2022, 10:00:49
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Мая 12, 2022, 22:21:15
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Мая 12, 2022, 21:57:59
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Мая 12, 2022, 21:54:42
[Политика] Re: Противостояние: Россия - США от Новичёк Мая 12, 2022, 21:40:01
[Беседка] Разные интересные факты от Новичёк Мая 12, 2022, 21:29:27
[Политика] Re: Свобода заканчивается не только в Интернете... от Новичёк Мая 12, 2022, 21:09:48
[Политика] Re: Информационная безопасность от Новичёк Мая 12, 2022, 21:04:24
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Мая 11, 2022, 20:06:30
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Мая 11, 2022, 19:55:54
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Мая 11, 2022, 19:41:30
[Политика] Re: Информационная безопасность от Новичёк Мая 11, 2022, 19:22:28
[Политика] Re: Информационная безопасность от Новичёк Мая 11, 2022, 19:13:48
[Политика] Re: Информационная безопасность от Новичёк Мая 11, 2022, 19:10:30
[Политика] Re: Информационная безопасность от Новичёк Мая 11, 2022, 19:06:51
[Политика] Re: Информационная безопасность от Новичёк Мая 11, 2022, 19:04:35
[Наука] Re: Технический прогресс нас запутал... от Новичёк Мая 11, 2022, 19:01:25
[Беседка] Re: С Днём Победы! от Новичёк Мая 09, 2022, 14:01:25
[Беседка] С Днём Победы! от john Мая 09, 2022, 00:31:32
[2016] Re: С днём РАДИО! от john Мая 07, 2022, 23:54:28