Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого принял участие в международной коллаборации MPD и SPD коллайдеров комплекса NICA Объединённого.
Российские ученые могут спасти коллайдер в Швейцарии от провала
Большой адронный коллайдер (БАК) снова запустил 5 июля очередной эксперимент со столкновением протонов. Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого принял участие в международной коллаборации MPD и SPD коллайдеров комплекса NICA Объединённого. Ученые рассказали, как Большой адронный коллайдер прекратит работу с россиянами. Тот же Большой адронный коллайдер стимулировал прорывы во многих строительных, материаловедческих и информационных технологиях.
Курсы валюты:
- Большой адронный коллайдер. Большая российская энциклопедия
- GISMETEO: Большой адронный коллайдер поставил очередной рекорд - Наука и космос | Новости погоды.
- Большой Адронный Коллайдер и печальная история Протвинского Ускорительно-Накопительного Комплекса
- Самый большой коллайдер в мире
Учёные из России улучшили детектор на Большом адронном коллайдере
Он добавляет, что большинство специалистов не смогут продолжить реальную научную работу в сфере своих интересов и компетенций, поскольку в превалирующем числе направлений нет возможности заниматься сравнимыми по уровню исследованиями вне ЦЕРН. ЦЕРН заявляет, что наряду с развитием науки и технологий одной из его основополагающих миссий является укрепление международных связей и способствование дипломатии. На мой взгляд, решением о прекращении сотрудничества с Россией ЦЕРН подписывается в том, что эта часть миссии провалена», — поделился Поляков. По его словам, многие российские исследователи поддерживали работу оборудования. Эту деятельность на себя возьмут новые группы, оставшиеся в проекте.
Процесс передачи дел иностранным коллегам уже стартовал.
Частицы соударяются с такой энергией, что очень быстро продукты столкновения разлетаются в стороны. Необходимую для исследования кварк-глюонной плазмы огромную плотность вещества не удается удержать сколько-либо заметное время. Коллайдер NICA менее мощный. Но он зато способен удерживать максимальную плотность плазмы - около 20 млрд тонн на кубический сантиметр, что сопоставимо с плотностью нейтронных звезд. Поэтому ускоритель в Дубне для воссоздания в лабораторных условиях особого состояния вещества, в котором пребывала Вселенная в первые мгновения после Большого взрыва, подходит даже лучше, чем БАК. Уже готовы линейный ускоритель тяжелых ионов и две циклические ступени. В здании коллайдера завершаются инженерные работы.
К концу года закончат сборку всех магнитов, проведут пусконаладочные работы.
Это уже третья подобная серия исследований в физике элементарных частиц. Ученые намерены фокусировать протонные пучки до размеров менее 10 микрон, что должно увеличить вероятность и частоту столкновений. Если в первом прогоне бозон Хиггса был выявлен с 12 фемтобарнами 1 обратный фемтобарн соответствует примерно 100 триллионам протонных столкновений , то в этом прогоне их будет уже 280, что должно совершить рывок науки к новым открытиям. Для этого установка LHC запущена с новыми более мощными пучками и большим количеством энергии.
Операторы, следящие за установкой и ходом эксперимента, будут вести сбор данных. Коллайдер будет работать круглосуточно приблизительно около 4 лет с колоссальными затратами энергии.
Как подчеркнул ученый, эксперименты, планируемые к проведению на российском коллайдере, уникальны — например, на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе Европейская организация по ядерным исследованиям их не провести, там используются совершенно другие, гораздо более высокие энергии частиц и решаются иные научные задачи. Российский адронный коллайдер тем самым закроет существующий сейчас пробел в экспериментальной физике высоких энергий с поляризованными пучками. В частности, физики до сих пор не знают, из чего складывается спин протонов — частиц, которые вместе с нейтронами составляют ядро атома вещества. Разгадыванию именно этой тайны и посвящен, в большей части, эксперимент, в котором примут участие самарские ученые.
Раньше считалось, что протон состоит из трех кварков, и спин протона определяется суммой их спинов. Однако в ходе экспериментов было установлено, что это справедливо только для протона, который исследуют в процессах столкновений при низких энергиях, то есть, если можно так сказать, это справедливо для протона, находящегося в покое или движущегося с малой скоростью. Стоит только разогнать протон до определенной скорости и эксперименты показывают, что он устроен гораздо сложнее. Это как если бы в автомобиле с увеличением скорости движения резко увеличилось бы число пассажиров — вдруг появились бы новые персонажи, в том числе состоящие из антиматерии, которые в создавшейся давке общались бы на высоких тонах, ругались и даже аннигилировали бы друг друга. В рамках эксперимента этот протон-«автомобиль» на почти околосветовой скорости врезается внутри коллайдера в другую такую же «машину», и ученым с помощью специальных детекторов остается лишь ловить и идентифицировать разлетающиеся обломки и «пассажиров», пытаясь понять, что происходило в «салоне» во время поездки.
Что такое ЦЕРН, который отстранил россиян от ядерных испытаний
Продукт Большой адронный коллайдер, 2023 Томский политех разработал спецсистему для Большого адронного коллайдера, 2022 Остановка коллайдера. Доклад кандидата физико-математических наук, члена Совета международной научной коллаборации ALICE на Большом адронном коллайдере в Европейском центре ядерных исследований ЦЕРН Г. А. Феофилова. А в подмосковной Дубне достраивают российский коллайдер NICA. После того, как было принято решение участвовать в запуске Большого адронного коллайдера, от завершения УНК отказались окончательно. цитирует его РИА Новости. Марсолье отметил, что ЦЕРН не финансируется Россией. После отлучения российских специалистов задачи на Большом адронном коллайдере возьмут на. Российская технология претендует на мировую уникальность, хотя принцип ее действия очень схож с детектором, установленным на том самом Большом адронном коллайдере в ЦЕРН.
Студент из Новочеркасска принял участие в создании российского адронного коллайдера
Например, Китай и Германия уже ждут первых поставок. Подписывайтесь на нас в Телеграм , Яндекс Дзен и во Вконтакте. Инвестиции в проект составили 11,7 млрд рублей. Мощность полноцикличного производства составит 47 тыс. Трудоустроено 200 человек.
Ожидается, что проект окупится к 2030 году. Грамотно организованное промышленное культивирование грибов обеспечивает его круглогодичное потребление вне зависимости от сезона. Несмотря на то, что такие фрукты подвергают специальной обработке, они не теряют своих полезных свойств. Предприятие локализовалось в Ленинградской области.
Ежегодный выпуск продукции составит 5 млн погонных метров. В комбикорма для животных теперь начнут добавлять протеиновую муку и липидный концентрат из личинок мух черная львинка.
Речь идет о пятистах ученых. И знаменитый бозон Хиггса главное научное достижение БАК без наших рук и мозгов не открыли бы. В 1990-е мы наивно верили в силу международного сотрудничества, и щедро поделились всеми своими наработками с ЦЕРН. В ущерб своим проектам, конечно же.
Ведь именно СССР стал первым строить мощные ускорители еще в 1950-х годах, так что такого опыта, как у нас, ни у кого не было. С МКС, кстати, могло получиться так же. Вот только надежно летающие ракеты — только у России. Не будь у нас ракет, давно бы выгнали и оттуда. Все эти годы наши физики бок о бок с коллегами из других стран трудились на БАКе, постигая фундаментальные тайны материи. Коллайдер — это ускоритель, который придает элементарным частицам очень высокие энергии, а потом сталкивает их.
В процессе столкновения происходят реакции, которые позволяют понять устройство микромира. Физики шутят, что ускорители стали своего рода телескопами, только направленными назад во времени.
В коллайдере NICA предусмотрены две точки взаимодействия: одна для изучения столкновения тяжёлых ионов на MPD детекторе, другая для поляризованных пучков для эксперимента на установке SPD.
Законами сохранения — Бозон Хиггса обладает определенной массой и импульсом. И если мы посчитаем так называемую инвариантную массу, то есть их суммарный импульс и энергию, то сможем посчитать массу бозона. Но есть огромный фон — миллиард огромных фотонов. Чтобы отделить одни фотоны от других, мы предполагаем, что все они родились из бозонов Хиггса, получаем гладкое распределение и смотрим на неоднородности. Так можно увидеть, что как-то пар фотонов чуть больше, чем других. Значит, именно там родилась частица, которая распадаются на фотоны с конкретными характеристиками. Так и выглядит открытие бозона Хиггса. Как ловят уникальные фотоны Для чего еще нужен БАК? Во Вселенной еще много неизвестных процессов, чьи принципы работы нам непонятны.
Например, Вселенная существует, а, согласно современным теориям, количество материи и антиматерии должно быть одинаковым. Если в столкновении частиц на коллайдере родилось пять кварков, то родилось и пять антикварков. Но если бы это выполнялось и после Большого взрыва, — нас не должно было существовать, Вселенная была бы пустой, наполненной фотонами. Есть другая цель — заглянуть в прошлое Вселенной. Скорость света ограничена, и когда мы смотрим в телескоп, то видим галактики в прошлом. Но у метода есть предел — 400 тыс. Единственный способ туда заглянуть — это ускорители элементарных частиц. Из чего состоит Вселенная Перед учеными стоят и другие задачи — например, определить состав Вселенных, которые нас окружают. На этот вопрос тоже пытается ответить БАК, есть фабрика производства антиматерии, где ученые роняют антиатомы и смотрят, как они падают, и смотрят как на них влияет гравитация. Или сталкивают частицы, чтобы попробовать создать частицу антиматерии.
Но для этого надо апгрейдить БАК, чтобы он производил еще больше столкновений. Сейчас обсуждается строительство 100-километрового коллайдера в ЦЕРН, его энергия будет в 10 раз выше, чем на современном коллайдере. Он будет называться Future Circular Collider, циркулярный коллайдер будущего. Он должен появиться в 2050-е годы. Для чего БАК нужен не физикам? У большинства этих исследований нет практического применения. Но все, что там делается, — происходит впервые, поэтому это данные для неожиданных открытий. В будущем они могут стать технологиями, которыми мы пользуемся — например, интернет придумали в ЦЕРНе 30 лет назад, там же загрузили первую гифку. Из-за ускорителей, например, сделали первую систему GRID — это сеть вычислительных мощностей по всей планете. Она нужна была для хранения огромного количества данных, которые коллайдер производит каждую секунду.
В начале 70-х в ЦЕРНе придумали сенсорный экран. Но пришлось потратить еще 40 лет, прежде чем вышел первый айфон и сделал революцию в обыденности. Первый тачскрин и его изобретатель — Бент Стумпе Есть много медицинских технологий, которые изначально придумали для ускорителей. Например, ПЭТ — метод, которым, например обнаруживают раковые опухоли. По факту, это детектор элементарных частиц, куда засовывают человека, впрыскивают малую дозу радиоактивного вещества, из раковой опухоли начинают вылетать фотоны, которые дают понять, что у человека опухоль. Или есть специальная методика по удалению раковых опухолей — адронная терапия. Где с помощью пучка удаляют опухоль, до которой сложно добраться хирургически. Так что ответ на этот вопрос о том, зачем нужен БАК, зависит от того, у кого вы спросите.
ПОМОГЛИ, И ДО СВИДАНИЯ
- Наука РФ - официальный сайт
- ЦЕРН почти год не публикует исследования о Большом адронном коллайдере
- Большой адронный коллайдер - зачем он нужен?
- Что будет происходить в коллайдере
- Коллайдер NICA собрали в Дубне: как будет работать ускоритель частиц | 360°
- Разгадка появления Вселенной и путешествия в прошлое: для чего нужен Большой адронный коллайдер
«Русский коллайдер»: зачем в Подмосковье в 80-е прорыли 21-километровый подземный кольцевой тоннель
Оказывается, очень большая. Учёные подчеркнули, что многие изобретения вошли в нашу жизнь благодаря дотошным попыткам решить какой-нибудь далёкий, казалось бы, от простого человека фундаментальный научный вопрос. Точно так же и с коллайдерами. Основные базовые элементы ускорителя — сверхпроводящие магниты, разработанные по нашей технологии ещё в 80-х годах. Эти уникальные и очень экономичные магниты могли бы быть наиболее эффективны в медицинских аппаратах для лучевой терапии. Мы такие наработки делаем и, возможно, будем двигать Владимир Кекелидзе Директор лаборатории физики высоких энергий Объединённого института ядерных исследований Проект таких аппаратов уже много лет разрабатывают в Объединённом институте ядерной физики. И надеются создать их в ближайшие годы. Ядерная медицина непосредственно вытекает из того, что создаётся для фундаментальной физики. То есть, в частности, терапия рака с помощью пучков да просто рентгеновские малодозные установки, компьютерная томография, позитронно-электронная томография — все эти приборы возникают на основе разработок для физики элементарных частиц Иван Кооп Заведующий кафедрой физики ускорителей Новосибирского государственного университета И это ещё не всё. Создатели НИКИ с самого начала обозначили государству, что намерены заниматься в том числе и прикладной наукой, рассказал Владимир Кекелидзе. По его словам, в коллайдере радиация такая же, как в дальнем космосе, то есть за пределами земного магнитного поля.
Значит, можно исследовать, как поведёт себя электроника на космическом корабле и как будут себя чувствовать будущие марсианские колонисты во время полёта к Красной планете. Мы уже облучали на наших ускорителях приматов небольшими дозами. Примерно такими, какими люди облучаются, когда рентген делают. И наши учёные следят в том числе за тем, как меняются их когнитивные способности, когда гиппокамп облучается. Например, я на одном из семинаров узнал, что значительные дозы радиации сначала повышают когнитивные способности, а потом они резко падают Владимир Кекелидзе Директор лаборатории физики высоких энергий Объединённого института ядерных исследований Когда запустят НИКУ? На самом деле частично она уже работает — на одном из ускорителей уже с 2018 года запускают пучки частиц. Надо сказать, в Дубне построили не один, а целых пять ускорителей частиц. Криостат, который с такими треволнениями везли из Италии, предназначен для самого коллайдера — эллипса диаметром в 503 метра. И всё из-за пандемии. Мы не можем извлечь этот криостат из саркофага без представителей компании-производителя, а их сейчас не выпускают из Италии, потому что там куча ограничений.
Благодаря проекту был сделан ряд важных открытий, включая открытие бозона Хиггса десять лет назад. БАД отключали за время существования два раза для модернизации. По словам руководителя отдела работы луча и одного из координаторов проекта в ЦЕРН Йорга Веннингера, в эти дни ученые находятся лишь на начальной стадии ввода коллайдера в действие, так как достижение самых высокоэнергичных столкновений частиц планируется добиться в рамках проекта лишь спустя полтора-два месяца.
БАК работает на одних энергиях, наш на других — более низких. Ещё один пример: если вы плеснёте кружку воды на раскалённые камни, то увидите воду и пар, больше ничего. А если вы потихоньку нагреваете воду в кастрюльке на плите, то заметите образование пузырьков, их схлопывание, кипение и так далее. То есть вы видите переходные процессы. Для этого не нужна огромная энергия, а скорее наоборот. Вот и нашу "Нику" можно сравнить с кастрюлькой на плите, а БАК — с раскалёнными камнями. Какая от него польза? Главная задача, которая стоит сейчас перед NIСA, — изучение структуры Вселенной примерно на десятой микросекунде после Большого взрыва, произошедшего около 13 миллиардов лет назад. Но это не единственное предназначение отечественного коллайдера. Вакуум, который недостижим на расстоянии ближайшей тысячи километров от Земли.
Получить его на нашей планете можно только в специальных условиях, с NICA же мы создаём вселенную в лаборатории. Это неизученная часть физики, поэтому всем интересно, что же там будет происходить. Пригодится коллайдер для изучения и освоения космоса, в медицине, при создании принципиально новых материалов и технологий и даже для утилизации радиоактивных отходов. В рамках подготовки полёта на Марс в нашей лаборатории проходят эксперименты, которые помогут понять влияние радиации на человека. Также у нас есть проект "Энергия трансплантации", где мы изучаем на пучках наших ускорителей процессы, которые потом позволят перерабатывать ядерные отходы в невредные и параллельно получать из них энергию. Всё это уже помогает изучать само строительство коллайдера, — продолжает учёный. Коллайдер — это путь в неизведанное? Практически всё, что изучается, заранее предсказывается теоретически. Если вы загуглите, зайдёте на сайт проекта NICA, то там уже всё есть, даже диаграммы нарисованы.
Это большая загадка, это одна из задач тысячелетия Владимир Кекелидзе Директор лаборатории физики высоких энергий Объединённого института ядерных исследований И ни Брукхейвен, ни даже сам ЦЕРН не в силах повторить то, на что нацелена NICA, подчёркивают учёные. Они не могут полноценно наблюдать фазовый переход. И, как ни странно, как раз потому, что Большой адронный коллайдер и американский RHIC — слишком мощные. Фазовый переход происходит на низких энергиях, а "церновские" энергии большие очень, поэтому там явление исследуется, но не полностью. Но там тоже энергии великоваты. Вот по результатам "риковских" экспериментов было установлено, что нужно иметь коллайдер на чуть меньшую энергию, чем RHIC. И NICA нацелена как раз на очень важный диапазон энергий, где происходит как раз фазовый переход. Они хотят попасть в точку Иван Кооп Заведующий кафедрой физики ускорителей Новосибирского государственного университета Мы выбрали те энергии, при которых достигается максимальная плотность ядерной материи — такая, какая существует только в недрах нейтронных звёзд Владимир Кекелидзе Детство Вселенной. Что было после Большого взрыва и как это увидеть в телескоп А людям какая польза? Оказывается, очень большая. Учёные подчеркнули, что многие изобретения вошли в нашу жизнь благодаря дотошным попыткам решить какой-нибудь далёкий, казалось бы, от простого человека фундаментальный научный вопрос. Точно так же и с коллайдерами. Основные базовые элементы ускорителя — сверхпроводящие магниты, разработанные по нашей технологии ещё в 80-х годах. Эти уникальные и очень экономичные магниты могли бы быть наиболее эффективны в медицинских аппаратах для лучевой терапии. Мы такие наработки делаем и, возможно, будем двигать Владимир Кекелидзе Директор лаборатории физики высоких энергий Объединённого института ядерных исследований Проект таких аппаратов уже много лет разрабатывают в Объединённом институте ядерной физики. И надеются создать их в ближайшие годы. Ядерная медицина непосредственно вытекает из того, что создаётся для фундаментальной физики. То есть, в частности, терапия рака с помощью пучков да просто рентгеновские малодозные установки, компьютерная томография, позитронно-электронная томография — все эти приборы возникают на основе разработок для физики элементарных частиц Иван Кооп Заведующий кафедрой физики ускорителей Новосибирского государственного университета И это ещё не всё. Создатели НИКИ с самого начала обозначили государству, что намерены заниматься в том числе и прикладной наукой, рассказал Владимир Кекелидзе. По его словам, в коллайдере радиация такая же, как в дальнем космосе, то есть за пределами земного магнитного поля. Значит, можно исследовать, как поведёт себя электроника на космическом корабле и как будут себя чувствовать будущие марсианские колонисты во время полёта к Красной планете.
Особо «церные»: как на Большом коллайдере подталкивают наших учёных к предательству
Один из примеров — термоядерный реактор ITER, стоимость и сроки сдачи которого сдвигаются из года в год. Это по-настоящему международный проект, который в данный момент сооружают 26 стран мира на базе ОИЯИ в Дубне», — прокомментировал Григорий Трубников. Они находятся в Новосибирске. В обоих коллайдерах исследователи сталкивают пучки электронов и позитронов, которые аннигилируют, порождая новые частицы. Кроме этого, год назад ИЯФ запустил первую очередь ускорительного комплекса для изучения столкновений встречных пучков электронов и позитронов «Комплекс ВЭПП-5». ВЭПП-5 является частью проекта «Супер чарм-тау фабрика» Super C-tau Factory , который предназначен для исследования частиц, содержащих очарованные — charm — и прелестные — beauty — кварки. Зачем нам коллайдеры? Подобные исследовательские комплексы создают условия для изучения самых актуальных фундаментальных проблем человечества: загадки эволюции Вселенной после Большого взрыва, поведения ядерной материи в экстремальных состояниях, природы нейтронных звезд и физики спина.
Он используется для реконструкции заряженных лептонов в поисках новых резонансов и во многих других анализах. Наблюдение тяжелых заряженных резонансов стало бы однозначным проявлением новой физики за пределами стандартной. Для поисков ученые использовали все данные о протон-протонных столкновениях при энергии 13 ТеВ 13х1012 электрон-Вольт , собранные детектором ATLAS на Большом адронном коллайдере.
До попадания в БАК пучки частиц предварительно ускоряются с помощью нескольких линейных и кольцевых ускорителей. Управление пучками в БАК осуществляется с помощью сверхпроводящих магнитов , в которых в качестве сверхпроводника используется ниобий-титановый сплав. Рабочая температура магнитов 1,9 К, максимальная индукция магнитного поля 8,33 Тл. Вокруг точек встречи пучков расположены детекторы частиц, регистрирующие новые частицы, возникающие в результате столкновений. Кроме того, вблизи точек встречи пучков расположены 3 вспомогательных детектора. Столкновения во всех четырёх точках встречи пучков происходят одновременно, также одновременно проводятся все измерения. Детектор ALICE A Large Ion Collider Experiment — большой ионный коллайдерный эксперимент предназначен для изучения кварк-глюонной плазмы, образующейся при столкновении пучков ионов свинца внутри детектора. Температура вещества при этом может в 100 000 раз превышать температуру в центре Солнца. Масса детектора 10 000 т, размеры — 26 м в длину и 16 м в диаметре. События, регистрируемые детекторами частиц, вначале проходят автоматический отбор с помощью триггерных систем , затем обрабатываются с помощью глобальной системы распределённых вычислений БАК WLCG, Worldwide LHC Computing Grid , использующей грид-технологии. На 2020 г. WLCG является крупнейшей распределённой системой вычислений в мире, в неё входят около 170 вычислительных центров из более чем 40 стран. Расписание работы БАК состоит из многолетних рабочих сеансов, разделённых двухлетними остановками для модернизации.
Его созданием занимаются ученые Объединенного института ядерных исследований в подмосковном городе Дубна. И, хотя его поездка по плану носила сугубо ознакомительный характер, талантливый молодой человек успел намного больше: он не только разобрался, как работает один из ключевых узлов будущего коллайдера — так называемый бустер, но и предложил конкретные решения по его настройке и отладке процессов, - рассказали в НПИ. Его полный запуск запланирован в 2023 году.
Большой адронный коллайдер
Для поисков были использованы все данные о протон-протонных столкновениях при энергии 13 ТеВ (13х1012 электрон-Вольт), собранные детектором ATLAS на Большом адронном коллайдере. Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого принял участие в международной коллаборации MPD и SPD коллайдеров комплекса NICA Объединённого. Адронный коллайдер NICA, который уже несколько лет строится в ОИЯИ — это один из шести проектов класса megascience в России. Об этом сообщил РИА «Новости» официальный представитель ЦЕРН Арно Марсолье.
Содержание
- История, мифы и факты
- Рассказываем простым языком о сложных вещах
- Адронный коллайдер
- История, мифы и факты
- Как в подземелье в СССР строили самый мощный в мире коллайдер, и что из этого вышло
- Большой Адронный Коллайдер и печальная история Протвинского Ускорительно-Накопительного Комплекса