http://93.174.130.82/digest/showdnews.aspx?id=e9baf305-3ace-4f4a-89c5-689e76104599&print=1© 2024 Российская академия наук
Российский ускоритель поможет найти неизвестные ранее формы материи
Создаваемый в Новосибирске коллайдер будет вдвое компактнее, чем планировалось: его длина составит всего 470 м. Ученые придумали, как сделать ускоритель меньше и дешевле, но при этом мощнее. С помощью нового аппарата специалисты планируют решить загадку антиматерии, а также внести правки в Стандартную модель взаимодействия элементарных частиц, которая сейчас не объясняет происхождение вещества, темной материи и энергии. Обычно подобные установки обладают внушительными размерами для достижения необходимых значений энергии, как, например, Большой адронный коллайдер, длина которого 27 км. Однако российские ученые предложили иной подход — использование большей интенсивности, а не энергии, благодаря чему ускоритель займет сравнительно малую площадь. Новый инструмент обеспечит мировой приоритет отечественной науке в течение 10 лет.
Задать ускорение
Существует два основных способа поиска новых явлений в физике частиц — использование либо большей энергии, либо интенсивности. Чем больше энергия сталкивающихся пучков, тем больше масса частиц, которые могут родиться в таких столкновениях. Сейчас самая «энергичная» машина — Большой адронный коллайдер, на котором активно проводят эксперименты по поиску новых частиц. Проблема в том, что такие ускорители очень дороги. Кроме того, на данный момент неизвестны значения энергии, при которых ожидаются эффекты, выходящие за пределы Стандартной модели (СМ) — теории, описывающей электромагнитное, сильное и слабое взаимодействие элементарных частиц. Строить же грандиозные установки наугад — неоправданно дорого.
Справка «Известий»
В 2011 году правительственная комиссия отобрала шесть проектов класса мегасайенс для реализации на территории РФ, среди которых был электрон-позитронный коллайдер Супер С-тау фабрика. В 2017 году проект Супер С-тау фабрики включили в план мероприятий по реализации Стратегии научно-технологического развития России, а в 2018 году он вошел в число проектов программы развития Новосибирского научного центра Сибирского отделения РАН «Академгородок 2.0». Основная цель экспериментов на Супер С-тау фабрике — изучение частиц, содержащих очарованные кварки и тау-лептоны, поиск новых физических эффектов, не описываемых Стандартной моделью. Стоимость реализации проекта составляет около 37 млрд рублей в текущих ценах, срок создания установки — шесть лет с момента начала финансирования работ, период сохранения мирового приоритета — не менее 10 лет.
Поэтому в последние пару десятилетий активно развивается другой путь — повышения точности, которое напрямую связано с интенсивностью пучков. В квантовом мире все явления случайные и измерить можно только вероятности. Чтобы улучшить точность измерения вероятностей, надо увеличивать количество статистических данных — наблюдать большее число столкновений пучков. Однако для того, чтобы, например, увеличить точность в 10 раз, статистику нужно увеличить в 100 раз. Именно эта цель поставлена в проекте новосибирских ученых под названием Супер С-тау фабрика. С ее помощью планируется открыть нечто новое в области физики и, возможно, внести правки в Стандартную модель (СМ).