Версия для печати

Добыть антиматерию

29.05.2018

Добыть антиматерию

В Новосибирске готовятся открыть "новую физику"

Российская газета

Текст: Алексей Хадаев (Новосибирск)

Новую атаку на основы современной физики готовит международная коллаборация ученых из Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН), России, Китая, Японии и Германии. В новосибирском Институте ядерной физики имени Г. Будкера СО РАН прошло первое совещание по проекту "Супер С-тау фабрика". Мировое сообщество ученых крайне заинтересовано в строительстве этого коллайдера, где физики намерены штурмовать знаменитую Стандартную модель, которая считается одним из главных достижений науки XX века.

- служба ИЯФ СО РАН

Эта теория описывает все известные элементарные частицы и предсказывает новые, в частности и знаменитый бозон Хиггса. Только чтобы его поймать или опровергнуть Стандартную модель, был построен Большой адронный коллайдер (БАК) стоимостью почти 10 миллиардов долларов. Теория подтвердилась экспериментом, что и было отмечено Нобелевской премией.

Но это только раззадоривает физиков, мечтающих опровергнуть Стандартную модель. Дело в том, что есть ряд явлений, которые не вписываются в эту теорию. Если удастся получить подтвержденные экспериментами факты, выпадающие из модели, есть шанс открыть новую физику и получить новые Нобели. Для этого строятся новые мощные и дорогие установки. Только что в Японии запущен коллайдер SuperKEKB, где сталкиваются электроны и позитроны, а на очереди новосибирская "Супер С-тау фабрика" стоимостью 40 миллиардов рублей. И в этой установке тоже столкнутся те же самые частицы. Не повторение ли это уже пройденного? Не слишком ли дорогое удовольствие?

Физику кварков и тау-лептонов изучают в нескольких научных центрах мира. Эти эксперименты отличаются по целям и параметрам. Полученная информация учеными разных стран будет дополнять друг друга, а перекрестная проверка результатов поможет убедиться в их достоверности. Свое название новосибирский проект получил в честь тау-лептона и С-кварка, именно на этих частицах намерены сосредоточить свое внимание исследователи. Но почему именно на них?

- Тау-лептон самый тяжелый в семействе лептонов - элементарных частиц, не состоящих из кварков. Это позволяет надеяться, что именно в его свойствах наиболее сильно проявятся эффекты, выходящие за рамки Стандартной модели. Мы будем искать редкие распады тау-лептона, которые нарушают все правила существующей теории, - поясняет завотделом Института ядерных исследований РАН (Москва) Юрий Куденко.

В планах ученых и эксперименты, которые должны объяснить, почему наш мир состоит из одной материи, куда исчезла антиматерия, хотя с точки зрения теоретической физики "вещество" и "антивещество" должны существовать на равных правах. Кстати, ученым уже удалось найти нарушения CP-четности при распаде некоторых частиц, за это получены две Нобелевские премии. Но дело в том, что обнаруженные эффекты слишком малы и не могут объяснить отсутствие антивещества во Вселенной.

Физики намерены штурмовать знаменитую Стандартную модель, которая считается одним из главных достижений науки XX века

Авторы проекта особо подчеркивают, что большинство коллайдеров работает только при определенной, жестко заданной энергии частиц. Так вот новосибирский ускоритель сможет перестраивать энергию. Именно это является главной "изюминкой" проекта.

Ещё одна новинка: применение нового, более эффективного детектора частиц с аэрогелем. Пролетая через это вещество, частица производит вспышку черенковского излучения, которое регистрируется датчиками. Это сразу позволит узнать, что это была за частица. Обеспечивающий рекордные характеристики детектора аэрогель разработан специалистами Института катализа СО РАН. Ученые уже испытали прототип детектора. Теперь главный вопрос - финансовый. Если он будет решен, новосибирцы обещают построить коллайдер за шесть лет.

- Примерно 60 процентов стоимости - это здание и сам ускорительный комплекс, а регистратор частиц - 40 процентов. И внутри этого детектора есть подсистемы, которые зарубежные университеты или национальные лаборатории сделают за собственные средства, а потом привезут к нам и будут здесь на них работать, - сообщил директор Института ядерной физики СО РАН академик РАН Павел Логачев.

Впрочем, сами сибиряки не сидят сложа руки - институт уже вложил в строительство нового ускорителя около 40 миллионов долларов собственных средств.

Справка "РГ"

Правительственная комиссия отобрала шесть проектов класса мегасайенс для реализации на территории РФ: исследовательский нейтронный реактор ПИК (Гатчина), коллайдер тяжелых ионов NICA в Дубне, токамак Игнитор, сверхмощный лазер в Нижнем Новгороде, рентгеновский источник синхротронного излучения четвертого поколения (ИССИ-4) и коллайдер Супер С-тау фабрика в Новосибирске. Финансирование открыто пока только для двух проектов - ПИК и NICA.