Физики нашли неоспоримые доказательства процесса возникновения материи при столкновениях фотонов света

КоллайдерСогласно специальной теории относительности Альберта Эйнштейна, если вам удастся столкнуть друг с другом два высокоэнергетических фотона, то из их энергии может возникнуть материя - пара электрон и позитрон. Этот процесс известен под названием процесса Брейта-Уилера, он был описан теоретически Грегори Брейтом и Джоном А. Уилером еще в 1934 году. Однако, экспериментальные подтверждения этого явления оставалось недостижимым вплоть до последнего времени главным образом из-за того, что фотоны должны быть очень высокоэнергетическими, их частота должна находится в диапазоне гамма излучения. А, как нам хорошо известно, у человечества еще нет таких технологий, позволяющих разработать и построить гамма-лазер.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Ученые CERN опровергли ранние подтверждения некоторых отклонений от Стандартной Модели

Столкновения протоновУченые Европейской организации ядерных исследований CERN, работающие в рамках эксперимента ATLAS на Большом Адронном Коллайдере (БАК), произвели экспериментальную проверку одного из основополагающих принципов Стандартной модели физики элементарных частиц - так называемого принципа универсальности аромата лептона. И, полученные учеными результаты входят в противоречие с более ранними результатами, полученными в свое время на Большом электронно-позитронном коллайдере (Large Electron-Positron Collider, LEP) и указывающими на то, в Стандартной Модели может иметься достаточно "широкая трещина".
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые CERN обнаружили новую субатомную частицу, способную спонтанно превращаться в античастицу и назад

Мезон и антимезонАнтиматерия, насколько нам известно, является идеальным "зеркальным отражением" обычной материи, единственная реальная разница между этими двумя антиподами - это противоположные электрические заряды. И, когда частица антиматерии входит в контакт с частицей обычной материи, они обе погибают, уничтожая друг друга во вспышке энергии. Усложняя сказанное выше, можно сказать, что некоторые частицы, такие как фотоны, являются одновременно и собственными античастицами. Более того, благодаря загадочной причуде квантового мира, называемой состоянием суперпозиции, такие частицы могут быть и античастицами в один и тот же момент времени. Это, в свою очередь, означает, что такие частицы постоянно колеблются, переходя из нормального состояния в состояние античастицы и наоборот.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые CERN обнаружили аномалию, прямо указывающую на существование совершенно новых неизведанных областей физики

Распад прелестного кваркаБольшой Адронный Коллайдер (БАК), самый большой и мощный ускоритель частиц на сегодняшний день, изначально создавался для исследований явлений и процессов, находящихся на самом краю или за гранью известных нам областей физики. И не так давно в данных, собранных учеными Европейской организации ядерных исследований CERN, были обнаружены аномалии, связанные с частицами, которые ведут себя не так, как предсказывают существующие теории. Исследования в данном направлении находятся пока еще на самой ранней стадии, тем не менее, сделанное открытие уже содержит серьезные намеки на существование новых частиц или фундаментальных сил, не вписывающихся в рамки Стандартной Модели.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Сможет ли квантовый компьютер заменить Большой Адронный Коллайдер?

Столкновение частицГруппа исследователей из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли использовала один из существующих квантовых компьютеров для успешного проведения моделирования процессов, происходящих при столкновениях элементарных частиц. Другими словами, в недрах квантового компьютера рассчитывалось то, что обычно происходит во время высокоэнергетических физических экспериментов, которые проводятся, к примеру, на Большом Адронном Коллайдере, самом большом и мощном ускорителе частиц.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Linac 4 - новый мощный линейный ускоритель, который будет "кормить" протонами кольцо Большого Адронного Коллайдера

Линейный ускоритель Linac 4Почти после двух лет простоя, связанного с ремонтными работами и очередной модернизацией, Большой Адронный Коллайдер начинает подавать первые признаки своего "возвращения к жизни". Этими признаками стало включение нового мощного линейного ускорителя частиц Linac 4, который к настоящему моменту уже успел пройти ряд начальных тестов. Все эти тесты были направлены на проверку его возможности производить намного более высокоэнергетические лучи разогнанных частиц, чем это мог сделать его предшественник, ускоритель Linac 2, который находился в распоряжении Европейской организации ядерных исследований CERN последние 40 лет.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Исследователи CERN обнаружили первый экзотический "слабоочарованный" тетракварк

ТетракваркОборудование эксперимента LHCb Большого Адронного Коллайдера позволяет ученым Европейской организации ядерных исследований CERN обнаруживать все более экзотические комбинации кварков, частиц, которые объединяясь, формируют более сложные элементарные частицы, такие, как известные нам протоны, нейтроны и электроны. В частности, ученым эксперимента LHCb уже доводилось наблюдать некоторые виды пентакварков и тетракварков, массивных частиц, которые, судя по их названию, состоят из четырех кварков, а изучение этих частиц дает ученым множество новой информации о силе сильных ядерных взаимодействий, одной из четырех видов фундаментальных сил во Вселенной. И недавно, в рамках семинара, проходившего 12 августа этого года, ученые эксперимента LHCb объявили об обнаружении первого из совершенно нового типа тетракварков, масса которого составляет 2.9 ГэВ (гигаэлектрон-вольта) и в состав которого входит только один очарованный кварк.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые CERN нашли доказательства редчайших случаев образования четырех истинных кварков при столкновении протонов

Эксперимент ATLASУченые Европейской организации ядерных исследований CERN, работающие на Большом Адроном Коллайдере в рамках эксперимента ATLAS, объявили о получении убедительных доказательств того, что иногда в результате столкновений протонов могут образовываться сразу четыре истинных кварка. Это чрезвычайно редкое явление, согласно Стандартной модели физики элементарных частиц, оно может происходить один раз из 70 тысяч случаев, когда в результате столкновений возникают пары истинных кварков. И естественно, что такие редкие события чрезвычайно трудно выделить из общего фона, создаваемого другими и уже давно известными процессами.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые эксперимента ATLAS нашли множество случаев очень редкого вида распада бозона Хиггса на Z-бозон и фотон

Эксперимент ATLASНапомним нашим читателям, что бозон Хиггса был открыт учеными Европейской организации ядерных исследований CERN в 2012 году. Признаками существования бозона Хиггса, зарегистрированными высокочувствительными датчиками экспериментов ATLAS и CMS Большого Адронного Коллайдера, стали случаи распада бозона на пары фотонов, W- и Z-бозоны. С того времени физики существенно углубили понимание свойств частицы, которая долгое время являлась последней недостающей частью Стандартной модели, благодаря изучению случаев распада бозона Хиггса на пары тау-лептонов и нижнего кварка, в которых были также задействованы и истинные кварки. Однако, и по сей день остается открытым вопрос - может ли бозон Хиггса взаимодействовать с пока еще неизвестными частицами или видами фундаментальных сил?
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые CERN рассмотрели бозон Хиггса в качестве источника темной материи

Распад частиц в коллайдереУчеными уже давно было вычислено, что в пределах видимой нам части Вселенной таинственной темной материи в пять раз больше, чем обычной материи, которую можно увидеть и почувствовать. Но, несмотря на такое изобилие и на большое количество проведенных в этом направлении экспериментов, темная материя пока не была обнаружена, а ее природа остается загадкой и на сегодняшний день. И недавно к поискам присоединились ученые Европейской организации ядерных исследований CERN, которые при помощи Большого Адронного Коллайдера проверяют, может ли бозон Хиггса распадаться, образуя и порождая, таким образом, темную материю.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученым CERN удалось измерить "красоту" бозона Хиггса

Эксперимент ALTASДва года назад ученым Европейской организации ядерных исследований удалось произвести наблюдения распада бозона Хиггса на два прекрасных кварка (H->bb), что ознаменовало переход данного направления исследований из "эры открытий" в "эру измерений". Измерения свойств бозона Хиггса и сравнение полученных значений с величинами теоретических предсказаний позволят ученым глубже понять природу этой частицы, а обнаруженные отклонения послужат указателем на новые процессы и явления, находящиеся за пределами современной физики элементарных частиц.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Крошечный "коллайдер" позволил ученым получить доказательства существования экзотических квазичастиц-энионов

МикроколлайдерГруппа исследователей из университета Сорбонны, CNRS и Ecole Normale Superieure, Франция, создала крошечный специализированный "микроколлайдер", настолько малый, что за процессами, происходящими внутри него, можно наблюдать только при помощи электронного микроскопа. И при помощи этого устройства им удалось получить экспериментальные доказательства существования экзотических "двумерных" квазичастиц, называемых энионами (anyon).
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Физики, работающие на коллайдере, обнаружили странности, не поддающиеся объяснению с точки зрения классической физики

Эксперимент LHCbСамый большой и мощный в мире ускоритель частиц, Большой Адронный Коллайдер, находящийся в Женеве, Швейцария, используется для проведения ряда экспериментов, целью которых являются поиски ответов на вопросы, связанные с природой и строением Вселенной на уровне самых маленьких частиц. До последнего времени практически все полученные результаты более-менее укладывались в рамки базовой теории физики элементарных частиц, известной под названием Стандартная Модель. Однако, некоторое время назад в данных эксперимента LHCb начали проявляться незначительные отклонения между теоретическими предсказаниями и экспериментальными данными. И после трех лет тщательного анализа данных это аномальное несоответствие остается неизменным, что может служить потенциальным указателем на присутствие некоей пока неизвестной ученым новой области физики.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5

Мюонный коллайдер откроет перед учеными новые возможности по изучению фундаментальной физики

Мюонный ускорительНа страницах нашего сайта мы рассказывали, что коллайдер следующего поколения может представлять собой 100-километровое кольцо ускорителя, сооружение которого обойдется в сумму не менее 10 миллиардов американских долларов. При этом, перспективы открытия при помощи нового коллайдера чего-нибудь, сопоставимого по значимости с обнаружением бозона Хиггса в 2012 году, весьма и весьма туманны. Но, вполне возможно, что для погружения в глубины физики крошечных частиц ученым и не потребуется столь грандиозное и дорогостоящее сооружение, для этого будет достаточно новой технологии, в которой задействованы частицы, никогда ранее не использовавшиеся в ускорителях любого типа.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Машины-монстры: CERN Proton Synchrotron - ускоритель частиц, который работает на протяжении 60 лет

Синхротрон PSОдному из самых первых ускорителей частиц Европейской организации ядерных исследований CERN недавно "стукнуло" 60 лет, тем не менее, эта установка все еще продолжает работать. Синхротрон Proton Synchrotron (PS) впервые ускорил протоны 24 ноября 1959 года и на тот момент он был самым мощным в мире ускорителем, разгоняющим частицы до самой высокой энергии. Конечно, со временем синхротрон PS утратил этот титул, но он и сегодня продолжает поставлять разогнанные протоны и тяжелые ионы ко многим экспериментам, включая и Большой Адронный Коллайдер, который является носителем титула самого мощного в мире ускорителя частиц на сегодняшний день.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0