Прорыв на Большом адронном коллайдере

23 сентября 2010 года, 08:21
Прорыв на Большом адронном коллайдере

Вчера и сегодня в мире обсуждают последнее достижение Большого Адронного Коллайдера (БАК, LHC, Large Hadron Collider). Первое сообщение о нем появилось вечером 21 сентября, когда физики из группы, работавшей на CMS (Compact Muon Solenoid, компактный мюонный соленоид, один из двух больших универсальных детекторов элементарных частиц БАКа) в поисках подтверждения Стандартной модели Вселенной, рапортовали о том, что смогли создать условия, аналогичные состоянию Большого взрыва. Раджу Венугопалан (Raju Venugopalan), старший научный сотрудник Брукхэвенской национальной лаборатории (Brookhaven National Laboratory) в Нью-Йорке, США, сообщил Associated Press, что это из ряда вон выходящее событие.

Восстановление условий зарождения Вселенной – одна из задач БАКа (другая, как известно, заключается в поиске загадочного бозона Хиггса). Суть открытия – физики смогли получить материю той плотности, какая, по их предположениям, характеризовала ткань мира во время Большого взрыва.

Кварки обычно связаны глюонами в группы по два или три, но непосредственно перед Взрывом материя была так напряжена и раскалена, что они могли высвобождаться, превращаясь в свободный поток кварков и глюонов. Ранее физики уже получали сигнал, который мог бы свидетельствовать об этой глюонно-кварковой плазме, в столкновениях ионов, более тяжелых, чем те, с которыми работает CMS. На снимках это выглядит так, что некоторые частицы разлетаются друг от друга на субсветовых скоростях под одним и тем же углом – как будто бы они как-то друг с другом связаны.

Подобное явление, окрещенное «барьерным эффектом» (ridge effect) уже наблюдали на Релятивистском коллайдере тяжелых ионов (Relativistic Heavy Ion Collider) в Брукхэвенской национальной лаборатории в Нью-Йорке, работая с ионами золота. Его приписывают частицам, исходящим от материи с одинаковой плотностью. В момент столкновения возникает что-то вроде барьера, изучение которого становится ключом к пониманию того, как формируется кварко-глюонная плазма, очень плотная, раскаленная материя, существовавшая в первые микросекунды после Большого взрыва.

Дмитрий Харцеев из нью-йоркской лаборатории говорит, что схожесть наблюдений за протонами в CMS и за тяжелыми ионами в Брукхэвенской лаборатории очень интересна. Она показывает, что поведение кварков и глюонов при очень высокой плотности материи универсально. Объяснение этому феномену, которое предлагают физики в Нью-Йорке, непосредственно связано с похожими на тоннели в очень плотной материи следами, создаваемыми сталкивающимися плотными облаками глюонов.

Пока неясно, действительно ли физики увидели кварко-глюонную плазму, но они на это надеются. Гидо Тонелли, отвечающий за связи группы CMS с общественностью, говорит, что в течение нескольких месяцев эти выводы могут быть подтверждены. Наблюдения за этим видом материи необыкновенно важны: воссоздание этих условий существования вещества Вселенной нужно, чтобы понять, как кварко-глюонная плазма превратилась в обычную ядерную массу, из которой мы все устроены. 

Ключевые слова: физика
Просмотров: 2041
Все лента новостей