Info-MICA

Писателю Владимиру Степановичу Губареву, постоянному автору "Науки и жизни", члену редакционного совета, исполнилось 75 лет. 

В последнем номере журнала CERN Courier вышла подборка заметок по вопросам технической безопасности Большого адронного коллайдера. Работа коллайдера требует большого энергопотребления, и запасается эта энергия как в пучках частиц (сотни мегаджоулей), так и в сверхпроводящих магнитах (десяток гигаджоулей во всех магнитах). Если не предпринимать достаточных мер безопасности, то в случае нештатной ситуации эта энергия может единомоментно выделиться в установке и безвозвратно разрушить аппаратуру.

Работа LHC в 2008 году, собственно, и началась с аварии, вызванной неконтролируемым сбросом энергии некоторых магнитов. Тогда потребовался год на устранение ее последствий. В последние пару лет, когда работа уже шла без каких-либо инцидентов и внимание было приковано к научным результатам, вопросы безопасности отошли в тень. Но для самих физиков, обеспечивающих бесперебойную работу ускорителя, они остаются исключительно важными.

В заметке Machine protection: the key to safe operation обрисована вся совокупность систем, отслеживающих состояние пучков, магнитов и прочей аппаратуры. Эти системы должны вовремя заметить любое подозрительное событие (аномальное энерговыделение в каком-то месте ускорителя, потерю стабильности пучка, отклонение в параметрах аппаратуры) и дать сигнал ...read more...

Перед тем как проводить столкновения частиц высокой энергии, пучки необходимо не только получить и ускорить до нужной энергии, но и охладить. Если охлаждение электронных пучков — занятие довольно простое, то с протонами проходится помучаться. Стандартные методики либо работают для небольших энергий, либо имеют существенные недостатки. На днях в журнале Physical Review Letters вышла статья, описывающая другой метод, свободный от этих недостатков.

Возможные проявления Новой физики можно изучать на Большом адронном коллайдере двумя способами: либо через поиски новых тяжелых частиц и прочей экзотики, либо через аккуратное измерение редких процессов с обычными частицами. Для этого второго метода широкий простор открывают B-мезоны и огромная статистика, накопленная на LHC.

B-мезоны — это тяжелые мезоны, содержащие в своем составе «прелестный» b-кварк. Распадаться B-мезоны могут самыми разными способами, в том числе таким, которые чувствительны к эффектам Новой физики. Среди этих распадов самым громким результатом пока что было открытие сверхредкого распада Bs-мезона, который помогает в поисках суперсимметрии. Но похоже, что у него может появиться «конкурент». На прошедшей недавно конференции EPS HEP 2013 коллаборация LHCb обнародовала новые результаты по распадам B-мезонов, и по крайней мере два из них расходятся с теоретическими предсказаниями. Пару недель спустя в архиве е-принтов появились две статьи LHCb с подробными отчетами. Несмотря на отпускной сезон, уже появилось несколько теоретических статей, обсуждающих эти расхождения.

Речь идет о двух похожих распадах: B+ ...read more...

Когда новую частицу открывают в эксперименте, физики не только сразу принимаются изучать ее вдоль и поперек, но и ищут возможности использовать ее для каких-то новых задач. Частица, которая поначалу являлась целью исследования, зачастую сама превращается в инструмент для достижения других целей, для решения более сложных научных задач. Причем задачи эти могут быть совсем из другого раздела физики частиц, нежели поиск самой этой частицы.

Так случилось с разнообразными тяжелыми адронами: их поиск — из области физики сильных взаимодействий, а сейчас с их помощью ищут суперсимметрию. Так же дело обстояло и с топ-кварками: скажем, сейчас неопределенность массы топ-кварка является ключевой для выяснения устойчивости хиггсовского вакуума. То же самое может произойти и с самим хиггсовским бозоном, и причем в довольно неожиданных областях.

Конечно, изучение хиггсовского бозона полезно для поиска Новой физики; собственно, в этом и состоит главная научная польза от его исследования. Но сейчас выясняется, что хиггсовский бозон может даже пригодиться для изучения сильных взаимодействий, такой приземленной и, ...read more...

С 29 июля по 6 августа в Миннеаполисе проходит крупное собрание физиков (прежде всего, американских), работа которых так или иначе связана с физикой элементарных частиц. Этот съезд получил рабочее название Community Summer Study 2013 и «историческое» название Snowmass on the Mississippi. Такие встречи происходили в США и раньше, и традиционно они проводились в деревушке Snowmass в штате Колорадо. Началась эта серия встреч еще в 1982 году, а последняя встреча проходила в 2005 году и была посвящена физике на будущем международном линейном коллайдере ILC.

Нынешняя встреча не похожа на обычные научные конференции, на которых докладываются уже полученные научные результаты. Здесь главный акцент делается на совместное обсуждение острых вопросов, на поиск их решений. Вопросы эти не только научные, но и организационные, связанные с ролью США в будущих исследованиях микромира. На каких экспериментах по элементарным частицам стоит сейчас делать акцент? Какие эксперименты полезно ставить на территории США, а какие лучше поддерживать в зарубежных центрах? На какие области физики элементарных частиц стоит бросить больше сил и финансирования, и в ...read more...

Сотрудники Оксфордского университета в сотрудничестве с ЦЕРНом и участниками эксперимента ATLAS создали интерактивное мобильное приложение Collider, которое в простой игровой форме знакомит с тем, как физики опознают W- и Z-бозоны по их продуктам распада. Приложение бесплатное, его можно установить как через Android Market, так и через iOS App Store, ссылки см. на сайте разработчика.

Приложение вначале показывает, как выглядят следы от электронов, мюонов и адронных струй, а затем пользователю предлагается угадать, какому именно бозону отвечают показанные события. Трехмерные изображения следов от частиц можно вращать и масштабировать, что позволяет наглядно представить себе процесс (обратите внимание на то, как выглядит процесс при максимальном увеличении). Кроме этого, пользователь может просто просматривать реальные события, зарегистрированные детектором ATLAS (правда, пока что в записи, так как сейчас коллайдер не работает).