Образование

Источник: Lenta.ru

Физики обогнали сигналом движущийся со скоростью света пучок частиц

Физики обогнали сигналом движущийся со скоростью света пучок частиц

Сотрудники Релятивистского коллайдера тяжелых ионов (RHIC, Relativistic Heavy Ion Collider) разработали метод, который позволяет корректирующему сигналу обогнать пучок частиц, мчащийся практически со скоростью света, сообщает Брукхевенская национальная лаборатория США.
РКТИ - один из самых мощных современных коллайдеров - предназначен для моделирования первых секунд существования Вселенной. Сталкивая мчащиеся с огромными скоростями частицы, физики частично воспроизводят процессы, происходившие непосредственно после Большого взрыва. Ученые надеются, что подобные исследования помогут решить фундаментальные теоретические проблемы современной физики.

В одном из экспериментов РКТИ по двум отдельным огромным кольцам длиной около четырех километров в противоположных направлениях мчатся два пучка ионов - ядер атомов золота. Скорость движения пучков составляет до 99,995 процента от скорости света. Пучки состоят из отдельных групп - сгустков, состоящих из миллиардов ионов каждый. Цель эксперимента - столкновение пучков (кольца имеют шесть специальных пересечений), приводящее к возникновению крошечного кусочка раскаленной плотной материи, воспроизводящей условия ранней Вселенной.

В ходе движения ионы в пучке постепенно нагреваются, расстояние между ними увеличивается, и сгустки становятся менее плотными. В этом случае уменьшается количество сталкивающихся частиц, а с ним - объем полезной информации. Для борьбы с этим используется так называемое стохастическое охлаждение, которое, однако, никогда еще не применялось в ускорителях, где частицы движутся сгустками (как в РКТИ), а не непрерывным потоком.

Идея стохастического охлаждения проста: специальное устройство (пикап) измеряет, насколько положение частиц в пучке отличается от идеального, и передает информацию об этом корректирующему устройству (кикеру), находящемуся впереди по курсу движения пучка. Кикер при необходимости воздействует на пучок электрическим полем, получая более плотные и холодные сгустки частиц. В случае РКТИ проблема в том, что сигнал от пикапа к кикеру должен обогнать пучок, движущийся почти на предельной скорости.

В РКТИ для этого используется две хитрости. В одном случае микроволновой сигнал отправляется более коротким путем по хорде - отрезку, соединяющему две точки окружности. Пучок движется по более длинному пути, поэтому сигнал обгоняет его. В другом случае сигнал передается по оптоволокну в другую сторону - навстречу пучку, чтобы кикер охладил его на следующем круге.

В РКТИ пока что протестировано только продольное стохастическое охлаждение - сжатие сгустка вдоль направления его движения (длинный сгусток становится короче) - в одном из колец. Количество столкновений ионов уже увеличилось на 20 процентов. Расчеты позволяют надеяться, что введение продольного и поперечного (при котором "толстый" сгусток становится тоньше) охлаждения в обоих кольцах увеличит количество столкновений на 500 процентов.

Полностью систему стохастического охлаждения физики планируют ввести в строй к 2011 году. Обойдется примерно в семь миллионов долларов. Альтернативная система - электронное охлаждение - обошлась бы в 95 миллионов долларов.

 

Источник: Lenta.ru

Читайте также

Показать еще новости

Лента новостей

Житель Башкирии получил 17 лет тюрьмы за убийство беспомощной пенсионерки

Происшествия

В Уфе простились с погибшим в СВО Айратом Рахматуллиным

Общество

200 кур, коровы и телята погибли при пожаре в Башкирии

Происшествия

Количество рейсов из Уфы в Анталью увеличится до 34 в неделю

Общество

В Уфе врачи спасли жизнь пациента с внезапным легочным кровотечением

Общество

В бюджет Башкирии дополнительно поступит 8 млрд рублей доходов

Общество

В Башкирии разыскивают женщину с шестилетним ребенком

Общество

В Башкирии эвакуировали студентов и сотрудников колледжа из-за сообщения о минировании

Происшествия

Уфимку осудят за убийство сожителя пятилетней давности

Происшествия

В Башкирии пропал 33-летний Павел Черепанов

Общество

28 человек спасли при пожаре в многоэтажке в Башкирии

Происшествия

Из Башкирии отправлен 116-й гумконвой для участников СВО

Общество

В Башкирии потеплеет до +9 градусов

Погода

Житель Башкирии ограбил соседку, пока ее не было дома

Происшествия

Жителей Башкирии предупредили об опасности на дорогах

Погода

В Уфе объявлен конкурс на лучшее бомбоубежище

Общество

Уфимцев предупредили о возможном падении сосулек с крыш

Общество

Сбер открыл регистрацию на Зеленый Марафон-2024 в городах РоссииПартнерский материал

Общество

Путин набрал 87,28% голосов на выборах по итогам обработки 100% протоколов

Общество

В Башкирии закрылась ледовая переправа в Караидельском районе

Общество

В Башкирии два человека пострадали в столкновении двух легковушек

Происшествия

В Уфе до 2 апреля закроют движение на улице Кавказской

Общество

Система общественного контроля была организована в Башкирии на очень высоком уровне – эксперт о выборах президента

Общество

В Башкирии дом затопило талыми водами

Общество

В Уфе водитель Land Rover сбил девятилетнего ребенка на светофоре

Происшествия

В Уфе готовятся к перепуску движения на Шакшинском мосту

Общество

Эксперт рассказала, что в Башкирии на выборах президента работали более 3 тысяч блогеров-наблюдателей

Общество

В Башкирии за сутки 103 человека заболели COVID-19

Общество

В Башкирии дали сроки директорам компаний, обманувшим более 900 дольщиков

Общество

В Башкирии проходит спецоперация ГИБДД

Общество

Радий Хабиров сообщил сроки открытия Восточного выезда в Уфе

Общество

В Уфе в аварии пострадал 7-летний ребенок

Происшествия

«Лучше подготовиться к худшему»: в потенциальной зоне подтопления в Башкирии проживают более 86 тысяч человек

Общество

В Башкирии 14-летний подросток за ночь совершил кражу ювелирных украшений и попытался угнать автомобиль

Общество

Радий Хабиров высказался о прошедших в Башкирии выборах президента страны

Общество

Стало известно, как в Башкирии пытались сорвать выборы президента страны

Общество

В Башкирии женщина занималась сбытом алкогольной продукции, содержащей метиловый спирт

Общество

Итоговое число голосов за Путина в Башкирии составило 90,9%

Общество

В Уфе женщина предстанет перед судом за мошенничество

Общество

Константин Толкачев прокомментировал предварительные итоги выборов президента страны

Общество

В Башкирии для охотников введут обязательное обучение

Общество

Прокуратура проводит проверку возгорания в больнице Башкирии

Общество