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

В Уфе загорелась квартира на 14 этаже

Происшествия

Самолет Уфа – Ярославль совершил экстренную посадку из-за треснувшего стекла

Общество

В Уфе закроют парковку в центре города

Общество

В Башкирии простились с погибшим в СВО Ильдаром Сайгафаровым

Общество

Глава СК России поручил представить доклад по ситуации с жителями аварийного дома без канализации

Общество

В Уфе обрушилась бетонная перегородка подъезда многоэтажки

Общество

Восточный выезд из Уфы обеспечили связью и интернетом

Общество

Жительницу Башкирии осудили за распространение сведений о частной жизни своего знакомого

Общество

Изменения, вступающие в силу в апреле 2024 года в России

Общество

В Уфе экс-полицейский обвиняется во взяточничестве и незаконной постановке на учет мигрантов

Общество

Добровольцы башкирского батальона успешно выполнили боевую задачу

Общество

В селе Башкирии талыми водами затопило 10 придомовых территорий

Общество

У вас есть уникальная возможность выиграть квартируПартнерский материал

Общество

В Уфе простились с погибшим в СВО Канатом Давлетовым

Общество

Жителя Башкирии задержали за публичное оправдание терроризма

Происшествия

В Башкирии ожидается шквалистое усиление ветра

Погода

В Башкирии за сутки 105 человек заразились COVID-19

Общество

В Башкирии спасатели помогли съехавшему в кювет водителю

Происшествия

Жители Башкирии во время командировок и отпусков стали чаще пользоваться каршерингомПартнерский материал

Общество

Ратмир Мавлиев занял четвертое место в рейтинге глав столиц субъектов Приволжского федерального округа

Общество

«3 в 1»: популярный смартфон с выгодой 50% со связью и наушниками – собери свой весенний комплект в билайнеПартнерский материал

Общество

В Башкирии на трассе Уфа – Оренбург сотрудники ГИБДД проводят массовые проверки водителей

Общество

В бюджет Башкирии внесены изменения на 8 млрд рублей

Общество

В центре Уфы несколько домов временно остались без горячей воды

Общество

Бельский мост в Уфе откроют до конца 2024 года

Общество

В Уфе 49-летняя женщина попала под колеса автомобиля

Происшествия

Председателем Контрольно-счетной палаты Башкирии назначен Константин Шагимуратов

Общество

В Башкирии осудили бывшего руководителя филиала банка за кражу более 20 млн рублей

Общество

Глава ГИБДД Башкирии предупредил об опасности на дорогах

Общество

В Башкирии женщине назначили срок и штраф за дачу взятки ради незаконного получения диплома

Общество

«Истинный патриот»: в Уфе простились с погибшим в СВО Ильфатом Кульсариным

Общество

В Уфе назначили штраф водителю автобуса, который высадил школьников

Общество

В Башкирии ожидается небольшой снег и похолодание

Погода

В Башкирии задержали треш-стримера, который радовался теракту в Подмосковье

Общество

Жители Башкирии запустили в соцсетях акцию «Молись, брат, я прикрою»

Общество

В районе Башкирии закрыли дорогу из-за паводка

Общество

Уфимцы пожаловались Ратмиру Мавлиеву на скопления мусора во дворах

Общество

В Башкирии семи участникам преступной группы дали сроки за незаконный сбыт более 9 кг наркотиков

Общество

В Уфе изменится схема движения популярного автобусного маршрута

Общество

Внешнеторговый оборот Башкирии и ОАЭ увеличился в 5,4 раза

Экономика

Жители 9 городов и районов Башкирии сообщили о подтоплениях

Общество

Как изменился рынок недвижимости за последние 20 летПартнерский материал

Общество