Фізики створили проривну заміну Великому адронному коллайдеру

Міжнародна група дослідників, пов'язана з UNIST, вперше продемонструвала ионизационное охолодження мюонів. Очікується, що цей новий мюонний прискорювач стане важливим кроком на шляху до створення найпотужнішого в світі прискорювача частинок, який забезпечить краще розуміння фундаментальних складових матерії.

Цей прорив був здійснений у співпраці з Mion Ionization Cooling Experiment (MICE), в яку увійшли британські вчені, а також професор Мозес Чунг і його дослідницька група в Школі природничих наук при UNIST. Їх результати були опубліковані в онлайн-версії Nature 5 лютого 2020 року.

"Нам вдалося реалізувати мюонное ионизационное охолодження, одну з найбільших наших проблем, пов'язаних з розробкою мюонним прискорювачів", - говорить професор Чунг. "Досягнення цього вважається особливо важливим, оскільки це може змінити парадигму розробки лептонного коллайдера, який міг би замінити Фабрику нейтрино або Великий адронний коллайдер (LHC)".

Мюоны - це природні частинки, які генеруються у верхніх шарах атмосфери Землі в результаті зіткнень космічних променів, тому вони розглядаються як додатковий прискорювач частинок, замінює LHC. Протони, тип хардона, в основному використовуються LHC, і вони беруть участь в сильних взаємодіях. Лептони, подібно електрону і мюону, не піддані сильному взаємодії, а взаємодіють через слабку силу.

Мюоны мають надзвичайно коротку тривалість життя, складову дві мільйонні частки секунди. Їх отримують, розбиваючи пучок протонів. Ці мюоны утворюють розсіяне хмара, що означає, що їх важко розігнати, і існує невелика ймовірність їх зіткнення і створення корисних цікавих фізичних явищ. Щоб зробити хмара менш дифузним, був запропонований процес, відомий як "охолодження пучка". Це передбачає зближення мюонів і їх рух в одному напрямку. Однак за дуже короткої тривалості життя мюонів було неможливо охолодити промінь традиційними методами.

Щоб вирішити цю проблему, команді MICE вдалося направити мюоны в досить малий об'єм, щоб мати можливість вивчати фізику в нових системах за допомогою методу, відомого як ионизационное охолодження, який раніше пропонувався і розвивався теоретично працездатні схеми в 1980-х роках.

Результати експерименту, проведеного з використанням лінії мюонного пучка MICE на Раді з науково-технічного устаткування (STFC) ISIS Neutron and Мюона Beam на кампусі Harwell у Великобританії, ясно показують, що обсяг фазового простору, зайнятий мюонним пучком можна контролювати за допомогою іонізаційної охолодження, як і передбачає теорія.

Нагадаємо, раніше повідомлялося, що фізики запропонували заміну Стандартної моделі.

Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на Bigmir)net на Facebook і Telegram.

Категория: Технологии