Физики совершили прорыв в создании нового ускорителя частиц

12.03.2020 / Конференции, собрания

В результате 20 лет исследований международная команда из сотни ученых впервые успешно продемонстрировала ионизационное охлаждение мюонов. Новый мюонный ускоритель, который придет на смену БАК, позволит лучше понять, из чего состоит материя на фундаментальном уровне.

Прорыв произошел в рамках эксперимента физики высоких энергий MICE, который объединил усилия множества ученых со всего света. Исследователи добились ионизационного охлаждения мюонов, решив одну из важнейших задач на пути к строительству мюонных ускорителей.

«Это достижение особенно значимо, поскольку может изменить парадигму разработки лептонного коллайдера, который заменит Фабрику нейтрино или Большой адронный коллайдер (БАК)», — сказал профессор Мозес Чун.

Мюоны — неустойчивые элементарные частицы, которые существуют всего две миллионных секунды. Они образуют диффузное облако, которое сложно ускорить и добиться от них интересных с точки зрения науки физических феноменов. Для того чтобы снизить диффузию облака, ученые предложили процесс охлаждения луча. Тогда мюоны сближаются и движутся в одном направлении. Однако, из-за их неустойчивости охладить луч традиционными способами невозможно.

Решением этого затруднения стал метод ионизационного охлаждения, который был предложен теоретически еще в 1980-х. Результаты эксперимента, проведенного исследователями MICE, ясно показывают, что фазовый объем, занимаемый мюонным лучом, можно контролировать ионизационным охлаждением, как и предсказывала теория.

Самый мощный магнит для следующего поколения протонных ускорителей построили физики из Фермилаб. Ученые преодолели порог в 14 Тл, это в 1000 раз мощнее, чем магнит домашнего холодильника.

hightech.plus

источник: science.gov.az