Что такое коллайдер?

Смотрел какой-то научно-популярный фильм о черных дырах. Там было интервью одного из ученых, непосредственно связанного с работой коллайдера, и на вопрос: может ли в принципе Большой адронный коллайдер создать черную дыру, ответил, что да, в принципе может, но эта черная дыра будет настолько маленькая, что просуществует ничтожные доли микросекунды. Для полноценной черной дыры нужна "критическая масса", которая должна превышать несколько масс Солнца (сфера Шварцшильда).

Для особо продвинутых: за что купил, за то и продал. :)

В теории при его работе на полной мощности должно получится множественное рождение новых частиц. Но на практике - это множественное рождение значительно меньше песчинки песка.

А на большее рождение- нужна ооочень большая мощность, занчительно превышающая мощность современных электростанций вместе взятых.

Бозон Хиггса, чё уж. Чем и подтвердили справедливость теории оного Хиггса о существовании скалярного поля Хиггса, которому все прчие частицы обязаны существованием у них массы.

Ещё одно открытие - доказана симметрия протонов и антипротонов. В том смысле, что у них одинаковы все характерисктики, кроме, понятное дело, электрического и адронного зарядов.

Исследованы параметры кварк-глюонной плазмы, которая до этого была лишь гипотетическим объектом.

В последние десятилетия новые открытия в области физики самым тесным образом связаны с космологией, прежде всего, с исследованием самых ранних этапов эволюции вселенной. Тем не менее, в 1992 г. состоялась специальная экспедиция с запуском космического спутника под руководством ученого Смута, под названием COBE (Cosmic Background Explorer (изучение космического фона»), которая полностью подтвердила теоретические выводы. Ей удалось увидеть и услышать весь космос в момент вскоре после Большого взрыва при помощи специальных электронных накладок, которые уловили электромагнитный шум реликтового радиоизлучения вселенной в ее «младенческом» состоянии сразу после взрыва. Эти сигналы, пройдя весь долгий путь развития и истории вселенной на расстоянии огромного количества световых лет, показали нам то, что было тогда. Эту возможность дала нам всеобщая теория относительности Альберта Эйнштейна и его знаменитая формула E=mc2. Это достижение полностью подтвердило все теоретические выкладки современных ученых о возникновении и развитии нашей теперешней вселенной, все еще расширяющейся и распадающейся в результате Взрыва.Что говорит эта теория о прошлом Вселенной? Выводы, относящиеся к прошлому, однозначны. В настоящее время происходит расширение Вселенной, следовательно, раньше радиус Вселенной был меньше, а плотность вещества - больше. Был момент начала возникновения Вселенной, когда плотность была бесконечной, и можно оценить время, прошедшее с начала мира до настоящего времени. Оно равно 10 – 20 миллиардам лет. Таков примерный возраст Вселенной, оцененный еще Фридманом в 1922 г. Эта оценка совпадает с экспериментальным определением возраста галактик. По последним сведениям, во Вселенной нет звезд с возрастом более 15 – 20 миллиардов лет.

Выводы из этой модели Фридмана относительно будущего расширяющейся Вселенной зависят только от настоящего значения постоянной Хаббла, обратная величина которой есть время, и от средней плотности вещества во Вселенной. Теоретически существует некая критическая плотность материи, которая служит критерием геометрического строения Вселенной и ее будущности. Если действительная плотность меньше критической, то тяготение не сможет остановить расширения и радиус Вселенной будет неограниченно расти. В этом случае начальная скорость разлета велика, Вселенная бесконечна и расширение никогда не прекратится. Когда реальная плотность больше критической, то начальная скорость разлета вещества не слишком велика, а притяжение велико. Тогда расширение Вселенной должно смениться сжатием, а вместо "красного смещения" спектральных линий должно будет наблюдаться "фиолетовое смещение". Оценка фактической плотности Вселенной очень трудна, так как сюда должны входить данные о плотности всех видов материи. К ним относятся: массы звезд, плотность пыли и частиц в межзвездном пространстве, различные виды излучений. Кроме того, по-видимому, надо учитывать и массы "черных дыр". Пока оценки средней плотности Вселенной колеблются в широких пределах и в настоящий момент мы не знаем, по какому типу модели Фридмана развивается Вселенная. В рамках модели расширяющейся Вселенной существует несколько моделей "молодой и горячей" Вселенной, которые рассматривают эволюцию материи, начиная с самых ранних этапов ее развития. В основу их положена модель Г. Гамова, которая позволяет непосредственно связать космологию и физику элементарных частиц. Элементарные частицы при определенных значениях температуры и плотности имели соответствующие энергии и взаимодействия, а их превращения определяли состав материи Вселенной.

Коллайдер NICA (дальше Ника) в Дубне – это младший брат БАК (большого адронного коллайдера).

Одна из основных частей Ники это два предускорительных кольца (бустерный синхротрон и нуклотрон). В этих кольцах частицы будут разгоняться до околосветовых скоростей. Ведь чем больше скорость, тем на большее число частей смогут разлететься ядра золота (их используют, потому что они легче всего разгоняются). И уже тогда в работу вступят два детектора, они зафиксируют распад и слияние столкнувшихся частиц.

Надо заметить, что Ника создана на базе нуклотрона (одного из разгонных колец), который был построен более 20 лет назад, в середине 90-ых. В то время он являлся первым ускорителем тяжёлых ионов в Европе.

Ещё один из основных элементов Ники - это сверхпроводящий магнит в виде трубчатого кабеля из титана и ниобия. Магнит нужен для создания токов высокой интенсивности. Удивительное здесь то, что огромный ток (6 килоампер, только вдумайтесь в эту цифру) бежит по тонюсеньким проводочкам (6 мм). Это чудо становится возможным благодаря эффекту сверхпроводимости.

Чтобы питать сверхпроводящие магниты жидким гелием (t° которого близка к абсолютному нулю), для этого служит устройство похожее на огромный котелок на ножках. Ведь для поддержания сверхпроводимости необходима экстремально низкая температура.

А ещё частью новой Ники стал старенький синхрофазатрон, запущенный ещё в 1957 году. Он служит радиационной защитой нового кольца Бустера. Именно по этому кольцу побегут первые частицы после запуска коллайдера NICA в наукограде Дубна, Московской области.