Нобелевскую премию по физике в этом году дали за открытие экзопланет и космологические исследования ранней Вселенной.
Лауреаты: Джеймс Пиблз (большой теор. вклад в описание первичного нуклеосинтеза, рекомбинации и т.д.), Михаэль Майор и Дидье Кело (открытие экзопланет).

Европейская молодёжная школа по физике высоких энергий этого года пройдёт в нашей стране в Санкт-Петербурге.
Организаторы школы: CERN (Европейская организация по ядерным исследованиям, Женева, Швейцария) и ОИЯИ (Объединённый институт ядерных исследований, Дубна, России).
Даты проведения: 4-17 сентября 2019 г.
Школа проводится ежегодно с 1993 года в разных европейских городах и уже стала одной из самых престижных в этой области физики в мире.

Контингент, на который нацелена школа - аспиранты, особенно старших кусов, специализация которых - экспериментальная физика высоких энергий. В рамках школы планируется примерно 33 лекции, каждая по 90 минут (одна пара), на экспериментальные и теоретические темы ФВЭ. Также планируется проектная работа участников и постерная сессия, где можно будет показать свою собственную работу.

Сайт школы: https://indico.cern.ch/event/798971/
Дедлайн подачи заявки: 19 апреля.

Ровно 30 лет назад, молодой эксперт по компьютерным технологиям, работавший в CERN, соединил концепцию открытого доступа к информации с технологиями широкополосной связи. Сегодня, 12 марта 2019 года, CERN (а с ним и весь мир) празднует 30-летие этого революционного изобретения, известного как Всемирная Паутина (WWW)!

В марте 1989 года, работая в CERN, сэр Тим Бернерс-Ли написал свое первое предложение по созданию гипертекстовой системы базирующейся в Интернете для связи и доступа к информации на разных компьютерах. 
В ноябре 1990 года эта «сеть информационных узлов, которые пользователь может просматривать по своему желанию», была оформлена в виде документа «WorldWideWeb: концепция для гипертекстового проекта» Бернерса-Ли вместе с коллегой из CERN Робертом Кайо. К Рождеству того же года Бернерс-Ли внедрил ключевые компоненты, а именно html, http и URL, а также создал первый веб-сервер, браузер и редактор (WorldWideWeb). 
30 апреля 1993 года CERN сделал последнюю версию программного обеспечения WWW общественным достоянием и открыл свободный доступ к ней для любого использования и улучшения. Это решение поощрило использование Интернета, а общество извлекло из этого выгоду: половина населения мира в настоящее время пользуется сетью, сейчас существует около 2 миллиардов веб-сайтов. 
Открытость всегда была характерна для CERN, она основывается на Конвенции этой организации, подписанной в 1953 году. CERN содействует распространению и открытому обмену программным обеспечением, технологиями, публикациями и данными посредством таких инициатив, как программное обеспечение с открытым исходным кодом, "открытое" оборудование, публикации с открытым доступом и т.д. 

По поводу 30-летия Всемирной паутины генеральный директор CERN Фабиола Джанотти сказала следующее: 
"Изобретение Интернета изменило наш мир и продолжает показывать, как фундаментальные исследования способствуют инновациям. Культура открытости CERN стала ключевым фактором в решении лаборатории в 1993 году сделать сеть доступной для всех, ключевым шагом в ее развитии и последующем распространении.

По материалам с официального сайта CERN.

С 20 по 27 февраля проходила Московская международная школа физики, организуемая ФИАН и ВШЭ при участии Сколтеха. Школа является наследницей Зимней школы ИТЭФ, имеющей долгую историю, начинающуюся с 1973 года.

Студенты кафедры физики элементарных частиц тоже поучаствовали в Школе. Подобные мероприятия для молодых учёных - это хороший шанс послушать учёных с мировым именем и узнать актуальную информацию из различных областей исследований. Это так же возможность представить результаты своих собственных научных работ. И конечно же это возможность хорошо отдохнуть, непринуждённо провести время в приятной компании коллег из самых разных областей и, конечно, завести новые научные знакомства.

В рамках Школы прошли теоретические и экспериментальные лекции таких физиков как Д. И. Казаков, В. А. Рубаков, A. De Roeck, J. Haba и других. Кроме того была проведена постерная сессия и несколько форумов молодых учёных, на которых, в том числе, выступали студенты нашей кафедры со своими исследованиями. А в свободное время участники катались на лыжах (в последний день даже было проведено соревнование), устраивали вечерние посиделки у костра с глинтвейном и просто хорошо проводили время вместе (конечно же за обсуждением горячих тем в современной физике высоких энергий). Был даже рок-концерт...

Мы подготовили небольшой фоторепортаж о прошедшей Школе, его можно посмотреть в нашей группе в VK.

ФИАН и ВШЭ 20-27 февраля 2019г. будут проводить Московскую Международную Школу Физики (это правопреемница бывшей Зимней школы ИТЭФ).
К участию приглашаются студенты старших курсов, аспиранты и молодые научные работники. 

Кроме лекций, на Школе планируются краткие выступления участников. 
Избранные доклады будут опубликованы в реферируемом журнале. 
Для студентов МИФИ оргвзнос отменен. 

Сайт школы: https://mosphys.ru 
Мы очень советуем поучаствовать: с одной стороны это возможность окунуться на неделю в интересные научные лекции от известнейших учёных РФ и мира по нашей специальности, а с другой - есть возможность представить свою научную работу студента и даже сделать по результатам публикацию.

26 мая 2018 года, коллаборация AWAKE в CERN успешно разогнала электроны с использованием метода кильватерного ускорения, в ходе которого образуются поля с огромным потенциалом при прохождении заряженных частиц через плазму. Статья, описывающая этот важный результат, была опубликована 29 августа 2018 года в журнале Nature. Энергия электронов, ускоренных данным методом, возросла почти в 100 раз на дистанции в 10 метров: с 19 МэВ при подаче в ускоритель и до 2 ГэВ на выходе. Хотя данная методика всё ещё находится в ранней стадии, но использование полей, получаемых в ходе кильватерного ускорения, может значительно снизить размеры, а следовательно, и стоимость ускорительных установок, необходимых для достижения высоких энергий столкновений частиц.

AWAKE является проектом по изучению практического использования протонов в качестве частиц, вызывающих возмущение в плазме с последующим ускорением электронов до энергий больших чем можно достигнуть стандартными методами. Традиционные ускорители используют радиоволновые резонаторы для ускорения пучков частиц. Данный метод подразумевает изменение полярности положительно и отрицательно заряженных зон внутри радиоволнового резонатора, за счёт чего частицы ускоряются в ходе комбинации притяжения и отталкивания внутри резонатора. В сравнении с этим, в ускорителях кильватерного типа частицы разгоняются за счёт того, что они «плывут» на плазменной волне, которая имеет схожие положительно и отрицательно заряженные зоны.

Метод кильватерного ускорения не является новым: впервые он был предложен в 1970х годах.  «Кильватерные ускорители имеют два типа пучков: пучок частиц, являющийся целью ускорения, именуется как «пучок-свидетель», в то время как пучок, создающий собственно волну плазмы, называется «разгоняющий пучок» (драйвер)»,- объясняет Аллен Калдвелл (Allen Caldwell), представитель коллаборации AWAKE. Предыдущие образцы кильватерных ускорителей использовали электроны или лазеры в качестве «драйвера». AWAKE является первым экспериментом, использующим протоны в качестве разгоняющего пучка, и CERN предоставляет идеальную возможность для испытания методологии. «Драйверные» пучки протонов проникают в плазму глубже, чем пучки электронов или лазеры. «Таким образом, - добавляет Калдвелл, - кильватерные ускорители, задействуя протоны в качестве «драйверных пучков», могут разгонять ускоряемые пучки на больших интервалах и соответственно позволяют достичь более высоких энергий».

 

Источник материала: пресс-центр CERN

Перевод: Смирнов Никита

Редакция: Козлова Екатерина

В настоящий момент, в период с 4 по 11 июля, в Сеуле (Южная Корея) проходит крупнейшая и старейшая конференция по физике высоких энергий ICHEP-2018. Эта конференция проходит обычно раз в два года. Традиционно на ней представляют последние и наиболее значимые результаты в области физики элементарных частиц, астрофизики и космологии. Например, именно на этой конференции в 2012 году было анонсировано открытие бозона Хиггса, а в 2016 году развенчано таинственное отклонение в двухфотонной инвариантной массе, которое указывало на существование гипотетической новой частицы, не ожидаемой физиками в рамках Стандатной модели.

На этой конференции от НИЯУ МИФИ был представлен доклад аспирантки кафедры №40 ("Физика элементарных частиц”) Прокловой Н.В. Работа была посвящена исследованию эффективности идентификации электронов и фотонов в эксперименте ATLAS. Корректное восстановление и идентификация электронов и фотонов в протон-протонных столкновениях является принципиально важным элементом большинства физических анализов в ЦЕРНе, как, например, изучение бозона Хиггса, большинство анализов по проверке Стандартной Модели, а так же по проверке экзотических моделей за рамками Стандартной Модели. Доклад можно посмотреть здесь.

Также на конференции были доложены новейшие результаты по физике электрослабой физики и многобозонных рождений, в том числе и результаты полученные накануне группой ATLAS НИЯУ МИФИ. Речь идёт об изучении совместного рождения Z бозона с фотоном при столкновениях с энергией 13 ТэВ. Данное исследование даёт дополнительные жёсткие ограничения на физику за рамками Стандартной модели. Для презентации этого исследования на летних конференциях специально были выпущены публичные графики. Доклад на эту тему на ICHEP-2018 можно найти здесь.

 

Материал подготовлен: Солдатов Евгений, Проклова Надежда

Редакция: Смирнов Никита

Большой Адронный Коллайдер (БАК) официально вступает в новую фазу. 15 июня церемония открытия в ЦЕРН ознаменовала начало строительных работ БАК при высокой интенсивности (HL-LHC): это новый этап в истории ЦЕРН. К 2026 году это крупное обновление значительно улучшит производительность БАК за счёт увеличения числа столкновений на больших экспериментах и таким образом увеличивая вероятность обнаружения новых физических явлений.

"HL-LHC выйдет за пределы изначальных задач БАК, привнося новые возможности для открытий, измеряя свойства частиц таких как бозон Хиггса с большей точностью и ещё глубже изучая фундаментальные составляющие Вселенной", сказала генеральный директор ЦЕРН, Фабиола Джанотти.

Секрет увеличения числа столкновений заключается в сжимании пучков частиц в точках взаимодействия, в результате чего вероятность протон-протонных столкновений возрастает. Для достижения этой цели HL-LHC требуется около 130 новых магнитов, в частности 24 новых сверхпроводящих фокусирующих квадруполей для фокусировки пучков и 4 сверхпроводящих диполей. Эти квадруполи и диполи достигают магнитных полей порядка 11,5 Тл, по сравнению с 8,3 Тл, которые используются сейчас на БАК. 16 принципиально новых "крабовых полостей" так же будут установлены с целью максимизировать область пересечения протонных пучков в точках столкновений. Их задача заключается в смещении пучков таким образом, чтобы они перемещались боком, подобно тому, как перемещается краб.

Больше информации в оригинальной статье.

Источник материала: пресс-центр ЦЕРН

Перевод: Смирнов Никита

Редакция: Козлова Екатерина

Новые результаты экспериментов ATLAS и CMS на БАК показывают, насколько сильно бозон Хиггса взаимодействует с самой тяжелой известной нам фундаментальной частицей, топ-кварком, подтверждая наше понимание Хиггса и устанавливая ограничения на новую физику.

Бозон Хиггса взаимодействует только с самыми тяжелыми частицами - это было обнаружено в его распаде на два безмассовых фотона. Квантовая механика позволяет Хиггсу на очень короткое время флуктуировать в топ-кварк и топ анти-кварк, которые впоследствии аннигилируют, образуя пару фотонов. Вероятность возникновения этого процесса зависит от силы взаимодействия (константы связи) между бозоном Хиггса и топ кварками. Измерение этой вероятности позволяет нам не напрямую определить значение константы связи между Хиггсом и топ-кварком. Однако не обнаруженные тяжелые частицы из области новой физики могут так же участвовать в подобном распаде и влиять на результаты. Именно поэтому бозон Хиггса рассматривают как окно в новую физику.

Более прямым проявлением взаимодействия Хиггса и топ кварка является испускание бозона Хиггса парой топ-антитоп кварков. Результаты, представленные сегодня на конференции LHCP в Болонье (Италия), описывают наблюдение так называемого процесса “ttH рождения”. Результаты коллаборации CMS, со статистической значимостью, впервые превысившей пять стандартных отклонений (что считается золотым стандартом), были опубликованы в журнале Physical Review Letters. Коллаборация ATLAS только что отправила новые результаты (с большим количеством данных с текущего периода работы БАК) с большей статистической значимостью на публикацию. Вместе эти результаты являются большим шагом в сторону нашего понимания свойств бозона Хиггса. Результаты исследований этих двух экспериментов согласуются друг с другом и со Стандартной Моделью и дают нам новые указания на то, где надо искать новую физику.

“Данные измерения коллабораций CMS и ATLAS ясно показывают, что бозон Хиггса играет ключевую роль в большом значении массы топ-кварка. Несмотря на то, что этот факт является ключевой особенностью Стандартной Модели, это первый случай экспериментального подтверждения с ошеломляющей статистической значимостью”, - сказал Карл Якобс, представитель коллаборации ATLAS.

“Группы исследователей эксперимента CMS, а также их коллеги из эксперимента ATLAS, применили новые подходы и передовые методики анализа данных, чтобы достичь этого рубежа. Когда ATLAS и CMS закончат набирать данные в ноябре 2018 года, у нас будет достаточное количество событий, чтобы установить более строгие ограничения на предсказания ttH процесса в Стандартной Модели и, возможно, увидеть что-то новое”, - заявил Джоэл Батлер, представитель коллаборации CMS.

Изучение данного процесса является сложной задачей, поскольку он очень редкий: только 1% бозонов Хиггса рождается ассоциативно с двумя топ-кварками; в остальных случаях Хиггс и топ-кварки распадаются на другие частицы через множество других сложных способов (мод распада). Используя данные протон-протонных столкновений, полученных при энергиях 7, 8 и 13 ТэВ, команды ATLAS и CMS провели несколько независимых поисков ttH процессов, каждый из которых был сфокусирован на различных модах распада Хиггса (на W бозоны, Z бозоны, фотоны, тау лептоны и струи нижних кварков). Для того чтобы максимизировать чувствительность к

сложнонаблюдаемому сигналу ttH процесса, каждый эксперимент впоследствии объединил результаты всех поисков.

Замечательным фактом является то, что такие данные получены за столь недолгое время работы БАК. Это связано с великолепной производительностью БАК и детекторов ATLAS и CMS, использованием передовых методик анализа и включением всех возможных конечных состояний в анализ. Однако точность измерений оставляет возможность наличия вклада от новой физики. В ближайшие годы два эксперимента наберут ещё большее количество данных и увеличат точность, чтобы увидеть, сможет ли Хиггс открыть наличие физики за пределами Стандартной Модели.

“Превосходная производительность БАК и улучшенные в ходе освоения этого сложного анализа экспериментальные средства привели к великолепным результатам”, - добавил руководитель отдела исследований и вычислений ЦЕРН Экхард Элсен. “Это так же показывает, что мы находимся на верном пути в наших планах по улучшению БАК для высокой светимости и физических результатах, которые может принести БАК после планируемых апгрейдов.”

Больше информации (английский язык):

1. На портале CMS
2. На портале ATLAS
3. Видео о результатах

Источник материала: пресс-центр ЦЕРН

Перевод: Смирнов Никита

Редакция: Козлова Екатерина

На Большом Адронном Коллайдере (БАК) снова начались столкновения протонов. Спустя почти две недели после того, как по ускорителю начали двигаться пучки протонов в 2018 году, команда управления коллайдером направила пучки на столкновение. Хоть это пока ещё и тестовые столкновения, они являются важным шагом на пути к серьёзному сбору данных, который должен начаться в начале мая.

Выполнение первых тестовых столкновений является далеко не простой задачей. Оно затрагивает постоянные проверки и перепроверки тысяч систем, из которых состоит БАК. Сюда включается нарастание энергии каждого пучка до рабочего значения в 6,5 ТэВ, проверка аппаратуры и оптики пучков, тестирование электронных систем отклика, выравнивание устройств, называемых коллиматорами и располагающихся вблизи от пучков с целью поглощения отклоняющихся частиц, и наконец фокусировка пучков для их столкновения.

Каждый пучок состоит из пакетов протонов, называемых сгустками. Для данных тестовых столкновений, каждый пучок состоит только из двух "номинальных" сгустков, содержащие по 120 миллиардов протонов. Это намного меньше чем 1200 сгустков на пучок, которые обозначат начало серьёзного сбора данных и "охоты" на частицы. Со временем команда управления продолжит увеличивать количество сгустков на пучок, достигая максимума в 2556 сгустков.

С первыми тестовыми столкновениями команды экспериментов, расположенных на 4 точках столкновений на кольце БАК (ALICE, LHCb, CMS и ATLAS), смогут проверить и откалибровать свои детекторы.

Новость подготовлена по материалам пресс-центра ЦЕРН.

Перевод Смирнов Н.

Ежегодная техническая пауза в ЦЕРН была завершена на днях, 9 марта. Массивный ускорительный комплекс в скором времени начнёт выбираться из своей зимней спячки и продолжит ускорять и сталкивать частицы.

В то время как Большой Адронный Коллайдер (БАК) не был наполнен протонами с момента начала технической паузы 4 декабря 2017 года, его туннели и экспериментальные помещения были наполнены людьми, проводящими ремонтные и обслуживающие работы, а также тестирование компонент для будущих ускорителей.

На сегодняшний день инженерный отдел ЦЕРН передаёт ускорительный комплекс в руки отделу пучков, который продолжит введение оборудования в эксплуатацию в 2018 году. Это завершится перезапуском БАК, запланированном на начало апреля.

 

Новость подготовлена по материалам пресс-центра ЦЕРН.

С древних времён человечество задумывалось об устройстве Вселенной. Развитие космологии как науки дало огромный толчок к пониманию процессов не только об окружающем нас мире в настоящем, но и о жизни Вселенной в прошлом и будущем. Мы поговорили о современной космологии с профессором кафедры “Физики элементарных частиц” Сергеем Георгиевичем Рубиным.

Профессор кафедры "Физика элементарных частиц" С.Г. Рубин

 

Вопрос: В последнее время новости из области космологии и астрофизики все чаще появляются в СМИ. Как Вы считаете, это связано больше с развитием теории или эксперимента?

Это вечный вопрос единства и борьбы противоположностей между теорией и экспериментом – то теория вырывается вперёд, как это было с бозоном Хиггса, то эксперимент уходит далеко вперёд, как это происходит с сильными взаимодействиями. И то, и другое не очень хорошо. Гораздо лучше, когда они идут нога в ногу, давая друг другу новые идеи.

Если говорить про космологию, то теория там развита достаточно сильно. Под «достаточно сильно» я имею в виду факт существования множества отдельных теорий. В космологии, как в ФЭЧ, сейчас именно такая ситуация – теорий много, но какая именно из них реализуется, должен сказать эксперимент. За последние десятилетия точность наблюдений в космологии возросла на порядки. Большую роль в этом сыграли новые технологии для телескопов, совокупная система которых теперь охватывает всю Землю. Наблюдения за космосом позволяют ученым отсекать некоторые теории – точнее говорить о том, что вероятность их осуществления незначительна, и оставлять те модели или теории, которые пока не исключены.

 

Вопрос: Какими направлениями в области космологии занимаются в НИЯУ МИФИ?

Теорией в НИЯУ МИФИ занимается наша научная группа. Первое направление, которое мы разрабатываем - это модели, предсказывающие образование первичных массивных чёрных дыр (ЧД). Если раньше на подобные теории научное сообщество смотрело “косо”, то в последние два года они стали привлекать внимание. Это случилось не в последнюю очередь благодаря открытию слияния чёрных дыр. Кроме того известно, что в истории Вселенной была реионизация – эпоха вторичной ионизации изначально нейтральных на тот момент атомов. Этот процесс тоже можно объяснить при помощи первичных чёрных дыр. Наша группа предложила и уже 16 лет развивает модель образования первичных чёрных дыр. Eсли в предыдущие годы было достаточно приближённых оценок, то сейчас требуются более точные данные.

Второе направление – это конечно же, теория тёмной материи. Что это такое? Почему мы её не видим? Возвращаясь к первичным чёрным дырам,  они могут отвечать не только за существование ЧД в центрах Галактик, но и за  существование самой тёмной материи – они могут являться её частицами.

Ещё одно направление, которым занимается наша научная группа – разработка идей дополнительных пространственных измерений. Это направление объединяет в себе и ФЭЧ, и космологию. У нашей научной группы есть множество статей, посвящённых этим вопросам – вы можете с ними ознакомиться у нас на сайте.

 

Вопрос: А какие последние результаты исследований Вашей научной группы Вы можете выделить?

Один из результатов, который я уже упомянул – эффект реионизации Вселенной за счёт ионизации кластерами чёрных дыр. Также есть идеи о тёмной материи, не состоящей из первичных черных дыр. Здесь удаётся получать интересные результаты, предполагая, что структура темной материи в нашей Галактике расположена специфическим образом.

В дополнительных измерениях у нас тоже есть прогресс. Давно известно о существовании таких структур, как «кротовые норы», но у них есть свои проблемы – очень трудно сделать их устойчивыми. Нам удалось придумать кротовую нору из нашего пространства в дополнительное. Это дополнительное пространство нам кажется очень маленьким, но когда мы окажемся внутри него, оно для нас станет большим, а наше оригинальное – маленьким. Сейчас мы вычислили массу этого объекта – и в целом говоря, этот объект тоже может быть частицей тёмной материи.

Кроме того, известен факт барионной асимметрии Вселенной – значит, каким-то образом в процессе эволюции Вселенной в какой-то момент барионное число не сохранялось. Возникает вопрос – почему раньше оно не сохранялось, а сейчас сохраняется? Используя дополнительные измерения, мы пытаемся решить эту проблему. Сейчас мы с моим итальянским коллегой готовим к публикации первую статью по данной тематике. Есть предположение, что дополнительные измерения лежат в основе всей нашей физики, и одна из основных задач нашей научной группы состоит в разработке этой теории: предполагая свойства дополнительных измерений, получать наблюдаемые эффекты во Вселенной.

 

Вопрос: Есть ли космологические модели, связывающие дополнительные измерения и столь популярные сейчас гравитационные волны?

Если дополнительные пространства существуют, то они могут искривляться, и это искривление также будет влиять на гравитационные волны. Но так как дополнительные измерения, скорее всего, очень малы (ограничение сейчас – 10^-18 см), то для того, чтобы гравитационные волны их ощутили, их длина волны должна быть соразмерна этому ограничению. Подобные параметры возможны только на ускорителях. В ЦЕРН есть научная группа, занимающаяся исследованиями дополнительных измерений. Их цель – найти колебания формы дополнительного пространства, которые и будут интерпретироваться как гравитационные волны. Поэтому с космологической точки зрения связать эти две вещи немного проблематично, а вот с точки зрения ФЭЧ – вполне возможно.

Вопрос:  Какую роль в космологических моделях играют гравитационные волны? Почему было так важно экспериментально подтвердить их существование?

Физики уверены, что теория и эксперимент должны друг друга подтверждать и объяснять. Экспериментальный факт, который не объясняется теорией, очень тревожит умы теоретиков. Например, как с поколениями частиц - почему их именно три? Не шесть, не двенадцать, а именно три? Или как с частицами тёмной материи – теория предсказывает их существование, а экспериментально они обнаружены не были.

С гравитационными волнами примерно такая же ситуация – теория предсказывала их существование фактически с самого начала, но из-за их слабого взаимодействия их не могли обнаружить. Но сейчас и технология, и методы достигли таких вершин, что это стало возможно. Ведь как зарегистрировали гравитационные волны? Расстояние между двумя массивными зеркалами, изначально стоящими на расстоянии 4 километра друг от друга, изменилось на 10^-18 см (обсерватория LIGO). И такое изменение было зарегистрировано и подтверждено обеими установками (а они стоят за три тысячи километров друг от друга!).
Теперь стало понятно, что теория Эйнштейна в низкоэнергетическом пределе верна, и можно забыть про теории гравитации, в которых волн нет. Для экспериментаторов это тоже важно, так как гравитационные волны фактически ни с чем не взаимодействуют (в отличие от фотонов и нейтрино). Благодаря ним можно получать информацию о первых мгновениях жизни Вселенной.

Теперь в астрономии могут использоваться все типы взаимодействий для изучения космологических феноменов – например, с помощью гравитационных волн можно изучать структуру нейтронных звёзд.

 

Вопрос: Хочется обратиться к Вам как к теоретику с вопросом, тревожащим молодые умы наших студентов: в «чём будущее» космологии?

Понять, что такое тёмная энергия и тёмная материя, и понять, какие процессы происходили в ранней Вселенной. В общем, мы понимаем, что была инфляция, было расширение – но моделей, которые конкретизируют это расширение, не меньше трёх сотен. Есть более вероятные модели, есть менее вероятные, а какие-то уже не могут соответствовать экспериментальным данным.

Так же важна проблема тонкой настройки параметров Вселенной. То есть, если хотя бы немного изменить любой параметр Стандартной модели, то такая Вселенная, скорее всего не сможет существовать.
Тут тоже хорошо помогает идея дополнительных измерений – она позволяет показать, как образуются Вселенные с самыми разными свойствами. У нашей научной группы есть статьи, посвящённые данной проблеме.

Если смотреть совсем далеко вперёд, то у Вселенной не самый хороший прогноз: через много миллиардов лет Вселенная начнёт остывать, звёзды начнут исчезать, и человечеству будет некуда бежать (как, например, от взрывающегося Солнца). Фундаментальная физика пытается найти выход из такого положения: например, кто-то предлагает забраться внутрь чёрных дыр – и я сейчас говорю про серьёзные исследования!

Есть ещё предположение о путешествии в дополнительные пространства через кротовые норы – если воронка будет чуть больше 10^-18 см, то, возможно, можно будет переслать человечество из умирающей Вселенной в только начинающую жить. Необязательно посылать туда человека – можно отправить туда информацию, на основе которой в новой Вселенной наша цивилизация самовосстановится.

Подготовлено: Екатерина Козлова

Редактура: Димитрий Краснопевцев
 

https://ria.ru/science/20171031/1507922855.html

В Москве завершилась Третья международная конференция по физике частиц и астрофизике, организованная Национальным исследовательским ядерным университетом «МИФИ».

Научная программа конференции включала доклады по ядерной физике, физике тяжелых ионов, физике высоких энергий, физике астрочастиц и нейтрино, гравитации и космологии, а также современным детекторным технологиям.

В обсуждении последних результатов современных экспериментов в этих областях и разработки передовых детекторных технологий приняли участие ведущие ученые со всего мира, среди которых:

• директор CERN по ускорителям и технологиям Фредерик Бордри (Frederick Bordry);
• директор Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, академик РАН П.В. Логачев;
• руководитель эксперимента LHCb в CERN Джованни Пассалева (Giovanni Passaleva);
• главный научный сотрудник Лаборатории тяжелых кварков и лептонов ФИАН, член-корреспондент РАН Р.В. Мизюк;
• главный научный сотрудник Лаборатории теоретической физики ОИЯИ, член-корреспондент РАН Д.И. Казаков;
• заведующий Лабораторией внегалактической радиоастрономии ФИАН, член-корреспондент Ю.Ю. Ковалев;
• заместитель директора ОИЯИ, заведующий кафедрой физики экстремальных состояний вещества НИЯУ МИФИ, академик РАН Б.Ю. Шарков;
• член Совета коллаборации STAR Ольга Евдокимов;
• научный руководитель Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ, академик Ю.Ц. Оганесян;
• руководитель коллаборации BOREXINO Джоаккино Рануччи (Gioacchino Ranucci);
• координатор физических исследований в эксперименте ATLAS Даниель Фруадево (Daniel Froidevaux);
• директор ИФВЭ академик РАН С.В. Иванов.

По словам профессора кафедры физики элементарных частиц НИЯУ МИФИ С.Г. Рубина, такое объединение разных областей физики естественно: «Если раньше ученые, работающие в таких различных областях, как астрофизика и физика элементарных частиц могли друг о друге ничего не знать, то сейчас ситуация сильно изменилась и все области физики тесно связаны между собой. Так, например, открытие частицы Хиггса на коллайдере и изучение его свойств нашло множество применений в космологии, стало понятно, что эта частица могла сильно влиять на образование нашей Вселенной».

Астрофизика была и остается крайне популярной темой, которая сейчас подогревается большим количеством открытий, сделанных в связи с активным развитием и совершенствованием техники. Микромир может быть не столь интересен для рядовых людей, поскольку непосредственное наблюдение частиц затруднительно, однако для специалистов эта область – источник большого числа захватывающих возможностей. «С одной стороны всем понятно, что Стандартная модель элементарных частиц не полна, например, существование темной материи и массы нейтрино противоречит ей. Модель необходимо расширять, но на данный момент она полностью совпадает с наблюдениями, экспериментальный поиск отклонений пока ни к чему не приводит, модель точно выполняется», – поделился Сергей Рубин.

Данная мысль была поддержана и заведующим кафедрой экспериментальной ядерной физики и космофизики НИЯУ МИФИ, главным научным сотрудником физического института имени П.Н. Лебедева, академиком РАН М.В. Даниловым, который отметил интересные доклады по физике тяжелых кварков. Сейчас в ней наблюдаются самые большие намеки на имеющиеся отклонения от Стандартной модели, что является одним из основных направлений современной физики элементарных частиц.

Обращаясь к астрофизике, Михаил Владимирович отметил доклад руководителя лаборатории космологии и элементарных частиц НГУ, профессора А.Д. Долгова, посвященный космологии: «Так удачно совпало, что Нобелевская премия в этом году была присуждена именно за открытие в этой сфере: были открыты давно предсказанные гравитационные волны. Это интересно не только тем, что открыто явление, которое предсказано в общей теории относительности и тем самым важно, но оно открывает и новый подход к исследованию вселенной, исследованию ее устройства. То, что те черные дыры, которые сливались и которые дали сигнал, оказались очень больших масс, было сюрпризом. Это открытие новой эры в наших возможностях исследования вселенной».

«Мне очень приятно, что двух из трех нобелевских лауреатов я знаю. С одним я очень долго работал – Барри Бэрришем – над созданием детектора для суперколлайдера в Америке, который, к сожалению, так и не осуществился. Другое направление – подготовка будущего линейного электронно-позитронного коллайдера, который еще не принят. Барри Бэрриш возглавлял некоторое время это направление подготовки, и я в нем активно участвовал. Мне было очень приятно узнать, что мои знакомые получают Нобелевские премии. Я их уже поздравил», – поделился Михаил Владимирович.

Оригинал текста: https://mephi.ru/content/news/1387/124449/

Летом этого года группа ATLAS НИЯУ МИФИ под руководством профессора Анатолия Самсоновича Романюка проводит очередной сеанс тестирования различных прототипов детекторов переходного излучения. Подробнее о предыдущем сеансе можно прочитать в новости на нашем сайте.

Накануне нового сеанса, или как говорят между собой участники тестирования, тестбима (от  англ. test beam - тестовый пучок), нам удалось пообщаться с Анатолием Самсоновичем, а также с опытными сотрудниками и молодыми студентами, которые впервые побывали в Европейском Центре Ядерных Исследований (ЦЕРН) и самостоятельно работали с пучками частиц на ускорителе SPS.

Анатолий Романюк, руководитель проекта

Вопрос: Расскажите, пожалуйста, про цели проекта?

Мы разрабатываем детекторы переходного излучения, которые могут быть использованы для идентификации адронов больших энергий в экспериментах на Большом адронном коллайдере (БАК) в ЦЕРН, а также в экспериментах на будущих ускорителях и при исследовании космических лучей. Одной из научных программ, где возможно применение нового прототипа, это эксперимент со спектрометром под малыми углами (Small Angle Spectrometer, SAS). Данный эксперимент находится сейчас на стадии формирования. Его главной задачей должно стать изучение рождения адронов в протонных столкновениях, что важно само по себе, однако, большое значение он также будет иметь для физики космических лучей высоких энергий, где сейчас есть загадочный эффект при энергии около 10¹⁷ ТэВ. Поскольку ключевым элементом SAS является детектор, способный разделять адроны в ТэВной области энергий, то существование этого эксперимента критическим образом зависит от результатов наших разработок. Коллаборация другого, уже действующего эксперимента COMPASS, также заинтересована в проекте нашей группы.

В этом году были исследованы прототипы на основе тонкостенных пропорциональных камер, кремниевых пиксельных детекторов и кремниевых микро-стриповых детекторов. Прототип на основе тонкостенных пропорциональных камер был собран нашими сотрудниками заново со значительно улучшенными характеристиками по сравнению с предыдущим годом. Измененная геометрия позволит в прямом смысле рассмотреть изучаемые эффекты под более широким углом. Кроме того, в этом прототипе было уделено большое внимание отказоустойчивости всех узлов. Наша группа анализировала спектральные и угловые характеристики переходного излучения, полученного при помощи созданных нами радиаторов разного типа.

Прототип Детектора Переходного Излучения, установленный на пучке

Константин Воробьев, координатор тестбима

Вопрос: Расскажи, пожалуйста, что такое тестирование детектора на пучке и для чего проводят подобные эксперименты?

В любом физическом исследовании на БАК важно эффективно идентифицировать элементарные частицы, другими словами уметь отделять, например, электроны от пи-мезонов. Цель нашего детектора как раз в этом. Во время тестов мы устанавливаем прототип на пути пучка элементарных частиц. Когда частицы пролетают сквозь детектор в чувствительных элементах возникает сигнал, по которому мы можем определить тип частиц. Важно заметить, что для идентификации частиц используется сигнал не от самих частиц, а от фотонов переходного излучения. Эти фотоны излучаются частицами, когда они проходят через специальные радиаторы, установленные перед детектором. Сам прототип способен улавливать эти фотоны и измерять их энергию. Поэтому он и называется детектором переходного излучения.

К этому сеансу на пучке частиц как и к предыдущим, готовились заблаговременно, очень помогли ценные знания, которые были получены во время анализа данных, собранных в прошлом году.

Вопрос: В прошлом году ты тоже координировал работу всей команды, расскажи, пожалуйста, каково это ставить эксперимент?

Надо сказать, что приходится много времени уделять согласованию работ между нашей командой и теми людьми, которые одновременно работают на пучке частиц. “Ускорительное время” очень ценное, при этом, одновременно проводится несколько экспериментов, так что все исследователи должны все время быть на связи друг с другом. Нужно заранее согласовать время и место установки прототипа, параметры пучка частиц, с которым мы будем работать. В собственной группе необходимо тоже поставить задачи перед каждым участником, убедиться в том, что задача ясна и не будет никаких проблем с ее выполнением. Задачи внутри группы у нас разные. Кто-то отвечает за сборку детекторов, кто-то за создание системы, которая позволит в реальном времени следить за сбором данных и состоянием каждого элемента прототипа.

Слева направо Константин Воробьев, Димитрий Краснопевцев, Петр Тетерин рядом с прототипом детектора переходного излучения

Петр Тетерин, один из создателей прототипа

Вопрос: Как нам известно, в этом году ты участвовал в работе над созданием прототипа. Сложно ли создавать детектор элементарных частиц?

Создать качественный детектор элементарных частиц задача непростая, даже в нашем случае, когда есть хорошо проработанный план и пример успешно работающего Трекового Детектора Переходного Излучения. Я говорю пример, потому что в основе нашего прототипа лежат те же элементарные компоненты. В этом году у нашей группы, с моей точки зрения, хорошая финансовая поддержка. Это позволило сделать более качественный прототип.

Физический анализ данных прошлого года показал несколько противоречивые результаты. В этом году нужно однозначно исключить систематические ошибки эксперимента, связанные с "железом". Мы очень внимательно в этот раз выбираем материалы, из которых создаем прототип. Тестируем разные пластмассы и составы для склеивания частей. Важно, чтобы они обеспечивали необходимую электрическую и газовую изоляции.

Вопрос: Вся ли группа состоит только из МИФИстов?

Что касается прототипа детектора переходного излучения, то здесь действительно участвуют специалисты в основном из МИФИ и несколько человек из МГУ и ФИАНа. Однако,  в этом году в тесном контакте с нами работали группы из Италии и Швейцарии. Иностранные коллеги тестировали свои прототипы рядом с нами. Работа нескольких разных детекторов на одном пучке - это очень полезная штука. Когда возникают сложности с интерпретацией данных от одного детектора, всегда можно посмотреть, что зафиксировал другой. В экспериментальной физике вообще действует такой принцип, что достоверными результатами можно считать те, которые были получены минимум в двух независимых экспериментах. Поэтому, работа с несколькими различными детекторами, работающими на одном пучке это важно с той точки зрения, что они могут подтвердить результаты друг друга.

Диана Пятиизбянцева на дежурстве во время сбора статистки проводит коллимацию пучка частиц

Диана Пятиизбянцева, магистрант МИФИ, кафедра №40

Вопрос: Расскажи, пожалуйста, про свое участие в тестбиме?

Летом этого года мне вместе с ещё несколькими студентами НИЯУ МИФИ посчастливилось пройти производственную практику в ЦЕРНе. Мы поехали специально, чтобы принять участие в тестировании прототипа детектора переходного излучения.

Перед началом работы для нас были проведены обучающие тренинги, во время которых нам подробно рассказали обо всех особенностях предстоящей работы. Мне запомнились круглосуточные дежурства или, как тут принято говорить шифты (англ. shift), во время сбора данных. Эти шифты длились по восемь часов, а иногда и больше. Во время смены я должна была менять радиаторы, настраивать параметры пучка частиц, следить за рабочими характеристиками каждого компонента, а также за качеством записываемых данных. Как видно, фронт работы являлся очень большим, поэтому работали мы не в одиночку, а по два-три человека. В каждой такой группе обязательно был опытный эксперт, который принимал участие в тестбиме прошлого года. Проведенные здесь три недели были наполнены различными задачами и регулярными совещаниями. Хотелось бы выразить особую благодарность НИЯУ МИФИ за предоставленную возможность посетить столь интересное место и вырасти в профессиональном плане.

Семён Доронин, магистрант МИФИ, кафедра №40

Вопрос: Расскажи, пожалуйста, как прошла твоя поездка в ЦЕРН?

В группу ATLAS МИФИ я пришел относительно недавно, и в первый же год мне выпала такая замечательная возможность принять участие в реальном эксперименте. С самых первых дней работы мне помогали старшие коллеги, которые относились ко мне с уважением, пониманием и терпением, несмотря на то, что иногда что-то у меня не получалось. У нас в группе всегда царила дружественная и тёплая атмосфера. Хочется поблагодарить всех их за те знания и навыки, которые я приобрел, работая с ними.

Еще до приезда в ЦЕРН я начал работать со своим научным руководителем над математическим моделированием, которое должно воспроизвести физические процессы в прототипе, поэтому для меня было особенно интересно увидеть, как все функционирует вживую. На тестбиме я работал непосредственно с компонентами детектора. Для меня, как для человека, который в будущем планирует заниматься электроникой, это был незаменимый опыт работы. После окончания тестирования сразу началась обработка полученных данных, в которой я тоже принял участие. Как видно, работа была самая разнообразная и полученные знания, навыки могут быть полезны для меня в будущем сразу в нескольких областях науки. За предоставленную возможность принять участие в международном эксперименте и получить новые знания и опыт я хочу поблагодарить руководство МИФИ, а также руководителя ATLAS группы в МИФИ Романюка Анатолия Самсоновича.

Слева направо Семен  Доронин и Роман Радомский проводят пайку микросхемы одного из модулей детектора переходного излучения

Роман Радомский, магистрант МИФИ, кафедра №40

Вопрос: Как в твоем обучении в МИФИ тебе помогла поездка в ЦЕРН?

В настоящий момент в МИФИ в рамках своей научной-исследовательской работы я занимаюсь обработкой и анализом данных, полученных во время прошлого тестбима. Мне всегда было интересно узнать подробнее, каким именно образом были получены эти данные, а также попробовать самому принять участие в эксперименте.

Когда мы только приехали в ЦЕРН, ребята с нашей кафедры помогли нам быстро оформить все документы, получить необходимое оборудование (например, дозиметры) и приступить к самой практике. С первого же дня мы были полностью погружены в работу. Кстати, об атмосфере здесь: она потрясающая. Ты всё время находишься в окружении опытных специалистов, всегда можешь найти кого-либо, чтобы попросить совета или обсудить что-то по научной работе. Все, к кому я обращался, очень внимательно относились к моим вопросам и старались максимально помочь. Это мне и понравилось больше всего.

Сама работа была разносторонней – мы не сидели над одним и тем же заданием всё время. Дел было много, а время ограничено, поэтому нередко приходилось задерживаться и оставаться после рабочего дня. Когда установка была готова к набору данных, нам провели небольшой вводный курс, чтобы мы уже могли самостоятельно работать на дежурствах во время набора статистики. С этого момента всю неделю каждый день в одно и то же время проходили совещания, и мы докладывали о результатах за день. С нами работали и коллеги из других стран, это была отличная возможность получить новые знания и практиковать английский язык. Хотел бы выразить благодарность руководству МИФИ за такую уникальную возможность поучаствовать в международном эксперименте и получить незаменимый опыт.

Рабочее совещание группы. Слева направо: Франческо Лопарко, Сергей Коновалов, Анатолий Романюк, Константин Филиппов, Петр Тетерин, Александр Савченко, Семен  Доронин, Роман Радомский, Диана Пятиизбянцева, Константин Воробьев, Евгений Шульга,  Даниил Пономаренко, Владимир Тихомиров 

Список участников эксперимента от НИЯУ МИФИ:

• Проф. каф. 40 Анатолий Романюк
• Доцент каф. 40 Владимир Тихомиров
• Доцент каф. 40 Сергей Смирнов
• Инженер, аспирант каф. 40 Юрий Смирнов
• Ведущий инженер, каф. 40 Петр Тетерин
• Инженер, аспирант каф. 40 Константин Воробьев
• Инженер, аспирант каф. 40 Константин Филиппов
• Инженер, аспирант каф. 40 Димитрий Краснопевцев
• Ассистент каф. 40 Евгений Шульга
• Аспирант, инженер каф. 40 Даниил Пономаренко
• Магистрант каф. 40 Роман Радомский
• Магистрант каф. 40 Семён Доронин
• Магистрант каф. 40 Диана Пятиизбянцева
• Аспирант каф. 67 Александр Савченко
• Аспирант каф. 40 Никита Смирнов

Репортаж подготовили Екатерина Орешкина и Димитрий Краснопевцев

 

 

Институт ядерной физики и технологий НИЯУ МИФИ приглашает сотрудников университета, аспирантов и магистров принять участие в Третьей Международной Конференции по Физике Частиц и Астрофизике, которая состоится со 2 по 5 октября 2017 г. Конференция пройдет, как и в прошлые годы, в отеле Милан (м. Домодедовская). Рабочий язык конференции - английский.

Научная программа конференции включает в себя пленарные и секционные доклады по ядерной физике, физике тяжелых ионов, физике высоких энергий, физике астрочастиц и нейтрино, гравитации и космологии. Также ожидаются выступления, посвященные основным тенденциям в области разработки и совершенствования детекторов элементарных частиц. Отдельная сессия конференции будет отведена постерным докладам.

На конференцию с устными докладами были приглашены ведущие ученые со всего мира:

• D. Froidevaux (CERN, Geneva, Switzerland)
• C. Giunti (INFN, Turin, Italy)
• Проф. Долгов А.Д. (Novosibirsk & Ferrara Univ., НИЦ КИ ИТЭФ, Москва, Россия)
• Академик РАН Иванов С.В. (НИЦ КИ ИФВЭ, Протвино, Россия)
• Чл.-корр. РАН Казаков Д.И. (ОИЯИ, Дубна, Россия)
• Чл.-корр. РАН Ковалёв Ю.Ю. (ФИАН, Москва, Россия)
• Чл.-корр. РАН Мизюк Р.В. (ФИАН, Москва, Россия)
• Чл.-корр. РАН Образцов В.Ф. (НИЦ КИ ИФВЭ, Протвино, Россия)
• Академик РАН Оганесян Ю.Ц. (ОИЯИ, Дубна, Россия)
• Проф. Оглоблин А.А. (НИЦ Курчатовский Институт, Москва, Россия)
• G. Passaleva (INFN, Florence, Italy)
• G. Ranucci (INFN, Milan, Italy)
• Академик РАН Шарков Б.Ю. (НИЦ КИ ИТЭФ, Москва, Россия)
• L. Shchutska (ETH, Zurich, Switzerland)
• D. Wark (University of Oxford, Oxford, Great Britain)

Труды конференции будут изданы в рецензируемом журнале, входящем в базы Web of Science и Scopus. Ознакомиться с первым бюллетенем и зарегистрироваться на конференцию можно на сайте: http://indico.cfr.mephi.ru/e/ICPPA2017. Крайний срок регистрации: 21 августа 2017.

По всем вопросам можно обращаться в оргкомитет по электронной почте: icppa2017@mephi.ru.

 

Через несколько недель крупнейший эксперимент по физике высоких энергий возобновит активную фазу своей работы. Протоны снова столкнуться в тоннеле Большого адронного коллайдера (БАК) на границе Швейцарии и Франции, чтобы ученые со всего мира смогли точнее изучить строение Вселенной и законы природы. 

Исследования в Европейском Центре Ядерных Исследований ведутся уже с 2009 года, но ученые смогли приблизиться к предельной энергии доступной на БАК совсем недавно, а именно в 2015 году. С тех пор статистика непрерывно растет. Сеанс работы БАК в 2017 году обещает стать рекордным по количеству зарегистрированных событий взаимодействия протонов, которые в дальнейшем используются учеными для проверки теоретических моделей. Сами физики часто называют объем собранных данных светимостью. Энергия протонных пучков 13 ТэВ вместе с высокой светимостью ускорителя позволят не только еще больше приблизится к условиям, которые были во время Большого взрыва, но и собрать максимальное количество сведений об этих условиях. Нас могут ожидать новые открытия в тех областях физики высоких энергий, изучать которые до этого момента можно было только на компьютере при помощи моделирования. 

Возвращение к работе БАК является важным событием для всего научного сообщества и в особенности для сотрудников коллабораций, работающих в ЦЕРН. К самым крупным коллаборациям можно отнести: ATLAS, CMS, ALICE и LHCb - есть среди их членов и сотрудники НИЯУ МИФИ. Мы попросили рассказать подробнее про особенности нового сеанса работы ускорителя и будущие физические исследования руководителя группы НИЯУ МИФИ в эксперименте ATLAS профессора кафедры 40 Анатолия Романюка и его друга и коллегу из Франции Даниеля Фродеву, который в данный момент является координатором физических исследований в ATLAS и свободно говорит по-русски.

Вопрос: Расскажите, пожалуйста, из каких этапов состоит работа Большого адронного коллайдера?

Даниел Фродеву:  Все довольно просто. Идет набор данных, затем проводится модернизация систем ускорителя, потом снова набор данных и так далее. Сейчас наступил третий год второго цикла набора данных. Всего таких циклов планируется сделать 3. Было решено заранее, что 26 лет (с 2009 по 2035) это достаточный срок для работы коллайдера. Чтобы дальше продвинуть границы нашего знания важно набирать в каждом следующем цикле гораздо больше данных, чем на предыдущем. Чувствительность к новой физике очень зависит от количества данных. Большая часть произошедших взаимодействий протонов не содержит важной информации для физиков. Лишь малая доля записанной информации по-настоящему интересна, и среди этой малой доли есть некоторые события, которые могут открыть окно в новую физику. Когда я говорю о событии, то имею ввиду столкновение протонов, которое было выбрано в эксперименте.

Даниель Фродеву, координатор физических исследований в коллаборации ATLAS

Вопрос: Чем запуск этого года будет отличаться от предыдущего?

Анатолий Самсонович:  Есть разного типа эксперименты: в одних люди в начале завершают весь эксперимент, а потом уже проводят анализ данных, в других экспериментах сбор данных чередуется с физическим анализом и модернизацией экспериментальной установки. Эксперименты на БАК крайне динамичны. Сеансы сбора данных здесь продолжаются 2-3 года, после этого следует перерыв на модернизацию. Физический анализ данных с ускорителя ведется непрерывно. Каждый новый набор данных, как правило, отличается от предыдущего некоторыми усовершенствованными параметрами самой установки или условиями проведения эксперимента.

Все системы коллайдера за все время набора статистики ведут себя очень стабильно. Это позволяет постоянно поднимать энергию протонных пучков  и увеличивать число столкновений. Сейчас все характеристики уже практически достигли проектных значений и основной целью стало – регистрация как можно большего числа событий. Чтобы зафиксировать редкое новое явление необходима высокая статистика. Здесь можно вспомнить старый пример с зерном. Что можно считать кучкой зерна? Один и два зерна ясное дело нет, а четыре или пять? Для нового открытия необходимо такое количество событий, чтобы ни у кого не возникло сомнений, что мы видим пик в распределении. Поэтому крайне важно увеличивать количество протонных взаимодействий.

Но работа должна вестись не только в этом направлении. Важно одновременно поддерживать способность детекторов все эти столкновения регистрировать. В этом году задача всех крупных экспериментов, таких как ATLAS и CMS, увеличить на 30% скорость приема данных от детекторов. В ATLAS мы ожидаем очень высокую частоту триггеров  первого уровня: 100 килогерц. Этот параметр соответствует ситуации, когда в одну секунду необходимо считать и проанализировать информацию о 100 тыс. событиях. Речь, конечно, идет о быстром анализе ценности данного события для физических исследований. В таком анализе используются простые триггера, такие как, например, на события с рождением двух мюонов или одного фотона с высокой энергией. Для каждого события нужно успеть проверить  отклик нескольких подсистем эксперимента ATLAS, кроме того, при этом ожидается высокая загруженность каждой такой подсистемы, что осложняет быстрый анализ. Работа при высоких загрузках и высоких скоростях приема данных - это та задача, которую нужно решать всем детекторам в эксперименте ATLAS. Я бы назвал это вызовом нынешнего года.

 Анатолий Самсонович Романюк руководитель группы НИЯУ МИФИ в эксперименте ATLAS, профессор кафедры 40 "Физика элементарных частиц"

Даниел Фродеву:  Сейчас энергия столкновении достигла 13 ТэВ. Она будет еще немного увеличена позже, но это будут уже маленькие шаги. Самый большой шаг в этой области был сделан два года назад, когда начался второй цикл сбора данных и энергия протонных столкновении по сравнению с первым сеансом была увеличена с 8 до 13 ТэВ. В это цикле были учтены ошибки, допущенные при первом запуске. Поэтому этот этап работы можно считать наиболее успешным. Он продлиться до конца 2018 года.

В последнее время наше движение по увеличению энергий и интенсивности протонных столкновений можно назвать медленным. Это связано с тем, что сейчас мы приближаемся к пределу возможностей магнитов коллайдера. Это вопрос прежде всего безопасности эксперимента. Пучок протонов всё мощнее и мощнее, энергия увеличивается и некоторые параметры уже близки к своему безопасному пределу.

В ускорителе есть много магнитов, большинство из них создают поле, необходимое для удержания протонов в ускорительной трубе. Без этого поля протоны не двигались бы по кругу, а вылетали ли бы по прямой. Когда энергия частиц увеличивается необходимо прикладывать все большее магнитное поле, т.е. наращивать силу тока. Сейчас мы приближаемся к максимально допустимым при проектировании безопасным значениям. Когда в экспериментах идет речь о критических параметрах – надо быть очень острожным.

Интересен сейчас еще один вопрос, связанный с анализом данных от ускорителя. В настоящий момент все расчеты на БАК выполняется в так называемой ЦЕРН ГРИД сети. Ученый запускает задачу в сеть и она считается на компьютерах в других странах, а может даже и континентах. С ростом количества данных необходимо развивать алгоритмы распределения задач и хранения данных, иначе может возникнуть ситуации, когда будет недостаток вычислительных ресурсов.

Вопрос: Какие новые возможности открываются для физиков после последней модернизации коллайдера зимой 2016-2017 гг.?

Анатолий Самсонович:  В настоящий момент у нас есть Стандартная модель, которая хорошо описывает наблюдаемые мир. В этой модели есть ряд параметров, необходимых для того, чтобы модель работала. Эти параметры мы изучаем на БАК. Многие из них были измерены и с высокой точностью совпадают с теоретическими предсказаниями. Однако есть вещи, которые мы не понимаем, которые не вписываются в СМ. Изучением этих явлений активно занимаются  все эксперименты в ЦЕРНе. Таким образом можно сказать, что целью экспериментов на БАК является проверка предсказания СМ с максимальной точностью и поиск отклонений от этих предсказаний.

Вероятности процессов связанных с физикой вне рамок СМ очень малы и необходима высокая статистика или количество протон-протонных столкновений, чтобы разглядеть значимые отклонения на уровне процессов СМ. Последняя модернизация коллайдера как раз была нацелена на увеличение скорости набора статистики.

Даниел Фродеву:  На самом деле, это как хрустальный шар. Никто точно Вам не  ответит. Конечно, большие ускорители – это как передовая волна. Мы  увеличиваем энергию и поэтому можем открыть новые процессы, которые никогда не были наблюдены ранее.  

Вне Стандартной модели, с моей точки зрения, наверняка существует только одно – темная материя. Мы это знаем пока только из космологических экспериментов. Существует довольно сильные подозрения, что эта материя в самом деле в большей части существует в состоянии частиц. Один из механизмов описания темной материи предложен в теории Суперсимметрии. Но это вовсе не единственный способ, темная материя может быть и другого происхождения. Это значит мы можем продолжать искать проявления темной материи в экспериментах БАК. Темная материя не просто предсказания, а кое-что, что наблюдалось наукой последние 40 лет. Она может быть и микроскопическая и макроскопическая. Все это очень большая мотивация для ученых здесь. 

Если говорить про другую новую физику, то в наших поисках нет абсолютных гарантий. Надо быть честными, когда мы говорим с людьми, которые своими налогами обеспечивают нашу науку. Даже открытие Хиггс частицы никто не мог гарантировать, но мы сделали все от нас зависящее, чтобы обеспечить условия для экспериментального наблюдения и довольно быстро смоги совершить открытие. Теперь СМ закончена и искать новую физику стало сложнее. 

Однако проверка СМ – это тоже часть нашей работы. Это также важно как искать новую физику. Конечно, после открытия Хиггс бозона в этом направлении стало интереснее работать. Это все-таки ранее не наблюдаемая частица и многие теоретики до ее открытия думали о существовании других механизмов, объясняющих появление массы у частиц. Так что, это некоторая новая глава в физике высоких энергий и может даже будет построен отдельный ускоритель для изучения свойств этой частицы. 

Вопрос: Расскажите, пожалуйста, про взаимодействие ученых в ЦЕРНе.

Анатолий Самсонович: Надо сказать, что таких экспериментов, которых мы сейчас проводим на БАК, раньше не существовало. С момента зарождения этих экспериментов прошло уже время сравнимое с активной жизнью целого поколения физиков. Студенты, которые начали работать тогда и разрабатывать детекторы для этих экспериментов, сейчас почти достигли моего возраста. Раньше было как: у людей есть идея, они ее формулируют, проверяют на специальном эксперименте и переходят к следующей идее и следующему эксперименту. Здесь – это полет через поколение. Большинство людей, которые начинали, уже близки к уходу на пенсию, а молодые люди, которые только пришли, иногда не знают многих тонкостей, заложенных в момент проектирования детекторов. Это парадокс, но и один из вызов этого всех экспериментов на БАК – сохранить экспертизу.

У нас в эксперименте участвуют 34 страны, между некоторыми существуют исторические или даже религиозные противоречия. НО, как показывает практика, здесь в ЦЕРНе, если у людей есть реальное дело, то оно побеждает все конфликты. Очень интересным моментом является тот факт, что здесь нет как такового административного управления. Все ученые в том или ином смысле волонтеры. Люди берут обязательства и выполняют их, какие бы проблемы не были. За этим нет никаких приказов, лишения зарплаты или увольнения. Наблюдать как очень разные люди работают вместе очень интересно. 

Вопрос: Недавно прошла крупнейшая конференция по физике высоких энергий Moriond2017. Какие выводы можно сделать из результатов конференции?

Даниел Фродеву:  На конференции было много докладов, я хотел бы подробно остановится на результатах, посвященных экспериментальным ограничениям на экзотические теории. 

К одной из самых масштабных экзотических теорий можно отнести теорию Суперсимметрии. В этой теории существуют предсказания, которые можно проверить экспериментально на БАК. Мы таким образом можем подтвердить или опровергнуть эту теорию. Вообще, на самом деле, полностью исключить какие-то теории сейчас в принципе очень сложно. В эксперименте можно поставить очень строгие ограничения на круг явлений (параметров), предсказываемых в этой теории, но самая теория может потом как феникс возродится. В этом своем новом воплощении она может содержать параметры, чувствительность к которым еще не была достигнута в эксперименте, и тогда эксперимент необходимо тоже улучшить. Так начинается новый цикл проверки этой теории. Этот процесс во многом обуславливает программу работы БАК. Может показаться, что это похоже на миф про Сизифа, которого наказали боги и заставили вечно поднимать огромный камень на гору, после того как тот скатился, но в нашем случае это плодотворный цикл. У нас нет 100% гарантии, что большое открытие вот-вот произойдет, но есть надежда. Кроме того, мы одновременно повышаем качество наших знаний. 

Интервью подготовила Екатерина Орешкина

Редакция текста Димитрий Краснопевцев

Вчера, 29 апреля, в эксперименте ATLAS физики зарегистрировали первые в этом году «всплески» от протонных пучков. Всплески образуются при попадании пучков протонов в коллиматоры трубы, по которой циркулируют частицы. Образованные в этом процессе частицы подобно гигантской волне, находящей на берег, омывают ATLAS детектор. Эти частицы регистрируются различными частями детектора, позволяя физикам синхронизировать элементы детектора ATLAS с часами всего БАК. Это одно из последних действий перед новым столкновением протонов в центре ATLAS.

Появление всплесков знаменует начало нового года исследований, и для регистрации всплесков необходимо подготовить детектор к регистрации столкновений протонных пучков друг с другом. «Для изучения эффектов при предельно высоких энергиях нам нужно поддерживать детектор в идеальном состоянии», - говорит Масая Ишино, заместитель координатора по работе систем детектора ATLAS. «Это требует огромных усилий не только от тех людей, которые находятся в комнате управления, но и от всех наших физиков по всему миру. Мы готовы справиться с ожидаемой высокой светимостью, самой высокой, которая когда-либо была в эксперименте ATLAS».

«В последние месяцы команда ATLAS много работала над подготовкой эксперимента к такой светимости», - подтверждает Александр Ох, координатор по работе систем детектора ATLAS. «Мы сделали несколько улучшений в время технической остановки в конце 2016 года, и нам очень хочется увидеть новые столкновения протонов. Наша цель – получить максимально подробные данные о столкновениях. Эти данные послужат для исследования физики при энергиях 13 ТэВ».

Физики ATLAS будут использовать ближайшие недели для подготовки к запланированным столкновениям в конце мая: заниматься тонкой настройкой суб-детекторов, тестированием триггера и систем сбора данных и контролем циркулирующих пучков.

На рисунке показано графическое изображение всплесков, зарегистрированных ATLAS детектором 29 апреля 2017 г. В левой части показан аксиальный вид различных частей детектора ATLAS. На рисунке справа показана зарегистрированная энергия частиц в ячейках калориметра ATLAS. На рисунке снизу— продольное сечение детектора ATLAS (частицы прилетают с левой стороны). 

Подготовлено по материалам статьи

Перевод Екатерина Козлова, редакция Димитрий Краснопевцев

 

 

 

В марте этого года на конференции Rencontres de Moriond коллаборация ATLAS представила результаты физических исследований на данных от протон-протонных столкновений, полученных в 2015-2016 гг. с энергией в системе центра масс 13 ТэВ. Для получения результатов было использовано в три раза больше данных, чем в исследованиях, представленных на другой крупной конференции ICHEP в августе 2016 года.

Поиски суперсимметрии

Суперсимметричная модель (SUSY) – одно из самых многообещающих расширений СМ, которое возможно способно объяснить множество её «тёмных пятен». Коллаборация ATLAS предоставила результаты по поиску суперсимметричных частиц:

• Скварки и глюины (частицы, суперпартнёры «обычных» кварков и глюонов) пока не обнаружены. Предел на их массу установлен в районе 2 ТэВ.
• Топ-скварк пока не обнаружен. Эта частица важна для объяснения природы массы Хиггс бозона при помощи SUSY.
• Чарджино пока не обнаружено. Эта частица является линейной комбинацией заряженных вино (суперсимметричный партнер W бозона) и хиггсино (суперсимметричный партнер Хиггс бозона).

Экзотическая физика

Кроме суперсимметрии коллаборация ATLAS занималась проверкой иных экзотических теорий. Здесь были получены следующие результаты:

• Новые тяжёлые частиц, распадающиеся на пару высокоэнергетических адронных струй или пару бозонов HW или HZ, найдены не были. Ограничение на их массы были установлены в районе 6 ТэВ.
• Поиск частиц тёмной материи пока не дал результатов. Для поиска использовались события с большим значением «недостающей энергии» в событиях.
• W' бозон (тяжёлый партнёр W-бозона в некоторых расширения СМ) пока не был обнаружен. Новый верхний предел на его массу установлен в районе 5.1 ТэВ.

Редкие распады Хиггса
После открытия Хиггс бозона в 2012 году программа научных исследований ATLAS коллаборации была направлена на исследования свойств этой частицы, в том числе в редких каналах её распада. Эти исследования позволяют пролить свет на природу Хиггс бозона: является ли он частицей предсказанной СМ или это первое проявление «новой физики».

Коллаборация ATLAS в этот раз представила на конференции исследования редкого канала распада бозона Хиггса  на пару мюонов. Превышение сигнала над предсказаниями СМ в этом канале может свидетельствовать о существовании «новой физики». Однако, на данный момент отклонений от СМ зафиксировано не было.

Измерения параметров Стандартной Модели

Также коллаборация  ATLAS представила ряд новых измерений параметров СМ:

• Измерение массы W бозона с точностью 19 МэВ;
• Изучение свойств распада B_d-мезона на K*-мезон и два мюона. Ранее коллаборации LHCb и Belle сообщали о несоответствии одного из параметров, описывающих этот распад, предсказаниям СМ. Результаты полученные на детекторе ATLAS также свидетельствуют об этом отклонении, но статистическая погрешность на данной момент слишком велика, чтобы делать однозначные выводы;
• Новые исследования рождения фотонных пар в протон-протонных столкновениях позволили точнее изучить предсказания квантовой хромодинамики (части СМ, описывающей процессы  проходящие при помощи сильного взаимодействия)

Поиски продолжаются

Несмотря на то, что никаких доказательств существования «новой физики» еще не найдено, исследования на новых энергиях позволяют проверять теоретические предсказания с более высокой точностью и на новой шкале энергии и тем самым улучшить наше понимание общей теории элементарных частиц. При условии, что БАК продолжит работать столь же эффективно в 2017 году, можно будет ожидать рост чувствительности к редким процессам в ATLAS детекторе.

Мы с нетерпением ждём новых открытий!

Новость подготовлена Козловой Е. и Краснопевцевым Д. по материалам статьи 

В свежей статье коллаборации BASE в журнале Nature Communications были представлены наиболее точные на данный момент результаты измерения магнитного момента антипротона. Подобные результаты позволяют провести фундаментальные сравнения свойств материи и антиматерии. В статье показано, что магнитные моменты протона и антипротона совпадают (за исключением знака) с погрешностью в ±0.8*10^-6. Точность данного результата выше в 6 раз предыдущих измерений коллаборации ATRAP (другой эксперимент в ЦЕРН) в 2013 году.

На масштабах элементарных частиц наблюдается почти абсолютная симметрия между частицами и античастицами, но на космологических масштабах количество вещества значительно превышает количество антивещества. Для понимания этого фундаментального противоречия и требуется точное измерение фундаментальных параметров частиц и античастиц.

BASE использует антипротоны от уникальной фабрики антиматерии ЦЕРН – Антипротонного Замедлителя, разработанного специально для экспериментов по высокоточным измерениям свойств антиматерии. Магнитный момент – величина, определяющая поведение частицы в магнитном поле, является одной из самых хорошо изученных внутренних характеристик частиц. Несмотря на то, что разные частицы должны вести себя по-разному в магнитном поле, согласно СРТ-теореме магнитные моменты протона и антипротона должны различаться только знаком. Любое другое различие между ними является нарушением предсказаний Стандартной Модели и может являться намеком на новую физику.

Для проведения экспериментов ученые коллаборации BASE охлаждают антипротоны до сверхнизкой температуры (один градус выше абсолютного нуля) и удерживают в специальной электромагнитной ловушке, которая не позволяет античастицам вступить в реакцию аннигиляции с простым веществом. Для определения собственного магнитного момента протона и антипротона измерения проводятся в магнитных полях с отдельной частицей. Подобные методы уже успешно применялись для электрона и его античастицы (позитрон), но изучение антипротонов является более сложной задачей – их магнитный момент значительно меньше по величине. Для эксперимента BASE потребовалась специальная магнитная ловушка - «бутылка», поле в которой более чем в 1000 раз сильнее применяемого в аналогичных электрон-позитронных экспериментах.

«Это измерение – кульминация десятилетней работы команды BASE», - сказал Стефан Ульмер, представитель коллаборации BASE. «Совместно с другими экспериментами на Антипротонном Замедлителе, мы активно продвигаемся в нашем понимании природы антиматерии».

В будущем ученые BASE планируют улучшить точность данных измерений в сотни раз благодаря новому методу по отлавливанию частиц. «Ожидается, что реализация нового метода будет сложнее, чем описанная в статье, и это потребует дополнительных исследований», - говорит Хироки Нагахама, автор статьи.

Статья подготовлена по материалам ЦЕРН пресс релиза 

Екатерина Козлова, Димитрий Краснопевцев

 

 

24 января в НИЯУ МИФИ (ауд. Б304) пройдет очередное совещание сотрудников российских вузов по физике и компьютерным вычислениям в эксперименте ATLAS.

Программа совещания доступна по ссылке: https://indico.cern.ch/event/597055/

С 8 по 11 ноября 2016 г. в НИЦ «Курчатовский институт» пройдет XIV Курчатовская междисциплинарная молодежная научная школа, на заседаниях которой будут прочитаны лекции ведущих ученых по актуальным научным проблемам, а также заслушаны и обсуждены устные сообщения молодых участников школы. К участию приглашаются студенты старших курсов, аспиранты, молодые сотрудники (до 35 лет) российских вузов и исследовательских институтов, работающие в следующих областях:

• атомная энергетика и перспективные энергетические технологии;
• биомедицинские технологии и ядерная медицина;
• НБИКС-технологии;
• информационные технологии и системы;
• физика плазмы и термоядерный синтез;
• физика твердого тела и сверхпроводимость;
• ядерная физика, физика частиц и астрофизика.

XIV Курчатовская междисциплинарная молодежная научная школа является мероприятием, аккредитованным Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере для предварительного отбора претендентов на участие в программе «УМНИК». Финальный отбор состоится в НИЦ «Курчатовский институт» в декабре 2016 года.

Молодые специалисты, желающие принять участие в работе XIV Курчатовской междисциплинарной молодежной научной школы, должны до 15 октября 2016 г. заполнить заявку на сайте школы, одновременно загрузив тезисы доклада и экспертное заключение о возможности открытого опубликования тезисов.

Детальная информация о мероприятии размещена на сайте НИЦ «Курчатовский институт».

По всем вопросам можно обращаться к Сергею Юрьевичу Смирнову (каб. Э113) или Константину Михайловичу Белоцкому (каб. Э124).

 

 

Шведская Королевская Академия Наук приняла решение присудить Дэвиду Таулессу, Дункану Халдану и Майклу Костерлитцу Нобелевскую премию в области физики «за теоретические открытия топологических фазовых переходов и топологических фаз материи».

Лауреаты этого года открыли дверь в мир странных форм материи.  При помощи передовых математических методов учёные исследовали такие необычные состояния материи как сверхпроводники, сверхкритические жидкости и тонкие магнитные плёнки. Многие надеются на активное практическое использование полученных результатов.

Применение лауреатами топологических методов в исследовании оказалось решающим фактором. Топология – это ветвь математики, описывающая свойства, которые могут изменяться только поэтапно. В 70-ых годах Таулесс и Костерлиц перевернули господствующую теорию, утверждавшую, что сверхпроводимость и сверхтекучесть не может возникнуть в тонких плёнках. Они так же продемонстрировали возможность появления сверхпроводимости при низких температурах и объяснили механизм фазового перехода, в результате которого сверхпроводимость пропадает при повышении температуры.

В 1980-е годы Таулесс смог объяснить предыдущий эксперимент с очень тонкими электропроводящими слоями, продемонстрировавший их дискретную (целочисленную) природу. Таулесс показал, что эти целые числа возникали из топологической природы рассматриваемых объектов.  Примерно это же время Дункан Халдан обнаружил, как топологические концепции могут быть использованы для понимания свойств последовательностей малых магнитов, которые существуют в некоторых материалах.

Благодаря работам нынешних лауреатов Нобелевской премии наши знания пополнились информацией о множестве топологических фаз, причём не только в тонких слоях и нитях, но и в обычных трёхмерных материалах. Последние 10 лет эта область находится на передовом крае науки в физике конденсированных сред. Не последнюю роль в продвижении этих исследований играет надежда на возможность применения полученных знаний в квантовых суперкомпьютерах или в новом поколении сверхпроводников. Современные исследования раскрывают тайны материи в экзотических мирах, обнаруженных лауреатами Нобелевской премии этого года.

Новость подготовлена Козловой Екатериной и Краснопевцевым Димитрием

 по материалам официального пресс-релиза

 

 

10-11 ноября в ФИАНе пройдет международная конференция “Charm and Beauty in Physics”. На конференции будут обсуждаться последние достижения, открытые вопросы и будущее физики элементарных частиц. Программа конференции затрагивает наиболее актуальные вопросы Стандартной модели и физики за ее пределами, физики нейтрино, тяжелых кварков и структуры адронов, космологии и астрофизики. С приглашенными пленарными докладами выступят ведущие ученые со всего мира. Предварительная программа опубликована на сайте конференции.

 

Женева и Чикаго, 5 августа 2016.

На международной конференции по физике высоких энергий ICHEP 2016 (International Conference on High Energy  Physics) в Чикаго физики представили множество результатов с Большого Адронного Коллайдера (БАК). Теперь, с большим количеством новых данных, коллаборации могут продолжить начатые с прошлого года исследования на беспрецедентном энергетическом уровне 13 ТэВ. Учёные представили более ста результатов, в том числе и анализ данных, полученных в 2016 году.

Физики в ожидании начала ICHEP 2016

Благодаря высокой производительности на БАК, эксперименты всего за несколько месяцев 2016 года получили в 5 раз больше данных, чем в 2015 году. БАК превзошёл проектную светимость в июне (светимость – это параметр, измеряющий число столкновений в секунду).  Максимум светимости достигает около 1 млрд столкновений в секунду – в таких условиях могут произойти даже самые редкие процессы при самых высоких энергиях. Таким образом, БАК превзошёл все ожидания и конечная цель на 2016 год – 25 обратных фемтобарн (~100 трлн протон-протонных столкновений) – уже фактически достигнута. Мощность ГРИДа  (глобальной вычислительной сети БАК) превзошла все предыдущие рекорды  – с начала года на записывающих устройствах ГРИД сети хранится и обрабатывается более 25 петабайт данных.

«БАК начал свою работу с выхода на номинальную светимость, а сейчас уже превзошёл её на 20%, - говорит Фредерик Бордри, директор лаборатории по Ускорителям и Технологиям. - Это большое достижение, и можно быть уверенным в том, что мы выполним больше запланированного в течение второго сезона работы БАК».

Последние месяцы физики усердно работали над огромным количеством новых данных, полученных с БАК. Теперь, с большим количеством информации, учёные могут с более высокой точностью измерить параметры процессов, описанных Стандартной Моделью, и искать варианты прямого рождения новых частиц на самых высоких энергиях. Например, бозон Хиггса с массой около 125 ГэВ, открытый в 2012 году при энергии протонов 8 ТэВ,  сейчас был зарегистрирован при новой энергии 13 ТэВ, причём с более высокой статистической значимостью. Также эксперименты ATLAS и CMS проделали более точные измерения параметров процессов Стандартной Модели, особенно обращая внимание на аномальные взаимодействия частиц при высоких энергиях (подобные наблюдения являются достаточно чувствительными косвенным образом на наличие физики за пределами Стандартной Модели).

«Сейчас - самое прекрасное время для физиков частиц за все последние годы.  Мы наконец-то всерьез погружаемся в неизведанное; физика частиц никогда ранее не исследовала такие энергии», - говорит Экхард Элсен, директор Лаборатории по Исследованиям и Вычислительной Технике.

ATLAS и CMS также искали следы новых частиц, предсказанных Суперсимметрией и другими экзотическими теориями вне рамок Стандартной Модели, но до сих пор убедительных доказательств существования «новой физики» нет. В частности,  интригующая новость о возможном резонансе при 750 ГэВ, распадающемся на фотонную пару, вызвала значительный интерес в 2015 году, но он не проявился в гораздо большем наборе данных в 2016. Таким образом, это явление на данный момент считается статистической флуктуацией. Коллаборация LHCb тоже представила множество интересных результатов в области физики кварков.

Самые важные из них: открытие канала распада B⁰->K⁺K^- (этот редчайший распад B-мезона на адроны наблюдался впервые) и изучение необыкновенной чувствительности CP-нарушения (это явление, объясняющее избыток материи над антиматерией). Также на LHCb были получены данные, которые могут помочь в определении поляризации фотонов в радиационных распадах B_s - мезонов и в определении сечений рождения нескольких ключевых процессов при энергии столкновения 13 ТэВ – хотя некоторые из них, на первый взгляд, находятся в противоречии с текущими прогнозами.

Все четыре коллаборации представили результаты экспериментов с тяжёлыми ионами. Коллаборация ALICE показала результаты новых измерений параметров кварк-глюонной плазмы – состояния материи, существовавшей несколько миллионных долей секунды после Большого Взрыва. Физики на эксперименте ALICE изучают поведение ядерных сил в этом первичном состоянии материи. Исследователи также измеряли вязкость плазмы на новом энергетическом уровне и выяснили, что она ведёт себя фактически как идеальная жидкость – и этот феномен также наблюдается при более низких энергиях столкновений.

«Мы в самом начале пути,– говорит Фабиола Джанноти, генеральный директор ЦЕРН.- Превосходная производительность ускорителя БАК, экспериментов и вычислений создаёт чрезвычайно хорошую базу для детальных и всесторонних исследований в диапазоне нескольких ТэВ, а также даёт возможность для значительного прогресса в нашем понимании фундаментальной физики».

«В этот раз на конференции нет докладов, непосредственно представляемых учеными из НИЯУ МИФИ - комментирует молодой ученый кафедры Физика элементарных частиц Краснопевцев Димитрий - но, например, в одном из докладов наших коллег из Китая, посвященному рождению Z бозона совместно с ассоциированными фотонами, присутствуют результаты, полученные именно группой молодых ученых нашего института.  Дело в том, что политика представления результатов у больших коллабораций в ЦЕРН построена таким образом, что каждый участник должен хоть раз представлять результаты всей коллаборации (около 3 тыс. человек для ATLAS). Наши сотрудники в этом году уже делали много докладов на крупнейших международных конференциях от лица коллабораци ATLAS: Moriond2016, LHCP2016, QCD@WORK2016 и ICNFP-2016 - сейчас пришла очередь ехать других. Но новые результаты в больших коллаборациях появляются регулярно, и я надеюсь мифисты скоро снова поедут лично представлять честь нашего института на таких высоких мероприятиях».

перевод подготовила Козлова Е. по материалам статьи

http://ria.ru/studies/20160624/1450959887.html

Большой Адронный Коллайдер (БАК) снова в действии и вновь получает данные, которые помогут нам совершить новые открытия в фундаментальной физике.

Протон-протонное столкновение в детекторе CMS (7 мая).

В пятницу, 25 марта самый мощный коллайдер в мире был снова включен после ежегодного зимнего перерыва. Ускорительный комплекс и экспериментальные установки были проверены и отлажены на пучках малой интенсивности и тестовых столкновениях протонов, и сейчас БАК готов к приёму большого количества данных.

Теперь  пришло время наращивать интенсивность пучков для увеличения количества столкновений. «БАК работает очень хорошо», - говорит директор ЦЕРН по ускорителям и технологиям,  Фредерик Бордри. «Теперь у нас есть амбициозная цель на 2016 год - мы планируем получить примерно в шесть раз больше данных, чем в 2015 году».

«Перезапуск LHC всегда вызывает бурю эмоций», - говорит Фабиола Джанотти, генеральный директор ЦЕРН. «С данными 2016 года будет возможность провести более точные измерения свойств Хиггс бозона и других известных частиц и явлений, а также искать физику вне рамок Стандартной Модели на новой статистике».

Протон-протонное столкновение в детекторе LHCb (9 мая).

Это уже второй год работы БАК на энергии столкновения 13 ТэВ. Во время первой фазы второго сеанса работы операторы перевели ускоритель в режим работы на более высоких энергиях протонных столкновений, постепенно увеличивая интенсивность пучков. Пучки представляют из себя «пакеты» частиц, каждый из которых содержит около 100 миллиардов протонов, движущихся фактически со скоростью света в 27-километровом кольце БАК. Эти «пакеты» циркулируют в противоположном направлении и сталкиваются друг с другом в центральной части экспериментальных установок.  В прошлом году операторы увеличили число протонных «пакетов» до 2244 в пучке (они шли с интервалом в 25 наносекунд). Это позволило коллаборациям ATLAS и  CMS изучить около 400 миллионов протон-протонных столкновений. В 2016 году число частиц, циркулирующих в коллайдере, будет вновь увеличено, как и плотность пучков в регионах столкновений. Планируется, что на БАК будет совершаться 1 миллиард столкновений в секунду.

Протон-протонные столкновения в детекторе ALICE во время тестирования на низкоэнергетических пучках.

«В 2015 году мы открыли двери в совершенно новые земли с беспрецедентной энергией. Теперь пора их исследовать», - говорит Экхард Элсен, директор ЦЕРН по научным исследованиям и вычислительной технике. Работа с протонами будет длиться шесть месяцев. Затем коллайдер будет перенастроен на четырёхнедельный цикл столкновений протонов с ионами свинца.

 

Протон-протонное столкновения в детекторе ATLAS во время тестирования на низкоэнергетических пучках.

Четыре крупнейших коллабораций БАК – ALICE, ATLAS, CMS и LHCb, теперь начинают собирать и анализировать данные 2016 года. Их обширная работа будет дополняться измерениями трех небольших экспериментов – TOTEM, LHCf и MoEDAL, разработанными для исследования специфических особенностей протонных столкновений.
 

Источник

Подготовила Козлова Е.

Одна из основных конференций по физике частиц - Морионд (Rencontres de Moriond) состоялась в Италии в середине марта этого года. Конференция Recontres de Moriond - одна из старейших в области физики элементарных частиц - отмечает в этом году 50-летие. Цель конференции - обсуждение последних результатов и новых идей в физике высоких и низких энергий. Встреча призвана способствовать плодотворному сотрудничеству между теоретиками и экспериментаторами в области физики частиц, а также различными научными сообществами и институтами. Конференция проходит в неформальной дружественной обстановке на горнолыжном курорте, это поможет более тесному общению ученых. Теоретики встретят экспериментаторов, молодые исследователи смогут обсудить свои результаты с известными учеными. В этом году в конференции участвовали сотрудники НИЯУ МИФИ.

Заведующий кафедрой экспериментальной ядерной физики и космофизики НИЯУ МИФИ, член-корреспондент РАН Михаил Владимирович Данилов, который также является лауреатом премий М. Планка и А.П. Карпинского и был членом Комитета Научной Политики Европейского центра ядерных исследований, присутствовал на конференции в качестве почетного гостя.

Профессор высказал своё мнение о конференции:

Морионд - это сейчас одна из основных конференций физики частиц. И если раньше был годовой интервал, и ученые готовили в основном один раз результаты к летним конференциям, то сейчас Rencontres de Moriond стал рубежом, к которому тоже готовят новые результаты. В частности, к этой конференции были подготовлены результаты по анализу двухфотонных событий, где имеется некоторое указание на новую физику. Это пока еще нельзя назвать результатом, но очень много обсуждений, опубликовано уже больше двухсот работ, объясняющих этот то ли существующий, то ли несуществующий результат. Конечно, если он окажется правильным, то это будет новая революция, будет найдено то, что не вписывается в рамки Стандартной Модели -  той теории, которая сейчас описывает все то, что мы видим, но не описывает того, что мы не видим. Известно, Стандартная Модель не описывает темную материю и темную энергию.

- Что можно сказать относительно открытий в физике — теоретических и экспериментальных?

Если посмотреть на историю, то существует примерно одна треть событий таких эпохальных, которые были сделаны чисто экспериментально, примерно одна треть событий, которые были предсказаны теоретически, для того, чтобы объяснить неожиданные экспериментальные результаты, и примерно одна треть событий, таких которые были предсказаны просто теоретически, может, и в противоречии с наблюдаемыми результатами. Примерном первых событий является открытие мюона,  частицы до момента наблюдения не предсказанной. Это наблюдение относится к вопросу поколений и является одной из основных проблем в физике частиц в настоящий момент. Примером второго типа можно считать, например, предсказание нейтрино Вольфгангом Паули, которое, собственно, было уже востребовано экспериментом. В экспериментах наблюдались нестыковки, для объяснения которых Паули и предположил ввести частицу нейтрино. Третьим примером можно считать предсказание антиматерии Полем Дираком. Когда он увидел в своих уравнениях решение с отрицательной энергией, сначала пытался сопоставить с существующими частицами, противоположного заряда протонами, но Роберт Оппенгеймер и Е.Тамм показали, что массы различаются слишком сильно, чтобы это можно было сделать. Тогда Дирак сделал совершенно революционное предположение о том, что существуют другие частицы, которые совершенно не известны и относительно которых теория абсолютно симметрична. То есть относительно материи и антиматерии его теория была симметрична, и это было совершенно в противоречии с наблюдаемыми вокруг нас явлениями, поэтому многие ученые не хотели верить в результаты Дирака, ведь весь наш опыт противоречил этой идее. Даже человек, который обладал большим воображением - Паули, написал, что поскольку законы природы в этой теории совершенно симметричны относительно материи и антиметрии, мы не будем серьезно ее дальше рассматривать. Он написал это как раз в том самом году, когда был открыт позитрон, первая частица антиматерии.

- Если перейти к сегодняшнему дню, конкретно имея в виду Морионд (Rencontres de Moriond), что еще запомнилось кроме этого двухфотонного резонанса? что еще обсуждалось?

В действительности очень много было результатов по флайвор (flavour) физике. В настоящий момент имеется два подхода: один подход - это искать новое явление, новые частицы, а второй - это изучать эффекты виртуальных частиц, которые возникают на короткое время в соответствии с принципом Гайзенберга. Второй подход часто бывает даже более чувствительный, чем прямые поиски и здесь, в настоящий момент, имеется несколько областей, где есть намеки на отклонения от Стандартной Модели. Одним из таких мест являются распады прелестных частиц на очарованные частицы и тау-лептон. Эти распады находятся в некотором противоречии с современной теорией. Кстати, распады на тау-лептон позволяют ограничить параметры экзотических моделей. В суперсимметричных моделях, где имеются два хиггсовских дублета, ограничения, которые сейчас существуют на распады прелестных частиц на тау лептоны и  на странные кварки и фотон более жесткие, чем ограничения из прямых поисков этих частиц на БАК.

- А так называемые гравитационные волны - это все-таки последнее наиболее большое открытие в области физики высоких энергий, это же тоже обсуждалось?

Гравитационные волны, безусловно, являются очень ярким результатом, и этот результат, скорее является удивительным с точки зрения технологий. Ученые научились измерять совершенно микроскопические расстояния, которые меньше, чем размер протона на длине в несколько километров. Именно это технологическое развитие позволило зарегистрировать гравитационные волны. С научной точки зрения это, может быть, не произвело столь сильного впечатления, поскольку сомнений в том, что гравитационные волны существуют, ни у кого не было. Существовали непрямые доказательства, которые, тем не менее, вполне уверенно говорили о том, что гравитационные волны существуют. Но, конечно, наблюдение прямое, которое позволило определить не просто их существование, а параметры тех черных дыр, которые сливаясь, произвели эти волны, конечно, это производит очень большое впечатление, но еще раз говорю, что в каком-то смысле сюрприза в этом большого не было. Морионд - это конференция, которая охватывает все наиболее актуальные вопросы, которые имеются и в физике, и  в астрофизике, поэтому, конечно, там были и доклады по гравитационным волнам  - как эспериментальные, так и теоретические.

- Морионд (Rencontres de Moriond) проходит на горнолыжном курорте — как вообще сочетаются физика частиц и горные лыжи?

Замечательно сочетаются физика частиц и горные лыжи, потому что одна из особенностей этой конференции - очень тесное общение людей, которые на эту конференцию приезжают. Все живут в одном месте, все время друг с другом пересекаются, и катание на лыжах только сближает людей, позволяет им, с одной стороны, поговорить о физике даже на подъемнике, а с другой стороны,  дает некоторую разрядку в середине дня. Зато вечера и утренняя половина дня - все посвящены физике, и вот такая неформальная атмосфера, она и привлекает людей на эту конференцию, и она сделала эту конференцию одной из самых важных в физике частиц. Надо заметить, что успех этой конференции привел к тому, что есть и другие конференции, которые в каком-то смысле копируют и повторяют этот подход. Вот НИЯУ МИФИ тоже организует очень похожую конференцию. Она называется "Московская международная школа физики", на которой в середине дня есть возможность покататься на лыжах. Это также способствует тому, что участники конференции ближе знакомятся друг с другом, возникает творческая атмосфера, и это все, в итоге, способствует научному и образовательному развитию.

Вы начали сейчас рассказывать про студентов, про молодых ученых, как вы думаете, насколько важно в таких мероприятиях участвовать нашим студентам, нашим аспирантам?

Безусловно, это чрезвычайно важно, и без интеграции в мировое сообщество надеяться на прогресс науки нельзя. Наука интернациональна, и только в случае эффективной интеграции, когда люди работают, но при этом они взаимосвязаны со всем мировым развитием, в таком случае можно надеяться на успех и признание, что тоже немаловажно. И здесь приятно отметить, что на этой конференции было несколько представителей НИЯУ МИФИ.

НИЯУ МИФИ становится более заметным на мировом уровне. Здесь важную роль играет, безусловно, участие в международных коллаборациях, в которых все больше и больше участвуют сотрудники университета. Ярким примером такого участия можно считать работу наших коллег на Большом Адронном коллайдере (БАК) во всех коллаборациях эксперимента. В свое время НИЯУ МИФИ внес очень большой вклад в создание установок на БАК, и таким образом купил билет на поезд в будущее.

Ассистент кафедры 40 НИЯУ МИФИ Солдатов Е.Ю. также принял участие на конференции Rencontres de Moriond и рассказал о своем выступлении.

«Моё выступление было посвящено одному из исследований, которое ведёт группа НИЯУ МИФИ в эксперименте ATLAS в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН). Наше исследование посвящено изучению совместного рождения Z бозонов с фотонами в коллайдерных протон-протонных столкновениях.

Вероятность таких событий с хорошей точностью предсказана теоретически, и мы экспериментально проверяем эти предсказания на таких высоких энергиях, которые нам может дать Большой Адронный Коллайдер. Изучение этого процесса позволяет пролить свет на существование взаимодействий между нейтральными электрослабыми бозонами, такие взаимодействия запрещены теоретически. В своём исследовании мы не нашли отклонений от теории и установили самые жёсткие на сегодняшний день пределы на существование таких взаимодействий. Однако, мы надеемся, что исследование новых данных с ускорителя в рамках его второго сеанса работы в 2015-2016 гг. с увеличенной почти в 2 раза энергией сможет дать некоторые намёки на «новую» физику за рамками общепринятой теории.»

 

Материл подготовили Краснопевцев Д., Орешкина Е., Солдатов Е.

 

Директор института Космофизики Аркадий Моисеевич Гальпер выступил в качестве эксперта в тематической программе телеканала “Культура” - “Черные дыры, белые пятна”, профессор рассказал об эксперименте “ПАМЕЛА” и об участии института в проекте.

“ПАМЕЛА” — это международный космический эксперимент, основной задачей которого является измерение спектров античастиц высоких энергий в космическом излучении. В институте Космофизики была разработана наземная контрольно-измерительная аппаратура для уникального магнитного спектрометра “ПАМЕЛА”, созданного международной коллаборацией учёных России, Италии, Швеции, Германии в рамках российско-итальянской программы «РИМ», а также разработан и создан ряд детекторных и электронных систем, входящих в состав магнитного спектрометра.

Руководитель проекта ПАМЕЛА с российской стороны Аркадий Моисеевич Гальпер выделил основные научные достижения эксперимента: научное открытие – регистрация избыточного потока позитронов с энергией 10-100 ГэВ, включенное, по данным Американского физического общества APS, в число десяти выдающихся научных работ 2008 года, а также факт обнаружения антипротонов под радиационным поясом Земли.

А.М. Гальпер также рассказал о перспективах развития проекта: "... Мы сейчас разрабатываем - опять же с итальянцам, с другими коллегами, новый проект, который называется Гамма 400, где по гамма-квантам космического излучения будем пытаться определить процесс аннигиляции темной материи.”

В съемках программы также приняли участие доцент кафедры №11 П.Ю.Наумов с выпускниками кафедры.

Подробнее смотрите в программе "Черные дыры, белые пятна".

Международное сотрудничество для науки не только важный, но и жизненно необходимый момент.  Только международной коллаборации под силу создать крупный эксперимент – к примеру, как Большой адронный коллайдер (БАК). Национальный исследовательский университет «МИФИ»  активно поддерживает международные связи, в том числе и в рамках программы международных стажировок студентов и аспирантов.

В 2015 году 4 студента и аспиранта кафедры №11 «Экспериментальные методы ядерной физики» из центра Фундаментальных взаимодействий и физики частиц (ФИФЧ) провели несколько месяцев, работая на важнейших экспериментах физики высоких энергий. Своими впечатлениями они поделились с нами.

Сергей Федотов, выпускник-специалист:

В 2015 году мне представилась возможность отправиться от НИЯУ МИФИ на зарубежную стажировку в CERN, продолжительностью в три месяца. Моя стажировка проходила на международном эксперименте NA62.

Основной целью эксперимента NA62 является изучение сверхредкого каонного распада (K+→π+νν̃). Измерение сечения данного процесса позволяет проверить теоретические предсказания Стандартной модели (СМ). Отклонения от теории могут свидетельствовать о существовании физики за рамками СМ. Этот распад сильно подавлен и для его изучения требуется собрать достаточно много статистки. Предыдущие измерения содержат высокую погрешность. В эксперименте NA62 планируется достигнуть  погрешности измерений в 10%.

Моя задача на стажировке была следующей: создание и тестирование элементов одного из основных детекторов эксперимента NA62: годоскопа заряженных частиц New CHOD. Также я участвовал в сменах по набору статистики эксперимента - это когда все детекторы эксперимента набирают статистику для будущих физических анализов. По итогам стажировки была подготовлена моя дипломная работа.

В процессе выполнения поставленных задач мне удалось не только получить ценный опыт совместной работы с учеными из разных уголков мира, но и воспользоваться на практике знаниями, полученными в  результате обучения в НИЯУ МИФИ.

Три месяца пролетели слишком быстро, оставив после себя только приятные воспоминания. И за эти положительные эмоции и бесценный опыт я выражаю огромную благодарность НИЯУ МИФИ, кафедре №11 «Экспериментальные методы ядерной физики» и в особенности своему научному руководителю профессору НИЯУ МИФИ Куденко Юрию Григорьевичу.

Сергей (третий слева) вместе с членами коллаборации NA62 на фоне Женевского озера

Алина Клейменова, студентка:

Еще в школе я слушала по радио новости из Европейского центра ядерных исследований (CERN) и думала, что это должно быть довольно интересное место. Тогда я и не могла предположить, что когда-нибудь окажусь там.

Однако этим летом мне представилась возможность поработать на эксперименте NA62 (CERN).   Моя научная работа, связанная с этим экспериментом, началась в составе научной группы ИЯИ РАН и состояла в тестах кремниевых фотоумножителей для детектора NewCHOD. По приезде в Женеву у меня началась другая работа. Во-первых, мне посчастливилось принять участие в сменах по мониторированию  работы детектора, что позволило посмотреть на работу крупного эксперимента изнутри, а во-вторых, я начала заниматься анализом данных, полученных на этих сеансах. В моих начинаниях мне была оказана огромная поддержка со стороны моих новых коллег. За время моей стажировки мне удалось научиться пользоваться имеющимся программным обеспечением, написать собственные программы для оценки производительности некоторых детекторов и приобрести навыки в моделировании процессов в сцинтилляторе (NewCHOD представляет собой сцинтилляционный годоскоп). Я также начала работать над моей магистерской диссертацией, которая посвящена поиску тяжелых нейтрино в распадах каонов на лету.

Оглядываясь назад, я могу сказать, что это были потрясающие 90 дней, наполненные новыми интересными знакомствами, экскурсиями, походами в горы, и, конечно, экспериментальной физикой. Я очень рада, что смогла так долго побывать в таком прекрасном для работы месте.

Как оказалось, это не последний мой визит в CERN – в феврале этого года мне предстоит принять участие в коллаборационном совещании, где будут обсуждаться вопросы предстоящего периода набора статистики и анализа уже набранных данных.

Мария Антонова, студентка:

Моя научная работа связана с исследованием рабочих характеристик детектора мюоного пробега SMRD. Она проходит на базе ИЯИ РАН под руководством профессора НИЯУ МИФИ Куденко Юрия Григорьевича и  научного сотрудника ОВФЭ РАН Измайлова Александра Олеговича. Детектор SMRD представляет собой сцинтилляционные счетчики, помещенные в магнит ближнего детектора ND280 эксперимента с длинной базой Т2К, основной целью которого является исследование параметров  нейтринных осцилляций.

В этом году я принимала участие в регулярном совещании коллаборации, которое проходило в городе Токай в Японии. Коллаборационные совещания проходят 4 раза в год, но  в этот раз собрание было приурочено к празднованию в честь лауреата  премии “Breakthrough Prize”  Коичиро Нишикавы (Koichiro Nishikawa), внесшего огромный вклад в исследование физики нейтрино.

Поездка на совещание Т2К была замечательной возможностью лично пообщаться с людьми, участвующими в эксперименте, и узнать подробности их исследований. Такие встречи невероятно мотивируют   заниматься экспериментальной физикой.

Коллаборация T2K и лауреат Breakthrough Prize Коичиро Нишигава.

Татьяна Овсянникова, аспирантка:

Во второй половине 2015 года  в эксперименте WAGASCI (Water-Grid-Scintillator-Detector) была начата сборка пилотного детектора. Основными целями эксперимента WAGASCI является  измерение отношения сечения взаимодействия нейтрино с водой к сечению взаимодействия с веществом сцинтиллятора, что позволит уменьшить систематические ошибки, связанные с разницей в веществе мишеней в дальнем и ближнем детекторе нейтринного ускорительного эксперимента с длинной базой Т2К, и измерение каналов взаимодействия нейтрино по заряженным токам.

Пилотный детектор WAGASCI представляет из себя заполненный водой модуль (один из четырёх) центральной мишени детектора WAGASCI. В качестве детектора пробега мюонов будет использоваться один из железно-сцинтилляционных модулей детектора INGRID. Работать он будет на “осевом” пучке ускорителя J-PARC.

В октябре 2015 года, будучи аспиранткой кафедры «Экспериментальные методы ядерной физики» Центра превосходства ФИФЧ НИЯУ МИФИ я   принимала участие в сборке прототипа детектора WAGASCI в Японии, в городе Токай, где находится ускорительный комплекс J-PARC  и ближний детектор ND280 эксперимента Т2К.

На данный момент сборка прототип  детектора завершается и в марте текущего года планируется начать сбор статистики на пучке.  Каждый член нашей группы принимал участие в процессе изготовления сцинтилляционных счетчиков, сборке и различных тестах. Моя научная работа связана с компьютерным моделированием, поэтому мне было очень интересно своими руками собирать настоящий детектор.

Члены коллаборации за работой (Татьяна слева).

Материл подготовили Козлова Е., Краснопевцев Д.

 

Сегодня, 11 февраля 2016 года, коллаборации LIGO и VIRGO предоставили результаты (статья), подтверждающие существование гравитационных волн – искажений пространства-времени, предсказанных ещё Эйнштейном в 1916 году.

Косвенные подтверждения появлялись раньше – ещё в 1974 году, когда Джозеф Тейлор и Рассел Халс наблюдали изменение орбиты пульсара, вращающегося  вокруг нейтронной звезды, но прямых доказательств у учёных не было. Но 14 сентября 2015 года коллаборация LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) зарегистрировала сигналы с частотой от 35 до 250 Гц (запись их звучания можно прослушать здесь) и с относительной максимальной амплитудой 10^-21.  Статистическая значимость события 5.1 сигма.

Гравитационные волны возникли в результате столкновения (Рис.1) двух чёрных дыр 1.3 миллиарда лет назад: по предположениям учёных, они находились на расстоянии 410+-170 мегапарсек от Земли и обладали массами примерно 36 и 29 солнечных масс. Результирующая чёрная дыра обладает массой в 62 солнечные массы. Подобные результаты так же доказали возможность существования системы чёрных дыр, что ранее не было подтверждено экспериментально. 

Рис. 1 Схема столкновения чёрных дыр и образования гравитационных волн [ref]

«Это действительно рассвет новой эры», - утверждает Манси Касливал, сотрудник обсерваторий Карнеги.

Поздравляем коллег и желаем новых интересных открытий!

 

 

НИЯУ МИФИ активно сотрудничает с Европейским центром ядерных исследований (ЦЕРН). В рамках данного сотрудничества НИЯУ МИФИ отправляет своих студентов и аспирантов в стажировки для участия в исследовательской работе, связанной с  экспериментами, проводимыми в ЦЕРН. В данный момент несколько аспирантов кафедры 40 проходят свою стажировку. Мы попросили одного из них рассказать о своей работе в лаборатории занимающейся сбором данных с детектора TRT

«Для успешного анализа данных, полученных в протон-протонных столкновениях в ЦЕРНе была запущена специальная система управления и сбора данных. Начиная с 1954 года, без этих систем не может полноценно функционировать ни один современный детектор.

Трекер переходного излучения (TRT) в самом сердце эксперимента ATLAS позволяет измерять треки заряженных частиц и отделять электроны от пи-мезонов. Сотрудники кафедры 40 НИЯУ МИФИ внесли основной вклад в разработку TRT и сейчас совместно с коллегами из других институтов осуществляются его поддержку.

Система управления и сбора данных TRT (Data acquisition или сокращённо DAQ) - это целый комплекс состоящий из нескольких уровней оцифровки сигналов, форматирования и сжатия данных. Система работает в поточном режиме и управляет внутренним временем детектора.

Частота столкновений на БАК доходит до рекордных значений в 100kHz и все системы, система управления и сбора данных TRT в том числе, должны успешно работать при таких загрузках. Это серьезный вызов для разработчиков архитектурных решений и программного обеспечения системы сбора данных TRT.

Система сбора данных детектора TRT выглядит следующим образом: сигнал с каждого пропорционального счетчика в TRT (стро) оцифровывается аналоговым чипом и подаётся на специальную (DTMROC) плату, где из нескольких таких сигналов для серии пропорциональных счетчиков формируются пакеты. Полученные пакеты далее отправляются через patch-панели в так называемые считывающие драйверы (Read Out Drivers или ROD). В ROD сигналы снова объединяются в более большие пакеты и после сжатия специальными алгоритмами, отправляются в главные системы эксперимента ATLAS, которые принимают решение записывать ли данное событие или же нет в зависимости от команды от триггерной системы эксперимента.

Программное обеспечение для управления системой DAQ разрабатывалось институтом Пенсильвании совместно с компанией Siemens. Сейчас, в рамках короткого перерыва в работе БАК на зимние каникулы, появилась возможность осуществить необходимые обновления в подсистемах. Для детектора TRT таким обновлением стало замена вычислительных мощностей DAQ с 32 битных систем на 64 битные, что сопряжено с большими изменениями как в аппаратной части системы, так и в программном обеспечении. Группа НИЯУ МИФИ принимает активное участие в этих работах.»

Часть вычислительного комплекса системы DAQ расположенного в шахте рядом с детектором ATLAS

Аспирант кафедры 40 НИЯУ МИФИ Даниил Пономаренко (слева) с коллегой из Манчестерcкого Университета (University of Manchester) проходит курсы по радиационной безопасности перед допуском к работам с системой TRT DAQ

Материл подготовили Краснопевцев Д., Пономаренко Д.

​

Полную версию передачи на телеканале Россия 1 можно найти по ссылке.

        15 декабря, на традиционном предновогоднем семинаре в Европейском центре по ядерным исследованиям (CERN), были представлены первые результаты коллабораций CMS и ATLAS – крупнейших экспериментов Большого Адронного Коллайдера (БАК). Исследования были основаны на абсолютно новых данных, полученных в 2015 году. Столкновения проводились при энергии в 13 ТэВ – ранее недостижимой для БАК. Более высокая энергия позволила провести новые исследования, в том числе и связанные с физикой за рамками Стандартной модели.

        На настоящий момент количество собранных данных примерно в 8 раз меньше в сравнении с первым сеансом работы (до перезапуска), но, несмотря на это, учёным удалось получить новые результаты. К примеру, были определены новые пределы масс для глюино – частицы, предсказанной теорией Суперсимметрии. Главной темой семинара стали результаты, полученные из исследований событий с двумя фотонами: обе группы  наблюдают некоторе превышение наблюдаемого количества сигналов над теоретическими предсказаниями в распределении по инвариантной массе (подробнее об инвариантной массе читайте здесь) двух фотонов в районе 750 ГэВ (см.рис.1).  Это примерно в 750 раз превышает массу протона и в 6 раз – бозона Хиггса.

Рис.1.Распределение по инвариантной массе для двухфотонной системы для всех пар фотонов (в ГэВ), зарегистрированных в ATLAS. На верхней части графика чёрные точки – полученные данные, красная линия – ожидаемый фон. В нижней части графика – разность сигнальных и фоновых событий.

        Небольшой пик в районе 750 ГэВ имеет локальную статистическую значимость в 3.6 сигма. Статистическая значимость у CMS чуть меньше  - 2.6 сигма, но это связано с меньшим количеством событий, чем у ATLAS. Ожидается, что объединённые результаты дадут значимость в районе 3 сигма.

        Нужно сказать что результаты 2012 года с энергиями протонных столкновений в 8 ТэВ не показали заметное  превышение над фоном в этой области масс. В пределах статистических флуктуаций фона наблюдаемое отклонение не противоречит данным 2012 года и можно будет говорить о настоящем открытии новой частицы или резонанса, если в дальнейшем подтвердится, что данный пик не является результатом статистической ошибки или некорректной обработки данных. Представители коллабораций подчеркнули, что представленные на семинаре данные  - лишь малая часть того анализа, что будет проведён в ближайшие несколько месяцев, но, несмотря на это, уже сейчас наблюдается всплеск теоретических научных публикаций о предполагаемой природе явления.

       Напоминаем, что открытие бозона Хиггса проходило по похожему сценарию. Сначала в июле 2011 года был замечен пик в области 125 ГэВ, после на аналогичном предновогоднем семинаре были представлены более конкретные результаты, а в июле 2012 года было официально объявлено об открытии бозона. 

        Мы будем держать вас в курсе последних новостей по данной теме. Возможно, очень скоро мы услышим о других новых открытиях – ведь второй сезон работы БАК только начался. Следите за актуальными новостями на нашем портале!

Материал подготовила Екатерина Козлова по данным пресс-центра CERN

После успешного нового старта и первых месяцев работы с новыми энергиями протонных столкновений Большой Адронный Коллайдер (БАК) переходит к новому этапу – первым (в этом сеансе работы) столкновениям ионов свинца с энергиями примерно в два раза выше, чем на любых предыдущих  подобных экспериментах.

После периода активной модернизации коллайдера, первые пучки тяжёлых ионов были запущены ранним утром 17 ноября 2015. Так был положен старт месячному сеансу работы ускорителя с положительно заряженными ионами свинца (атомами свинца без электронов). Четыре крупных эксперимента БАК будут принимать в этом участие, в том числе и LHCb, который будет записывать данные такого типа столкновений впервые. Столкновения ионов свинца позволяют экспериментам БАК исследовать  состояния материи, существовавшей мгновения после Большого Взрыва и достигавшей температуры в несколько триллионов градусов.

«Это традиция -  сталкивать ионы один месяц каждый год в качестве части нашей разнообразной исследовательской программы на БАК», - сказал генеральный директор ЦЕРН Рольф Хойер. «Однако этот год особенный  - мы достигли новой энергии и можем изучать Вселенную на более ранних этапах её развития».

В начале жизни нашей Вселенной, в течение нескольких миллионных долей секунды, материя была очень горячей и плотной - это своего рода первоначальный "суп" из частиц, в основном состоящий из так называемых кварков и глюонов. В сегодняшней холодной Вселенной, глюоны «склеивают»  кварки вместе в протонах и нейтронах, из которых и состоит большая часть материи, включая нас.

Столкновения свинцовых ионов, зарегистрированные с помощью детектора ALICE.

Увеличение энергии столкновений увеличит объем и температуру кварк-глюонной плазмы, позволив гораздо лучше понимать сильно взаимодействующую среду, образованную в свинцово-ионных столкновениях на LHC.

Например,  во время первого сеанса эксперименты БАК полностью подтвердили идеальную жидкую природу кварк-глюонной плазмы и существование явления  "гашения струй" в ионных столкновениях -  процесс, при котором образовавшиеся частицы теряют энергию проходя через кварк-глюонную плазму. Высокая вероятность таких явлений обеспечит экспериментам возможности изучения поведения этой кварк-глюонной плазмы. Исследования на струях высоких энергий позволят получить новые и уточнённые характеристики этого очень интересного состояния вещества.

Детекторы БАК были значительно модернизированы за время первого длительного отключения. Благодаря большей статистике событий, физики смогут более подробно изучить загадочные сигналы, зарегистрированные во время первого сезона.

Столкновения свинцовых ионов, зарегистрированные с помощью детектора ATLAS.

Столкновения свинцовых ионов, зарегистрированные с помощью детектора CMS.

Столкновения свинцовых ионов, зарегистрированные с помощью детектора LHCb.
 

Женева, 25 ноября 2015.

По материалам пресс-релиза CERN

 

Лаборатория "Технологий больших данных для проектов в области мегасайнс"  НИЦ "Курчатовского Институт" и Объединённый институт ядерных исследований (ОИЯИ) совместно с Школой Анализа Данных Яндекс устраивают первое международное рабочее совещание по теме “Машинное обучение для распределенного хранения данных и восстановления траектории частиц на Большом Адронном Коллайдере”. Организационный комитет возглавляют: Паоло Калафиура (один из главных архитекторов программного обеспечения эксперимента ATLAS), Алексей Климентов (глава лаборатории "Технологий больших данных для проектов в области мегасайнс"  НИЦ "Курчатовского Институт"),  Владимир Кореньков (директор Лаборатории информационных технологий Объединенного института ядерных исследований), Андрей Устюжанин (Руководитель совместных проектов Яндекса и CERN).  Совещание пройдет в НИЦ "Курчатовский Институт" и Объединённого института ядерных исследований (транспорт между институтами будет предоставлен).  Регистрация открыта на сайте.  На совещании будут прочитаны лекции по машинному обучению ведущими специалистами Яндекс. Рабочий язык английский. 

 

Приглашаем к участию молодых учёных теоретиков и экспериментаторов, специалистов, аспирантов и студентов старших курсов. На школе планируются выступления ведущих российских и иностранных ученых по тематике школы, а также предусмотрены студенческие доклады участников школы. Предполагаются экскурсии, культурные и спортивные мероприятия. Школа будет проведена в период с 16-22 февраля 2016 в одном из отелей неподалеку от Москвы. Срок подачи заявок до 10 декабря 2015. Подробная информация на сайте.

Женева, 14 июля 2015 г. Сегодня эксперимент LHCb на Большом адронном коллайдере (БАК) в ЦЕРН доложил об обнаружении класса частиц, известных как пентакварки. Коллаборация подала для публикации в журнале Physical Review Letters статью, в которой описывается это открытие.

«Пентакварк – не просто какая-то новая частица», – сказал представитель LHCb Гай Уилкинсон. «Пентакварк представляет собой способ объединять кварки, то есть фундаментальные составляющие обычных протонов и нейтронов, в форму, которая никогда не наблюдалась более чем за пятьдесят лет экспериментальных поисков. Изучение свойств пентакварка может позволить нам лучше понять, из чего состоит обычная материя, то есть протоны и нейтроны, из которых мы все сделаны.»

Наше понимание структуры вещества преобразилось в 1964-ом году, когда американский физик Марри Гелл-Манн сделал предположение о том, что частицы, известные как барионы (которые включают в себя протоны и нейтроны), состоят из трёх дробнозарядных объектов, называемых кварками, а другая категория частиц, мезоны, состоят из кварк-антикварковых пар. В 1969-ом году Гелл-Манну была присуждена Нобелевская премия по физике за эту работу. Эта кварковая модель также допускает существование других сложных кварковых состояний, таких как пентакварки, состоящих из четырёх кварков и одного антикварка. Однако, до сих пор не наблюдалось убедительных свидетельств существования пентакварков.

Исследователи LHCb провели поиск пентакварковых состояний, исследуя распад лямбда-бариона на три частицы: J/ψ-мезон, протон и заряженный каон. Изучение спектра инвариантой массы J/ψ-мезона и протона выявило, что в процессе рождения этих двух частиц иногда участвовали и промежуточные состояния. Эти состояния были названы P_c(4450)⁺ и P_c(4380)⁺, где первое явно наблюдалось как пик в экспериментальных данных, а второе требовалось для полного описания наблюдаемых данных.

«Используя преимущества большого объёма экспериментальных данных, предоставленных коллайдером, а также прекрасной точности нашего детектора, мы изучили все возможности получения этих сигналов и заключили, что они могут объясняться только пентакварковыми состояниями», – заявил Томаш Скварницки, физик LHCb, работающий в Сиракьюсском университете.

«Точнее, эти состояния, должно быть, состоят из двух верхних кварков, одного нижнего, очарованного кварка и очарованного антикварка.»

Предыдущие эксперименты, проводившие поиски пентакварков, не смогли сделать однозначных выводов. Эксперимент LHCb отличается тем, что он позволил взглянуть на пентакварки с разных сторон, и все наблюдения привели к одним и тем же выводам. Это как будто если бы предыдущие поиски искали силуэты в темноте, а поиск на LHCb проводился под светом прожекторов, направленных со всех сторон на искомые частицы. Следующий шаг анализа – изучить, как кварки связаны друг с другом в пентакварках.

«Кварки могут быть жёстко связаны между собой, – говорит физик LHCb Лимин Жан из Университета Цинхуа, – или же слабо связаны в какой-то тип мезонно-барионной молекулы, в которой мезон и барион подвержены остаточному сильному взаимодействию, схожему с тем, которое связывает протоны и нейтроны в ядро».

Требуется больше исследований, чтобы принять или опровергнуть эти гипотезы и узнать, чему же ещё пентакварки могут нас научить. Новые экспериментальные данные, которые LHCb наберёт во втором сеансе измерений БАК, позволят продвинуться вперёд в этой области.

Источник

Ссылка на статью на сайте arXiv: 

Подробности на сайте коллаборации LHCb

 

 

Женева, 3 июня 2015. Сегодня, впервые за 27 месяцев, Большой адронный коллайдер (БАК) ЦЕРН¹ начал выдавать физические данные. После почти двухлетнего перерыва и пуско-наладочных работ, продлившихся несколько месяцев, БАК обеспечивает свои эксперименты столкновениями протонов при беспрецедентной энергии в 13 ТэВ, что почти в два раза превосходит его энергию в первый год работы. Сегодняшний день знаменует собой начало второго сеанса набора физических данных БАК, прокладывая путь к новым открытиям. На протяжении трёх следующих лет БАК будет работать в круглосуточном режиме.

 «С запуском БАК в режим работы генерации столкновений мы отмечаем конец двухмесячного периода пуско-наладочных работ», – заявил Фредерик Бордри, директор ЦЕРН по ускорителям и технологии. «Это большое достижение и значимый момент для всех, кто был вовлечён в работу, выполненную во время перерыва в работе БАК, а также в периоды проведения тестов включения электрооборудования и пуско-наладочных работ. Все эти люди посвятили огромную часть своего времени для того, чтобы сегодняшний момент настал.»

Сегодня в 10:40 утра операторы БАК объявили «стабильный» статус пучков – сигнал к тому, что эксперименты БАК могут начинать набор данных. Пучки созданы из «цепей» сгустков протонов, движущихся почти со скоростью света в 27-километровом кольце БАК. Так называемые цепи сгустков циркулируют в противоположных направлениях, ведомые мощными сверхпроводящими магнитами. Сегодня БАК был заполнен шестью сгустками с сотней миллиардов протонов в каждом. Это число будет постоянно расти до 2808 сгустков на пучок, что позволит БАК производить до 1 миллиарда столкновений каждую секунду².

Во время первого сеанса набора данных БАК эксперименты ATLAS и CMS объявили об обнаружении так называемого бозона Хиггса, который являлся последним недостающим кирпичиком Стандартной модели – теории, которая описывает фундаментальные частицы, из которых состоит вся видимая Вселенная, а также взаимодействия, происходящие между ними.

 «Первый трёхлетний сеанс набора данных БАК, который увенчался большим открытием в июле 2012 года, был только началом нашего путешествия. Пришло время «новой физики»!» – сказал генеральный директор ЦЕРН Рольф Хойер. «Мы видели появление первых данных. Давайте теперь посмотрим, что эти данные смогут нам рассказать о том, как устроена Вселенная.»

С сегодняшним началом второго сеанса измерений физики надеются и далее исследовать Стандартную модель и даже найти свидетельства новых физических явлений вне её границ, которые смогли бы раскрыть оставшиеся тайны, такие как тёмная материя (из которой, как полагают, состоит примерно четверть Вселенной) и явное преобладание в природе материи над антиматерией, без которой мы не смогли бы существовать³.

За два года перерыва четыре главных эксперимента – ALICE, ATLAS, CMS и LHCb – также подверглись техническому обслуживанию и усовершенствованию в целях подготовки к новому рубежу энергии⁴.

«Столкновения, которые мы сегодня наблюдаем, свидетельствуют о том, что работа по подготовке и усовершенствованию детектора, которую мы проделали за последние два года, была успешной и знаменует начало новой эры в изучении секретов природы», – сказал представитель CMS Тициано Кампорэзи. «Едва ли можем выразить наше возбуждение в коллаборации; особенно это касается самых молодых коллег.»

 «Успешное возобновление набора физических данных, когда все системы находятся в отличном состоянии для того, чтобы быстро собирать, обрабатывать и анализировать новые данные – проявление ответственного отношения и огромной тяжёлой работы очень многих людей в ATLAS, проделанной в течение перерыва в работе БАК», – заявил представитель ATLAS Дэйв Чарльтон. «Теперь мы начинаем углубляться в изучение новых данных чтобы узнать, что природа приготовила для нас в условиях этих новых ещё неисследованных энергий.»

 «Все члены коллаборации крайне возбуждены этим новым начавшимся сеансом измерений», – сказал представитель LHCb Гай Уилкинсон. «Он позволит нам продолжить изучение загадок из первого сеанса и исследовать разницу между поведением материи и антиматерии с ещё большей чувствительностью.»

«Протон-протонные столкновения обеспечат необходимый эталон данных для сеанса измерений с пучками тяжёлых ионов, запланированного на конец года, с более высокими энергией и светимостью по сравнению с первым сеансом измерений», – заявил представитель ALICE Паоло Джубеллино. «Кроме того, мы планируем расширить область исследования вызывающих интерес сигналов, наблюдавшихся в первом сеансе измерений.»

Помимо этих больших коллабораций, три менее крупных эксперимента – TOTEM, LHCf и MoEDAL – также будут продолжать искать «новую физику» в условиях нового энергетического рубежа БАК⁵. 

Источник

 

Сноски

1.      ЦЕРН, Европейская организация по ядерным исследованиям, является ведущей мировой лабораторией в области физики частиц со штаб-квартирой в Женеве. В настоящий момент её странами-участниками являются Австрия, Бельгия, Болгария, Чехия, Дания, Финляндия, Франция, Германия, Греция, Венгрия, Израиль, Италия, Голландия, Норвегия, Польша, Португалия, Словакия, Испания, Швеция, Швейцария и Соединённое Королевство Великобритании и Северной Ирландии. Румыния – кандидат на включение в список стран-участниц. Сербия – ассоциированный член в процессе вступления в ЦЕРН. Турция – ассоциированный член. Индия, Япония, Российская Федерация, Соединённые Штаты Америки, Европейская комиссия, Объединённый Институт Ядерных Исследований и ЮНЕСКО имеют статус наблюдателя.

2.      См. «Второй сеанс работы БАК в фактах и цифрах»: http://press.web.cern.ch/backgrounders/lhc-season-2-facts-figures

3.      См. «Второй сеанс работы БАК: Новые рубежи в физике»: http://press.web.cern.ch/backgrounders/lhc-season-2-new-frontiers-physics

4.      См. «Второй сеанс работы БАК: Большая работа на экспериментах»: http://press.web.cern.ch/backgrounders/lhc-season-2-major-work-experiments-run-2

5.      Менее крупные коллаборации БАК готовятся к анализу данных столкновений при энергии 13 ТэВ: http://home.web.cern.ch/about/updates/2015/06/smaller-lhc-collaborations-analyse-collisions-13-tev

 

Прошедшей ночью, около 22:30, когда протоны впервые сталкивались при рекордной энергии 13 ТэВ, был преодолён важный рубеж на пути к старту второго сеанса измерений БАК. Это событие знаменует ещё один шаг в цикле подготовки ускорителя к условиям, при которых будут сталкиваться пучки, и эта работа продолжается и в течение сегодняшнего дня. Была проведена подстройка множества систем коллайдера (в особенности, установка коллиматоров) для того, чтобы в июне произвести безопасные столкновения пучков для решения физических задач. Коллиматоры удаляют отклонившиеся от пучка частицы, а точное выравнивание коллиматоров позволит экспертам убедиться в том, что магниты и детекторы БАК будут полностью защищены, когда в начале июня начнётся сеанс набора данных.

 

Примерно в 9:30 утра по центральноевропейскому времени во вторник, пятого мая, впервые за два года с начала работ по ремонту и модернизации Большого адронного коллайдера (БАК), ускоритель произвёл протон-протонные столкновения с энергией 450 ГэВ на пучок. Эти столкновения были зарегистрированы экспериментами на БАК: ALICE, ATLAS, CMS и LHCb.

Два пучка протонов с энергией 450 ГэВ сталкиваются в детекторе CMS. Полная энергия столкновения – 900 ГэВ. Эксперименты БАК используют эти столкновения для настройки и выравнивания своих детекторов (© CMS/CERN)

Эти столкновения протонов, произошедшие при так называемой энергии инжекции (т.е. энергии, при которой пучки протонов инжектируются в БАК из протонного суперсинхротрона), позволяют экспериментам на БАК настроить свои детекторы. Этот процесс также является важным шагом на пути к подготовке ускорительного комплекса к столкновениям пучков при суммарной энергии 13 ТэВ.

Каждое низкоэнергетичное столкновение рождает обилие частиц, летящих через множество слоёв эксперимента. Экспериментаторы могут использовать эти данные для проверки соответствующих подсистем, чтобы убедиться, что срабатывают правильные элементы детекторов, причём именно в тот момент, когда через них пролетела частица. Восстановление трека частиц несколькими подсистемами помогает проверить степень выравнивания и синхронизации различных элементов этих подсистем.

Протонные пучки сталкиваются при полной энергии в 900 ГэВ в детекторе ATLAS на БАК (© ATLAS/CERN).

Поэтому так же, как команда ускорителя тестирует один за одним каждый компонент, систему и алгоритм, экспериментаторы проверяют, чтобы всё было полностью работоспособно, и чтобы не возникло никаких ошибок или неполадок, когда начнут происходить столкновения при 13 ТэВ.

Тем временем, для команды функционирования БАК прошла половина из восьми недель, отведённых расписанием на пусконаладочные работы, в течение которых подсистемы ускорителя проверяются на предмет стабильной будущей циркуляции пучков на надлежащей орбите. Сенсоры и коллиматоры вокруг всего 27 километрового кольца ускорителя отсылают данные в Центр Управления ЦЕРН, откуда операторы могут удалённо регулировать пучок, подстраивая расположение и магнитное поле сотен электромагнитов.

Протон-протонные столкновения при суммарной энергии пучков 900 ГэВ, «видимые» во внутренних кремниевых трекерах детектора ALICE (© ALICE/CERN)

Хотя первые пучки с энергией 6.5 ТэВ успешно циркулировали в БАК в прошлом месяце, осталось сделать ещё очень многое перед тем, как ускоритель будет производить высокоэнергичные столкновения для решения физических задач. Задолго до того, как начнётся физическая программа работы комплекса, команда функционирования БАК будет заниматься столкновением пучков при суммарной энергии 13 ТэВ для проверки их орбиты, качества и стабильности.

Протон-протонные столкновения при энергии 900 ГэВ в детекторе LHCb (© LHCb/CERN)

http://home.web.cern.ch/about/updates/2015/05/low-energy-collisions-tune-lhc-experiments

В воскресенье пучки протонов циркулировали в Большом адронном коллайдере (БАК) впервые с начала двухлетнего периода ремонта и модернизации комплекса. Операторы БАК и эксперты, отвечающие за работу подсистем, поддерживали энергию пучков на уровне инжекции – 450 ГэВ, что гораздо ниже запланированной энергии в 6.5 ТэВ на пучок. Теперь операторы проверяют работу подсистем ускорителя и оптимизируют ключевые параметры пучка в подготовке к увеличению интенсивности и энергии пучка.

Операторы БАК протестируют и проверят все подсистемы ускорителя из Центра Управления ЦЕРН в ближайшие недели (Автор фото: Maximilien Brice/CERN)

Сеанс набора физических данных начнётся только после того, как ускорительный комплекс будет полностью настроен, и команда экспертов объявит о стабильности пучков с энергией в 6.5 ТэВ на каждый из двух пучков. Эта работа займёт несколько недель.

 «Пучки при их энергии инжекции – практичный способ проверить, что всё работает как и должно», – говорит оператор БАК Рональдус Суйкербуйк. «Например, мы используем такие пучки с низкой интенсивностью для того, чтобы убедиться, что наше оборудование, диагностирующее пучки, работает должным образом и хорошо прокалибровано».

Начиная с сегодняшнего дня и до начала столкновений пучков, команда потратит бóльшую часть своего времени на проверку и перепроверку состояния подсистем БАК. Например, подсистема “Machine Protection” обеспечивает защиту БАК от его собственных пучков. Она включает в себя механизмы сброса и блокировки пучка, коллиматоры и устройства для мониторинга энергии пучка. «Карта потерь» говорит экспертам о том, в каком месте ускорительного кольца пучок теряет свои частицы. Ещё одна подсистема – “Beam Instrumentation” – состоит, помимо прочего, из устройств контроля положения, потери пучка и синхротронного излучения. Кроме того, всевозможным проверкам также подвергнутся радиочастотные, вакуумные, оптические и инжекционные системы.

Несмотря на всю сложность БАК, увеличение энергии пучка – достаточно простой процесс: необходимо увеличить ток в магнитах и позволить радиочастотной системе увеличить энергию пучков. Электрический ток во всех магнитах (и, соответственно, и величина магнитного поля, постоянно контролируемая экспертами) осторожно увеличивается с ростом энергии пучка. Основные дипольные магниты обеспечивают необходимую центростремительную силу для того, чтобы искривить траектории пучков в кольце. Другие магниты, такие как квадрупольные, осуществляют более прецизионную фокусировку пучка.

Множество подсистем следят за качеством пучков на БАК (Автор фото: Maximilien Brice/CERN)

 «Ускоритель ведёт себя на энергии 450 ГэВ так, как мы и ожидали», – говорит Майк Ламонт из команды функционирования БАК. «Теперь мы работаем с отдельными сгустками протонов и используем их для тестирования множества подсистем. На данный момент сгусток состоит из примерно пяти миллиардов протонов. Когда всё будет готово, мы увеличим это число до 120 миллиардов протонов на сгусток и займёмся тонкой настройкой ускорительного комплекса для получения протон-протонных столкновений».

http://home.web.cern.ch/about/updates/2015/04/lhc-preparations-collisions-13-tev

Женева, 5 апреля 2015

После двух лет интенсивной работы по модернизации и нескольких месяцев подготовки нового запуска (RUN 2), Большой Адронный Коллайдер, самый мощный ускоритель элементарных частиц в мире, снова в строю. Сегодня в 11.41 утра по московскому времени, пучок протонов вернулся в 27 километровое кольцо. В 13.27 за ним последовал второй пучок в обратном направлении. Пучки циркулировали в ускорителе с энергией полученной на предускорителе супер протонном синхротроне (SPS) - 450 ГэВ. В ближайшие дни операторы проверят все системы перед тем как увеличить энергии пучков. 

“Эксплуатация ускорителей на пользу физическому сообществу - это то ради чего ЦЕРН создавался”, - сказал генеральный директор ЦЕРНА Рольф Хойер. - “Сегодня сердце ЦЕРНа бьется опять с ритмом Большого Адронного Коллайдера”.

“Возвращение пучков в БАК стало возможно благодаря кропотливой, напряженной работе многих команд”, - сказал глава отдела по контролю запуска ускорителя Поль Кольер. “Для всех, кто обслуживает детекторы очень приятно вернуться на свои рабочие места, что важно - с модернизированным ускорителем и запустить его аккуратно - шаг за шагом”.

Техническая остановка БАК была сложнейшей задачей. Были соединены 10.000 электромагнитных соединений между магнитами. Была добавлена магнитная система защиты, в то время как криогенная система, вакуумная и электронная были улучшены и усилены. Более того, пучки будут расположены таким образом, что будут производить больше столкновений за счет более близкого расположения протонов друг к другу, при этом время, разделяющее сгустки сократилась с 50 наносекунд до 25 наносекунд.

“После двух лет работ БАК в отличном состоянии”, - сказал директор ЦЕРН по вопросам ускорителей и технологий Фредерик Бордри. “Но, наиболее важный этап еще впереди, он случится, когда мы увеличим энергию пучков до нового рекордного уровня.”

БАК вводят во вторую фазу его эксплуатации. Благодаря проделанной работе за последние два года, он будет функционировать на запредельных энергиях, - совершенно невозможных во время первого запуска - по 6.5 ТэВ на пучок. Столкновение протонов с мощностью в 13 триллионов элетронвольт ожидают перед началом лета - в рамках проводимых экспериментов на Большом Адронном Коллайдере будут исследовать новые области физики высоких энергий.

Механизм Броута-Энглера-Хиггса (Brout-Englert-Higgs mechanism), тёмная материя (dark matter), антиматерия (antimatter ) и кварк-глюонная плазма (quark-gluon plasma) - всё это меню второго сезона работы БАК. После открытия Хиггс бозона (Higgs boson) в 2012 году коллоборациями  ATLAS и CMS , физики подвергнут Стандартную Модель физики элементарных частиц ( Standard Model ) самой строгой проверке с помощью исследований физики за пределами прочно устоявшейся теории, описывающей частицы и их взаимодействия.  

источник http://home.web.cern.ch/about/updates/2015/04/proton-beams-are-back-lhc

Ученые Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) начали подготовку к новому запуску Большого адронного коллайдера (БАК), крупнейшего в мире ускорителя заряженных частиц, который в начале прошлого года был остановлен на двухлетнюю профилактику.

Как сообщили в ЦЕРНе, на прошлой неделе было запечатано последнее из соединений магнитов ускорителя и начато охлаждение системы до рабочей температуры минус 271 градус. На данный момент охлажден отрезок, соответствующий 1/8 протяженности системы магнитов, установленных вдоль всего 27-километрового кольца ускорителя.

Именно при помощи этих магнитов пучки протонов, циркулирующие внутри коллайдера навстречу друг другу, разгоняются практически до скорости света.

Сам же БАК, крупнейший в мире инструмент для исследования микромира, на создание которого было потрачено около $10 млрд, должен быть запущен в начале 2015 года.

"За последние 18 месяцев или около того на БАКе было проведено много работы, и теперь на самом деле мы получили новую машину, готовую к тому, чтобы повести нас по пути новых открытий", - заявил генеральный директор ЦЕРНа Рольф Дитер Хойер.

Одна из задач проведенной профилактики заключалась в том, чтобы повысить эффективность более 10 тыс. соединений сверхпроводящего кабеля, расположенных между магнитами БАКа. Это, в частности, позволит увеличить энергию столкновений почти в два раза по сравнению с 2012 годом, доведя ее практически до проектной - 14 тераэлектронвольт (ТэВ).

"Машина пробуждается от долгого сна после проведенной хирургической операции, - образно выразился директор ЦЕРНа по ускорителям и технологии Фредерик Бордри. - Теперь мы будем очень аккуратно будить ее, и нам предстоит провести множество тестов, прежде чем столкновения (протонов) возобновятся в начале следующего года. Наша цель на 2015 год - осуществлять физическую программу на энергии 13 ТэВ".

 

Источник: ИТАР-ТАСС

​В статье, опубликованной сегодня в журнале Nature Physics, эксперимент CMS  сообщает новые результаты о важном свойстве Хиггс частицы, открытие которой было объявлено экспериментами ATLAS и CMS  4 июля 2012 года. Результаты коллаборации CMS подтверждают  предварительные результаты обоих экспериментов (2013 года), указывающие на существование фермионного распада Хиггс частицы.

Измерения обоих экспериментов предоставили существенные доказательства того, что бозон Хиггс распадается на фермионы с вероятностью, согласующейся с предсказаниями Стандартной Модели физики элементарных частиц (теории, объясняющей структуру материи, учитывая фундаментальные частицы видимой материи и взаимодействия, которые возникают между ними).

"Благодаря продолжающимся физическим анализам в ЦЕРНе, мы действительно начинаем понимать механизм возникновения массы у частиц на более глубинном уровне", говорит представитель  CMS  Tiziano Camporesi. "До сих пор он ведет себя именно так, как предсказывает теория."

"Эти результаты показывают, мощь и возможности детекторов позволяющие нам получать точные результаты в области исследования Хиггс частицы", говорит представитель ATLAS  Dave Charlton. "Мы приближаемся к моменту, когда мы  извлечем всю доступную информацию, полученную во время первой части эксперимента в ЦЕРНе (Run 1) , и все с нетерпением ждем, новых данных от LHC сразу после его следующего запуска в 2015 году."​

 

Источник: CERN

Научный Итальянский Институт Gran Sasso Science Institute (GSSI) открыл прием заявок в аспирантуру по специальности астрофизика (2014/2015 учебный год). 10 3-летних позиций (все со стипендией) будут доступны начиная с 1 ноября 2014 года. 
    Направления работы связаны с некоторыми из наиболее актуальных и фундаментальных вопросов астрофизики: происхождение и эволюция Вселенной, природа темной материи и темной энергии, изучение нейтрино, изучение фундаментальных частиц материи, поиск гравитационных волн, исследование и объяснение космических лучей. GSSI работает в тесном сотрудничестве с Gran Sasso Underground Laboratory (INFN). Диссертационная работа будет выполнятся при содействии международного научного института Италии (SISSA). 

Срок приема заявок до 30 июня 2014. 

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, посетите веб-сайт  www.gssi.infn.it или свяжитесь с секретарем института по электронной почте info@gssi.infn.it

Для получения дополнительной информации в МИФИ, пожалуйста, обратитесь к Рубину Сергею Георгиевичу - sergeirubin@list.ru

2 июля в московском офисе Яндекса пройдёт семинар, посвящённый SHIP — новому эксперименту Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN).

Цель SHIP — найти объяснение тем явлениям, которые не описывает Стандартная модель физики элементарных частиц: это существование тёмной материи и отсутствие антивещества во Вселенной. Андрей Голутвин, научный консультант директора CERN, расскажет о коллаборации SHIP, а руководитель группы академических проектов в Яндексе Андрей Устюжанин — об участии Школы анализа данных в этом эксперименте.

Где: конференц-зал «Экстрополис» (Москва, ул. Льва Толстого, 16).

Когда: в среду 2 июля, начало в 19:00.

Участие бесплатное, но зарегистрироваться необходимо. Количество мест ограничено. Регистрация заканчивается 30 июня в 18:00 по московскому времени.

Для всех, кто не сможет присутствовать лично, будет организована онлайн-трансляция. Для её просмотра регистрация не нужна. Задавать вопросы можно будет в Твиттере по хештегу #yascience, а также по Skype. После мероприятия будут опубликованы видео докладов.

 

Источник: Яндекс Технологии

Эксперимент BICEP2, расположенный на Южном полюсе, сообщил об обнаружении В-мод поляризаций реликтового излучения. Существование таких особенностей в спектре CMB указывает на существование первичных гравитационных волн и косвенно подтверждает одну из ключевых концепций современной космологии – инфляцию.

Инфляция – период сверхбыстрого расширения Вселенной, который имел место сразу после большого взрыва.  С помощью инфляции удается объяснить широкий круг космологических проблем, таких как плоскостность, проблему начальных неоднородностей, энтропии и др.

Реликтовое излучение (CMB – cosmic microwave background) – фоновое гамма-излучение Вселенной, предсказанное теорией Большого взрыва и обнаруженное экспериментально в 1964 году. Характеризуется планковским спектром с температурой ~2.73 K. В 2002 году эксперимент DASI зарегистрировал поляризацию реликтового излучения.

Крупномасштабные B-моды поляризации (по аналогии с э\м полем – роторная составляющая поляризации) возникают при взаимодействии гравитационных волн с реликтовыми фотонами.

Открытию предстоит выдержать проверки на других детекторах и экспериментах. Стоит отметить, что к настоящему моменту прямого детектирования гравитационных волн сделано не было.

На рисунке представлена зарегистрированная экспериментом BICEP2 карта B-мод поляризации реликтового излучения (вверху) и результат моделирования без учета первичных гравитационных волн (внизу). Цветом показана интенсивность B-моды поляризации, выраженная в температурных единицах. Различие этих картинок свидетельствует о том, что в ранней Вселенной действительно были первичные гравитационные волны, предсказываемые теорией инфляции. Изображение из обсуждаемой статьи.

Препринт статьи доступен здесь: http://arxiv.org/abs/1403.3985

Учёные, работающие на крупнейших международных коллайдерных экспериментах по физике частиц, объединили усилия, скомбинировали данные и получили общий результат Fermilab Tevatron и CERN’s Large Hadron Collider (LHC) - двух крупнейших ускорителей прошлого и настоящего на Земле. Учёные, участвующие в 4 экспериментах: ATLAS, CDF, CMS и DZero сегодня объявили об общем результате для массы топ кварка на международной конференции Rencontres de Moriond в Италии.

Вместе эти 4 эксперимента позволили получить новую наилучшую в мире величину для массы топ-кварка, равную: 173.34 ± 0.76 ГэВ/c².

Эксперименты Большого Адронного Коллайдера, расположенного в лаборатории ЦЕРН (Женева, Швейцария), и коллайдера Теватрон, расположенного в лаборатории имени Энрико Ферми около Чикаго (Иллинойс, США) - единственные, которые вообще видели топ кварки - тяжелейшие из элементарных частиц, которые когда-либо были обнаружены. Огромная масса топ кварка (более чем в 100 раз больше массы протона) делает его одним из наиболее важных инструментов в работе физиков по пониманию природы Вселенной.

Новая точная величина массы топ кварка позволит учёным на более точном уровне протестировать математическую модель, описывающую квантовые связи между топ кварком, частицей Хиггса и переносчиком слабого взаимодействия, W бозоном. Теоретики будут изучать как новое более точное значение поменяет предсказания относительно стабильности поля Хиггса и его эффектов на эволюцию Вселенной. Это измерение также позволит учёным провести поиск несоответствий в Стандартной Модели физики частиц - проявлений т.н. "новой физики", что приведёт нас к лучшему пониманию природы Вселенной.

 

Совместное измерение было добавлено в электронный архив препринтов и доступно по ссылке: http://arxiv.org/abs/1403.4427

График доступен по ссылке: http://www.interactions.org/cms/?pid=2100&image_no=OT0172

 

Источник: CERN

Сегодня исполняется 25 лет с того дня, как английский физик и инженер Тим Бернерс-Ли сформулировал идею Всемирной паутины (World Wide Web, WWW), положив начало интернет-коммуникации в том виде, какой мы ее знаем сейчас.

Всего за четверть века интернет проник практически во все сферы человеческой деятельности и стал неотъемлемой частью повседневной жизни людей, поэтому не будет преувеличением сказать, что изобретение Всемирной паутины является одним из поворотных моментов в истории человечества.

Тима Бернерса-Ли иногда называют создателем интернета, но это не вполне верно. Интернет как систему протоколов, обеспечивающих передачу пакетов данных между объединенными в сеть компьютерами, разработали сотрудники Агентства по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США (DARPA) Винтон Серф и Роберт Кан в конце 60-х - начале 70-х гг. прошлого века. Бернерс-Ли предложил использовать возможности компьютерных сетей, а также концепцию гипертекста, выдвинутую в 1965г. философом и социологом Теодором Нельсоном, для создания принципиально новой системы организации информации и доступа к ней.

На протяжении 80-х гг. Тим Бернерс-Ли работал в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН). Несмотря на то, что сотрудники ЦЕРНа имели возможность пользоваться самыми современными на тот момент компьютерными технологиями, обилие сведений обо всех проектах и экспериментальных исследованиях в Центре существенно затрудняло поиск научной информации, которая могла понадобиться исследователям. Ситуация усугублялась также и тем, что на разных компьютерах были установлены различные операционные системы, и перенос данных с одного компьютера на другой был сопряжен со значительными сложностями или вовсе невозможен по причине несовместимости файловых форматов.

12 марта 1989г. Тим Бернерс-Ли представил руководству ЦЕРНа проект единой системы организации, хранения и общего доступа к информации, которая должна была решить проблему обмена знаниями и опытом между сотрудниками Центра. Тим Бернерс-Ли отмечал в проекте, что хотя официально ЦЕРН имеет иерархическую структуру - подразделения состоят из рабочих групп, группы из секций и т.д., - исследователи могут общаться между собой напрямую, если им это необходимо. Аналогичным образом следовало наладить и доступ к информации: если индивидуальные компьютеры хранили данные в виде иерархии, то в сети (условное название, которое Бернерс-Ли изначально дал своему проекту, было Mesh, то есть "сеть") организующим принципом должна была стать система перекрестных ссылок, не ограниченная рамками какой бы то ни было жестко заданной структуры. Проблему различий между операционными системами на разных компьютерах Бернерс-Ли предложил решить следующим образом: на пользовательских компьютерах ("клиентах") предполагалась установка кроссплатформенных программ-браузеров, обеспечивающих доступ к компьютеру-серверу, где хранится гипертекстовая информация.

Таким образом, в проекте 1989г. были сформулированы основополагающие принципы работы Всемирной паутины, не претерпевшие существенных изменений и по сей день. Более того, уже в первоначальном тексте проекта Тим Бернерс-Ли отмечал, что в отношении проблемы накопления, хранения и организации информации ЦЕРН представляет собой миниатюрную модель мира, каким он должен стать в ближайшем будущем. И действительно, его предсказания полностью оправдались.

Проект был одобрен, и в течение 1989-1991гг. Бернерс-Ли вместе с коллегами создали стандарты протокола передачи гипертекста (Hypertext Transfer Protocol, HTTP) и универсальный язык разметки (Hypertext Markup Language, HTML), а также запустили первый в мире веб-сервер. В 1990г. Тим Бернерс-Ли придумал и термин "Всемирная паутина" - так был назван написанный им веб-браузер (название писалось слитно, WorldWideWeb).

Но заслуга Бернерса-Ли не только в создании и последующем претворении в жизнь принципов организации Всемирной паутины. В первой половине 90-х гг. он, возглавляя Консорциум Всемирной паутины (World Wide Web Consortium), приложил значительные усилия для того, чтобы убедить весь остальной мир использовать единые стандарты интернет-коммуникации. Поскольку Всемирная паутина с самого начала представляла собой открытый, некоммерческий проект, отсутствие стандартизации и унификации могло привести к ее распаду на множество частных "интернетов", несовместимых друг с другом.

На посту главы Консорциума Всемирной паутины Тим Бернерс-Ли продолжает отстаивать те идеалы, которые легли в основу проекта 1989г.: Паутина должна быть в первую очередь средой, в которой каждый может поделиться знаниями с другими. Кроме того, по убеждению Бернерса-Ли, компьютеры могут не только хранить и передавать информацию, но и более эффективно ее обрабатывать. Этому посвящен проект семантической паутины - надстройки над Всемирной паутиной, обеспечивающей машинную обработку данных. Разработка семантической паутины должна стать шагом на пути к созданию искусственного интеллекта.

 

Двадцать пять лет спустя: предварительные итоги

Оценить ту роль, которую играет изобретение Бернерса-Ли в жизни современного человека, каждый может с помощью простого мысленного эксперимента, представив себе, как выглядел бы типичный рабочий или выходной день без доступа к интернету. Так, 53% проживающих в США респондентов, которые были опрошены в этом году в рамках исследования Pew Research Center’s Internet & American Life Project, заявили, что с большим трудом могли бы отказаться от использования Всемирной паутины. Для сравнения, в 2006г. такой ответ дали только 38% опрошенных американцев.

Между тем сам факт повсеместного проникновения и массового использования Всемирной паутины еще не дает ответа на вопрос, чем она является по своей сути. Паутина существует благодаря компьютерным технологиям, однако не это является ее отличительной особенностью. В соответствии с исходным замыслом, это средство общения прежде всего на человеческом языке. Не случайно из всех типов гипермедиа на первом плане находится именно гипертекст, т.е. система текстов, переплетенных перекрестными гиперссылками.

По сравнению с традиционными способами письменного общения, интернет позволяет обмениваться текстами с фантастической скоростью: электронное письмо доходит до адресата в любой точке мира практически мгновенно. Безусловно, подобный скачок является революцией в коммуникации, но и это не отличительная особенность Всемирной паутины. Электронная почта предшествует WWW (самые ранние разработки относятся ко второй половине 60-х - началу 70-х гг.) и, за исключением скорости передачи, в существенных чертах не отличается от почты бумажной. Конечно, современное электронное письмо может стать гипертекстом или гипермедиа благодаря включению гиперссылок, изображений, звуко- и видеозаписей, но происходит это благодаря тому, что сегодня электронная почта интегрирована в контекст Всемирной паутины.

Притом что гипертекстовый характер Паутины лежит на поверхности, это свойство далеко не сразу смогло проявить себя в полной мере. На протяжении достаточно длительного времени после того, как Всемирная паутина стала массовым явлением, многие пользователи были ограничены ролью адресата, не имея возможности самим участвовать в создании гипертекстовых сообщений. В лучшем случае пользователи заводили личные страницы на платформе GeoCities и подобных сервисов, но они не могли конкурировать с крупными веб-сайтами по популярности и количеству посетителей. Кроме того, для создания собственной веб-страницы требовалось хотя бы минимальное знакомство с языком HTML, что также сужало круг потенциальных авторов. Такое положение вещей шло в разрез с замыслом создателя Всемирной паутины, поскольку большинству участников интернет-коммуникации отводилась роль пассивной аудитории, не имеющей возможности сказать свое слово.

Ситуация переменилась благодаря феномену, получившему название "Веб 2.0" (Web 2.0). Это понятие, введенное в широкий обиход тезкой Бернерса-Ли Тимом О'Рейлли, обозначает такую организацию веб-сайтов, которая позволяет пользователям самим создавать и редактировать содержание сайтов. К Web 2.0 относится "Википедия" и другие энциклопедии в формате Wiki, а также прочие сайты, позволяющие пользователям редактировать свое содержание, а также блоги и социальные сети. Многие подобные сайты оснащены графическим пользовательским интерфейсом, для их редактирования не требуется знания языка HTML, в некоторых случаях используется более упрощенный язык форматирования.

Интересно, что Тим Бернерс-Ли в интервью, опубликованном на сайте IBM developerWorks, скептически отнесся к понятию Web 2.0, подчеркнув, что существенного различия между Web 1.0 и Web 2.0 нет, так как Всемирная паутина с самого начала была задумана именно как среда общения, где каждый пользователь может внести свой вклад и поделиться информацией. Само явление, однако, он оценил положительно, хотя и отметил, что предпочел бы более широкое распространение знания HTML.

На примере "Википедии" хорошо видно, какие возможности общения дает гипертекстовый формат. Во-первых, это коллективное авторство письменного текста, причем такое, когда каждый из потенциально неограниченного числа соавторов может выступать в роли как автора своего фрагмента, так и редактора всего получившегося текста целиком. Такая форма совместного редактирования текстов до появления Всемирной паутины была в лучшем случае редким исключением, если вообще встречалась. Во-вторых, тексты никогда не бывают полностью завершенными, поскольку всегда существует возможность внесения новой правки. Эту особенность тоже предвидел в своем проекте Бернерс-Ли, говоря о том, что гипертекст может содержать ссылки на любую информацию — и на готовые публикации, и на черновики.

В-третьих, "Википедия" и подобные сайты показали способность пользователей к стихийной самоорганизации. Концепция "свободной энциклопедии, которую может редактировать каждый," поначалу вызывала у многих скептицизм и опасения, что содержание такого проекта не достигнет должного уровня качества. Действительно, становление "Википедии" сопровождалось и атаками интернет-вандалов, и случаями включения в статьи недостоверной и непроверенной информации. Тем не менее со временем "Википедия" наладила эффективную систему контроля качества и выработала стандарты работы редакторов. В этом процессе также сыграл немаловажную роль гипертекст: наличие ссылок на достоверные источники является одним из главных критериев, по которым оценивается качество той или иной статьи.

Говоря об общении во Всемирной паутине, нельзя не упомянуть и предшествующий эпохе Web 2.0 тип сайтов, позволяющих добавлять пользовательский контент. Речь идет о веб-форумах. Публичный характер общения, на который намекает само название этого типа сайтов, позволяет, например, осуществлять совместную работу нескольких человек над одним проектом, а также дает возможность индивидуальным пользователям обращаться за советом или решением своей проблемы к "коллективному разуму". Открытый доступ к сообщениям на форуме означает, что однажды найденное решение может впоследствии пригодиться другим пользователям. Такая форма накопления и сохранения практического опыта полностью совпадает с описанием проекта 1989г. Обращение за помощью ко "всему интернету" стало настолько популярным среди пользователей способом решения проблем, что в Паутине появились специализированные сайты вопросов и ответов, такие как WikiAnswers.

Прошедшие двадцать пять лет наглядно показали, что создание и использование гипертекстов является естественной, органичной для человека деятельностью, а не уделом узкой группы специалистов по электронным коммуникациям. Вместе с тем глава Консорциума Всемирной паутины уверен, что в полной мере реализовать потенциал его изобретения человечеству еще только предстоит.

 

Источник: rbc.ru

Нобелевская премия по физике 2013 года присуждена британскому ученому Питеру Хиггсу и бельгийцу Франсуа Энглеру за теоретическое обоснование существования нового бозона (впоследствии названного бозоном Хиггса) - частицы, благодаря которой остальные элементарные частицы обретают массу.

В 1960-е годы они входили в группу физиков, которые пытались получить объяснение физического явления массы у элементарных частиц. Предложенная ими в 1964 году теория предсказала существование частицы, получившей название бозона Хиггса, которая была обнаружена на Большом адронном коллайдере в CERN экспериментами ATLAS и CMS в 2012 году.

Сегодня в Стокгольме (Швеция), отдел физики высоких энергий Европейского Физического Сообщества объявил имена победителей за 2013 год. Среди победителей оказались коллаборации экспериментов Atlas и CMS (на Большом Адронном Коллайдере), а также молодой физик из коллаборации LHCb.

Приз по физике высоких энергий и элементарных частиц 2013 года за выдающийся вклад в физику высоких энергий был присужден коллаборациям Atlas и CMS "за открытие бозона Хиггса, предсказываемого механизмом Броута-Энглерта-Хиггса", а также Michel Della Negra, Peter Jenni и Tejinder Virdee "за их несомненные заслуги, как руководителей, в проведении Atlas и CMS экспериментов".

Группа НИЯУ МИФИ участвует в эксперименте Atlas начиная с появления замысла этого эксперимента (начало 90-х годов прошлого века) и внесла большой вклад как в создание этого огромного детектора, так и в проведение экспериментов на нём и обработку данных. В частности группа принимала участие и в данном резонансном открытии.

20 лет назад человечество получило свободный доступ к технологии Всемирной паутины. Европейская организация по ядерным исследованиям (CERN), благодаря которой это завоевание прогресса стало служить людям, решила отметить эту годовщину запуском специального проекта по сохранению цифровых активов, связанных с рождением WWW. 30 апреля 1993 года CERN опубликовал заявление, сделавшее возможным бесплатное использование технологии World Wide Web (всемирной паутины или WWW). Читать подробнее. Официальный пресс-релиз CERN