Конкурсная работа команды IDem005 ГнОмы

Мы живем в уникальное время, когда загадка создания Вселенной, может быть решена исследованием элементарных частиц! Сорокалетняя охота за "святым Граалем от физики" - неуловимой "Божественной частицей" – скоро увенчается успехом. Британская The Times опубликовала интервью Питера Хиггса, автора теории о "бозоне Хиггса", необыкновенной частице которая, как считается, наделяет материю массой и, таким образом, позволяет ей образовывать все физические тела во Вселенной: звезды, планеты и людей. В 1964 году, предложив гипотезу о существовании бозона Хиггса, профессор изящно решил одну из сложнейших задач в так называемой "стандартной модели" теоретической физики. Хиггс выдвинул гипотезу, что Вселенная пронизана незримым полем, состоящим из бозонов – частиц, с помощью которых материя обретает массу и тем самым существует в форме. Когда элементарные частицы движутся сквозь это поле, бозоны фактически "прилипают" к некоторым из них, увеличивая их массу, а другим позволяют лететь, не обременяя их. Например, фотоны – частицы света, не имеющие массы, – не испытывают на себе влияния поля Хиггса. Пока хиггсовский бозон существует только в теории. Доказать его существование в Природе с помощью прежних ускорителей не удалось. Проект Большого Адронного Коллайдера и возник, чтобы это доказательство получить. Поскольку этот бозон полагается тем базовым кирпичиком Стандартной Модели, которая способна объяснить принципы мироздания и функционирование Вселенной.

По словам Хиггса, обнаружить бозоны поможет новый ускоритель элементарных частиц. БАК даст достоверную информацию о происхождении Вселенной, поскольку позволит воссоздать условия, имевшие место спустя одну триллионную долю секунды после Большого взрыва. Согласно теории бозон Хиггса может существовать именно при таком сильнейшем выбросе энергии, как в первые секунды после Большого взрыва.

Общая стратегия

Физиков интересует, на самом деле, не столько сам хиггсовский бозон, сколько хиггсовский механизм нарушения электрослабой симметрии. Именно изучение этого механизма, возможно, натолкнет физиков на новую теорию нашего мира, более глубокую, чем Стандартная модель. В Стандартной модели — единственной на сегодня теории, которая хорошо описывает мир элементарных частиц, — до сих пор не проверено на опыте одно очень важное явление — хиггсовский механизм нарушения электрослабой симметрии. На LHC будут происходить не только протон-протонные столкновения, но и столкновения ядер свинца. При лобовом столкновении двух ультрарелятивистских ядер на короткое время образуется и затем распадается плотный и очень горячий комок ядерного вещества. Понимание происходящих при этом явлений очень нужно для построения более совершенной теории сильных взаимодействий, которое окажется очень полезным как для ядерной физики, так и для астрофизики.

При столкновении лоб в лоб тяжелых ядер на LHC на очень короткое время образуется «комок» адронного вещества с очень высокой температурой и давлением. Похожие температуры и давления действительно имели место в ранней Вселенной, однако на этом сходство заканчивается. В ранней Вселенной расширялось пространство вместе с веществом, в то время как «горячий комок», возникший в ядерном столкновении, просто расширяется и остывает в обычном пространстве. Кроме того, состав и течения этой горячей ядерной материи в ранней Вселенной и в столкновении сильно различаются. Поэтому говорить о воссоздании ранней Вселенной можно только с оговорками. Ну и, конечно, сам Большой взрыв такие опыты ни в коей мере не могут смоделировать. Физиков такие столкновения интересуют, разумеется, не для того, чтобы просто «копировать природу», а для того, чтобы узнать, как плавится ядерное вещество. Лучшее понимание теории сильных взаимодействий, которое должно возникнуть по результатам этих экспериментов, окажется полезным как для ядерной физики, так и для космологии и астрофизики нейтронных звезд.

Планы развития

После того, как LHC возобновит работу и начнёт выдавать научные данные, планируется провести модернизацию каскада предварительных ускорителей, в первую очередь SPS, что позволит заметно повысить светимость коллайдера (проект Super-LHC). Также обсуждается возможность проведения столкновений протонов и электронов (проект LHeC). Для этого потребуется пристроить линию ускорения электронов. Обсуждаются два варианта: пристройка линейного ускорителя электронов и размещение кольцевого ускорителя в том же тоннеле, что и LHC. Ближайшим из реализованных аналогов LHeC является немецкий электрон-протонный коллайдер HERA. Отмечается, что в отличие от протон-протонных столкновений, рассеяние электрона на протоне — это очень «чистый» процесс, позволяющий изучать партонную структуру протона намного внимательнее и аккуратнее.

Поставленные задачи

1)Изучение топ-кварков Топ-кварк — самый тяжёлый кварк и, более того, это самая тяжёлая из открытых пока элементарных частиц. Согласно последним результатам Тэватрона, его масса составляет 171,4 ± 2,1 ГэВ. Из-за своей большой массы топ-кварк до сих пор наблюдался пока лишь на одном ускорителе — Тэватроне, на других ускорителях просто не хватало энергии для его рождения. Кроме того, топ-кварки интересуют физиков не только сами по себе, но и как «рабочий инструмент» для изучения хиггсовского �<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"> <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xmlns:v="urn:schemas-microsoft-com:vml" xml:lang="ru" lang="ru" dir="ltr"> <head> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" /> <meta name="robots" content="noindex,nofollow" /> <meta name="keywords" content="Конкурсная работа команды IDem005 ГнОмы,Авторское право,Конкурсная работа команды IDem005 ГнОмы" /> <link rel="shortcut icon" href="/favicon.ico" /> <link rel="search" type="application/opensearchdescription+xml" href="/wiki/opensearch_desc.php" title="ТолВИКИ (Русский)" /> <title>Редактирование: Конкурсная работа команды IDem005 ГнОмы — ТолВИКИ</title> <style type="text/css" media="screen,projection">/*<![CDATA[*/ @import "/wiki/skins/monobook/main.css?63"; /*]]>*/</style> <link rel="stylesheet" type="text/css" media="print" href="/wiki/skins/common/commonPrint.css?63" /> <link rel="stylesheet" type="text/css" media="handheld" href="/wiki/skins/monobook/handheld.css?63" />

<script type= "text/javascript">/*<![CDATA[*/ var skin = "monobook"; var stylepath = "/wiki/skins"; var wgArticlePath = "/wiki/index.php/$1"; var wgScriptPath = "/wiki"; var wgServer = "http://www.tgl.net.ru"; var wgCanonicalNamespace = ""; var wgCanonicalSpecialPageName = false; var wgNamespaceNumber = 0; var wgPageName = "Конкурсная_работа_команды_IDem005_ГнОмы"; var wgTitle = "Конкурсная работа команды IDem005 ГнОмы"; var wgAction = "edit"; var wgArticleId = "30070"; var wgIsArticle = false; var wgUserName = "ГнОмы IDem005"; var wgUserGroups = ["*", "user", "autoconfirmed"]; var wgUserLanguage = "ru"; var wgContentLanguage = "ru"; var wgBreakFrames = false; var wgCurRevisionId = "131429"; /*]]>*/</script>

<script type="text/javascript" src="/wiki/skins/common/wikibits.js?63"></script> <script type="text/javascript" src="/wiki/index.php?title=-&action=raw&smaxage=0&gen=js"></script> <style type="text/css">/*<![CDATA[*/ @import "/wiki/index.php?title=MediaWiki:Common.css&usemsgcache=yes&action=raw&ctype=text/css&smaxage=18000"; @import "/wiki/index.php?title=MediaWiki:Monobook.css&usemsgcache=yes&action=raw&ctype=text/css&smaxage=18000"; @import "/wiki/index.php?title=-&action=raw&gen=css&maxage=18000&smaxage=0"; /*]]>*/</style>

</head> <body class="mediawiki ns-0 ltr page-Конкурсная_работа_команды_IDem005_ГнОмы">

<a name="top" id="top"></a>

Редактирование: Конкурсная работа команды IDem005 ГнОмы

<style type="text/css"> @import "/wiki/extensions/GoogleMaps/color_select.css"; textarea.balloon_textarea {

   width: 220px;
   height: 52px;

} </style> <script src="http://maps.google.com/maps?file=api&v=2.71&key=ABQIAAAAKAXvWZ1ZD6oJeJ0lzfOYphRmtXK3Ehbhuh67ps1VZ8MKYYaAeBTpMRpFQ--WiCkkRyq120ErizangQ&hl=ru" type="text/javascript"></script> <script src="http://www.google.com/uds/api?file=uds.js&v=1.0&key=ABQIAAAAKAXvWZ1ZD6oJeJ0lzfOYphRmtXK3Ehbhuh67ps1VZ8MKYYaAeBTpMRpFQ--WiCkkRyq120ErizangQ" type="text/javascript"></script> <script src="/wiki/extensions/GoogleMaps/EditorsMap.js" type="text/javascript"></script> <script src="/wiki/extensions/GoogleMaps/color_select.js" type="text/javascript"></script> <script type="text/javascript"> //<![CDATA[

   var GME_SMALL_ICON;
   GME_SMALL_ICON = new GIcon();
   GME_SMALL_ICON.image = "http://labs.google.com/ridefinder/images/mm_20_yellow.png";
   GME_SMALL_ICON.shadow = "http://labs.google.com/ridefinder/images/mm_20_shadow.png";
   GME_SMALL_ICON.iconSize = new GSize(12, 20);
   GME_SMALL_ICON.shadowSize = new GSize(22, 20);
   GME_SMALL_ICON.iconAnchor = new GPoint(6, 20);
   GME_SMALL_ICON.infoWindowAnchor = new GPoint(5, 1);

   var editors_options = {
       'container':'toolbar', 'textbox':'wpTextbox1', 'toggle':'google_maps_toggle_link','width':400, 'height':400, 'lat':42.711618, 'lon':-73.205112, 'zoom':12, 'type':'hybrid', 'controls':'medium', 'units':'meters', 'scale':'no', 'selector':'yes', 'zoomstyle':'fast', 'doubleclick':'recenter', 'icons':'http://maps.google.com/mapfiles/marker{label}.png', 'icon':'http://www.google.com/mapfiles/marker.png', 'version':2.71, 'precision':6, 'color':'#758bc5', 'overview':'no', 'geocoder':'1', 'localsearch':'1',  'rtl':false }; var mapIcons = {}; var GME_DEFAULT_ICON = G_DEFAULT_ICON; function addLoadEvent(func) { var oldonload = window.onload; if (typeof oldonload == 'function') { window.onload = function() { oldonload(); func(); }; } else { window.onload = func; } } window.unload = GUnload;var _ = { 'incompatible browser':'In order to see the map that would go in this space, you will need to use a <a href=\"http://local.google.com/support/bin/answer.py?answer=16532&topic=1499\">compatible web browser</a>.', 'no editor':'Unfortunately, your browser does not support the interactive map-making features. Try the latest version of <a href=\"http://www.microsoft.com/ie\">Internet Explorer</a> (Windows) or <a href=\"http://www.mozilla.org/products/firefox\">Firefox</a> (Windows, Mac, and Linux).', 'make marker':'Caption (wiki mark-up OK):', 'remove':'remove', 'caption':'Caption', 'tab title':'Tab title', 'tab':'Tab', 'start path':'start a path', 'save point':'save & close', 'load map from article':'Load a map from the article:', 'no maps':'No maps in this article to load.', 'refresh list':'Refresh list', 'load map':'Load map', 'clip result':'Add to map', 'no results':'Sorry, no results', 'searching':'searching...', 'map':'Map', 'note':'Note: be sure to copy what you want to save into the article (below) before hitting \"Load map\", \"Save\" or \"Preview\"!', 'instructions':'Below is the Wiki mark-up to create the map above.', 'are you sure':'Are you sure?', 'clear all points':'Clear all points', 'refresh points':'Refresh points', 'width':'Width', 'height':'Height', 'scale control':'Scale', 'overview control':'Overview', 'selector control':'Map/Satellite selector', 'zoom control':'Navigation', 'large':'Large', 'medium':'Medium', 'small':'Small', 'no zoom control':'None', 'yes':'Yes', 'no':'No', 'search preface':'Click the map to add a point, or jump to a city, country, address or business:', 'geocode preface':'Click the map to add a point, or jump to a city, country, or address:', 'no search preface':'Click the map to add a point.', 'search':'Search', 'clear search':'clear search results', 'meters':'meters', 'miles':'miles', 'editing path':'Click the map to add more points to this path.', 'save path':'Save', 'edit path':'add points', 'color path':'change color', 'make map':'make a map', 'hide map':'hide map' };var GME_PATHS_SUPPORTED = true; function insertGoogleMapLinks() {
   var links = document.createElement('div');
   links.style.fontSize = "10px";
   links.innerHTML = '<a id="google_maps_show_link" href="javascript:void(0)" '+
       'onclick="javascript:document.getElementById(\'google_maps_show_link\').style.display=\'none\'; '+
       'emap = new EditorsMap(editors_options);">'+_['make map']+'</a> <a id="google_maps_toggle_link" href="javascript:emap.toggleGoogleMap()" style="display: none;">'+_['hide map']+'</a>';
  document.getElementById('toolbar').appendChild(links);

}

addLoadEvent(insertGoogleMapLinks); //]]>

</script>

<script type='text/javascript'> /*<![CDATA[*/ addButton('/wiki/skins/common/images/button_bold.png','Полужирное начертание','\'\'\,'\'\'\,'Полужирное начертание','mw-editbutton-bold'); addButton('/wiki/skins/common/images/button_italic.png','Курсивное начертание','\'\,'\'\,'Курсивное начертание','mw-editbutton-italic'); addButton('/wiki/skins/common/images/button_link.png','Внутренняя ссылка','','','Заголовок ссылки','mw-editbutton-link'); addButton('/wiki/skins/common/images/button_extlink.png','Внешняя ссылка (помните о префиксе http:// )','[',']','http://www.example.com заголовок ссылки','mw-editbutton-extlink'); addButton('/wiki/skins/common/images/button_headline.png','Заголовок 2-го уровня','\n== ',' ==\n','Текст заголовка','mw-editbutton-headline'); addButton('/wiki/skins/common/images/button_image.png','Встроенное изображение','Файл:','','Example.jpg','mw-editbutton-image'); addButton('/wiki/skins/common/images/button_media.png','Ссылка на медиа-файл','Медиа:','','Example.ogg','mw-editbutton-media'); addButton('/wiki/skins/common/images/button_math.png','Математическая формула (формат LaTeX)','