Первые результаты эксперимента AMS-02 интересны, но сенсаций не принесли

Рис. 1. Детектор AMS-02, установленный на Международной космической станции

Рис. 1. Детектор AMS-02, установленный на Международной космической станции. Изображение с сайта en.wikipedia.org

Опубликованы первые долгожданные результаты орбитального детектора космических лучей AMS-02. Они подтверждают загадочный избыток позитронов, но, к сожалению, не дают ему объяснения. Утверждения о том, что эти данные приближают нас к пониманию природы темной материи, пока преждевременны.

3 апреля на специальном семинаре в ЦЕРНе были представлены первые — и очень долгожданные — результаты эксперимента AMS-02. О полученных в эксперименте данных неторопливо рассказывал вдохновитель и руководитель проекта, нобелевский лауреат 1976 года Сэмюэл Тинг. В отличие от подавляющего большинства докладов по физике элементарных частиц, представленные данные были вовсе не «предварительными»; это были полностью проверенные результаты первого этапа набора и обработки статистики, накопленной за пару лет. Эти данные уже опубликованы: статья коллаборации AMS в тот же день появилась на сайте журнала Physical Review Letters.

Надо сказать, что и в самой презентации, и в пресс-релизе ЦЕРНа, и в сообщениях СМИ, которые стали появляться сразу после доклада, имеется некоторый перекос в интерпретации данных — от реально полученных результатов в сторону «желаемого». Ниже мы постараемся аккуратно это отметить.

Эксперимент AMS-02

Начнем с краткого описания эксперимента AMS-02 и его научных задач. AMS (сокращение от Alpha Magnetic Spectrometer) — это современный добротный детектор элементарных частиц, только находящийся в космосе. Он строился в ЦЕРНе в течение 10 лет, и наконец два года назад он был запущен на орбиту, отбуксирован к Международной космической станции, прикреплен к ней снаружи (рис. 1) и с тех пор исправно набирает данные. Конечно, детекторы элементарных частиц в космос запускаются уже давно, но до сих пор это были относительно небольшие установки, размером в десятки сантиметров-метр. AMS-02 имеет 4 метра в поперечнике; это уже немаленький детектор даже по земным масштабам, а для космических аппаратов такие размеры и сложность просто беспрецедентны.

Задача детектора AMS-02 — изучить в мельчайших подробностях свойства космических лучей, энергетических частиц, прилетающих к нам из глубокого космоса. Физиков интересует прежде всего состав космических лучей, их угловое и энергетическое распределение, а также наличие в них каких-то исключительно редких частиц. Рабочий диапазон AMS-02 по энергии — от сотен МэВ и до нескольких ТэВ. Большие размеры детектора как раз нужны для того, чтобы суметь «вместить в себя» широкий ливневый след от частиц тэвного диапазона энергий — то, чего не могли сделать космические эксперименты-предшественники. Сложное устройство детектора, тщательно откалиброванные подсистемы должны также существенно улучшить точность изменений (речь уже идет о точности в 1% и лучше).

Есть две «светлых мечты» коллаборации AMS — обнаружить надежные проявления частиц темной материи и зарегистрировать хоть несколько ядер антивещества (антигелий и тяжелее). Для достижения первой цели надо накопить очень большую статистику космических лучей, построить всевозможные распределения и попытаться увидеть в них какие-то особенности, которые не удастся списать на «обычные» астрофизические процессы. Вторая цель — если она будет достигнута — приведет к еще более серьезным последствиям. Например, если будет зарегистрировано хоть одно ядро антиуглерода, это будет настоящей сенсацией, поскольку никакими «нормальными» астрофизическими причинами объяснить присутствие в космосе сложных антиядер нельзя.

Загадка космических позитронов

Обнародованные 3 апреля данные относятся к первой «мечте». Они касаются соотношения между электронами и позитронами в потоке космических лучей. Главная величина, которую физики измерили, это доля позитронов в общем электрон-позитронном потоке в зависимости от энергии. Смысл этого измерения вот в чём. Обычных частиц (электронов, протонов, ядер) в космическом пространстве полным-полно, и они легко ускоряются до больших энергий в разнообразных «космических ускорителях». В противоположность им, античастицы, и в частности позитроны, всегда вторичны. Они просто так в космосе не живут, поскольку рано или поздно натыкаются на частицы вещества и аннигилируют. Поэтому наличие античастиц означает, что в космосе «налажено» непрерывное их производство. И вот тут появляются варианты.

Позитроны могут быть, например, побочными продуктами столкновений ускоренных протонов или электронов, случившихся где-то в космосе. Характерная черта всех подобных процессов — плавное и неуклонное уменьшение количества частиц с ростом энергии. Но может также статься, что неуловимые до сих пор частицы темной материи способны при своем столкновении аннигилировать, скажем, на электрон-позитронные пары. Масса частиц темной материи какая-то одна (и по предсказанию многих теорий лежит в районе от сотен ГэВ до нескольких ТэВ), а скорости их движения маленькие. Поэтому электроны и позитроны при таком столкновении будут рождаться с более-менее определенной энергией. Иными словами, в энергетическом распределении должен нарисоваться пик. Этот пик может быть и не очень заметным в абсолютной величине потока, но если построить отношение количества позитронов к сумме электронов и позитронов (при заданной энергии), то все особенности станут более контрастными.

В 2008 году орбитальный эксперимент PAMELA показал совершенно неожиданные данные. Оказалось, что начиная примерно с 10 ГэВ доля позитронов вовсе не уменьшается, как предсказывалось астрофизическими моделями, а довольно резко растет с 5% при 5–6 ГэВ до (15±5)% при 100 ГэВ (см. рис. 2); краткое описание см. в заметке Сергея Попова. Выше по энергии PAMELA измерять уже не могла — и для физиков это было словно детектив, оборванный на самом интересном месте. Чем объяснить данные PAMELA? Что же происходит там, выше 100 ГэВ? Может быть, мы видим лишь один склон широкого пика с центром где-то в районе 0,5–1 ТэВ? Может быть, это первые указания на массу частиц темной материи?! Или же есть какое-то более прозаичное объяснение вплоть до ошибки эксперимента?

Рис. 2. Позитронная загадка по состоянию на 2008 год: красными точками показаны данные PAMELA, черными точками — предыдущие эксперименты, сплошная линия показывает типичное предсказание астрофизических моделей

Рис. 2. Позитронная загадка по состоянию на 2008 год: красными точками показаны данные PAMELA, черными точками — предыдущие эксперименты, сплошная линия показывает типичное предсказание астрофизических моделей. Изображение с сайта www.nature.com

Эти вопросы стали одной из самых горячих тем в астрофизике элементарных частиц: статья PAMELA набрала к настоящему времени уже свыше тысячи цитирований. В 2011 году позитронный результат PAMELA получил подтверждение: другой спутниковый эксперимент, Fermi-LAT, с помощью нетривиальных ухищрений тоже смог измерить позитронную долю, правда с большими погрешностями. Она была даже выше, чем у PAMELA, и тоже росла с увеличением энергии — причем Fermi-LAT смог дотянуться аж до 200 ГэВ. На всё это накладываются другие данные — по общему потоку электронов и позитронов, который был измерен нам том же Fermi-LAT почти до 1 ТэВ. Там тоже есть какой-то странный горб в области сотен ГэВ, но как его интерпретировать, пока непонятно.

Справедливости ради надо сказать, что вскоре после объявления данных PAMELA было выяснено, что примерно такой же избыток позитронов может получиться и из-за «обычной» астрофизики. Например, что-то подобное может породить и активно работающий пульсар где-то недалеко (по галактическим меркам) от Солнца. Споры, конечно, продолжаются и по сей день, но первоначальный пыл уже поостыл, и сложившееся сейчас мнение примерно таково: никакой надежной интерпретации данных PAMELA пока дать нельзя, а для существенного прогресса надо измерить долю позитронов хотя бы вплоть до 1 ТэВ. Астрофизический источник позитронов будет показывать плавную зависимость от энергии, а источник, связанный с темной материей, должен где-то иметь резкую границу.

Данные AMS-02

Представленные 3 апреля первые данные AMS показаны на рис. 3. Они получены на основе примерно 6,8 миллионов событий регистрации электронов и позитронов (а всего было поймано 30 млрд частиц космических лучей — это сами по себе рекордные числа). Они находятся в очень хорошем согласии с результатами PAMELA, подтверждают рост позитронной доли, но, пожалуй, не такой быстрый. Более того, темп роста явно замедляется при энергиях выше 200 ГэВ.

Рис. 3. Новые данные AMS в сравнении с данными PAMELA и Fermi-LAT; серая полоса — предсказания астрофизических моделей

Рис. 3. Новые данные AMS в сравнении с данными PAMELA и Fermi-LAT; серая полоса — предсказания астрофизических моделей. Изображение с сайта physics.aps.org

Что происходит при еще больших энергиях, пока неизвестно. Стоит подчеркнуть, что у коллаборации уже есть данные как минимум вплоть до 0,5 ТэВ, но эти данные пока предпочитают не открывать. Как неоднократно подчеркивал Тинг во время презентации, коллаборация предпочитает действовать максимально надежно и не показывать данные, у которых пока что слишком большие статистические погрешности. Прежде чем подниматься выше по энергии, физики хотят накопить побольше данных, что займет как минимум еще несколько месяцев.

Являются ли эти данные свидетельством в пользу темной материи? Вовсе нет; не более, чем данные PAMELA. Можно даже сказать жестче: было бы неверно утверждать, что эти данные дали хоть какую-то новую информацию о темной материи — на что хотят намекнуть и официальные сообщения, и вслед за ними СМИ. Да, превышение позитронов вне всяких сомнений имеется, но никаких четких указаний на его происхождение как не было, так и нет. Утверждения в пресс-релизе, что AMS-02 вскоре даст ответ на этот вопрос, выглядят чересчур оптимистичными (либо основаны на неопубликованных пока данных).

Что нового рассказали эти данные о позитронной загадке? По правде сказать, не так много. Во-первых, мы видим, что доля позитронов продолжает расти, как минимум до 300 ГэВ. При высоких энергиях намечается выравнивание, но оно пока не слишком статистически значимое. Во-вторых, благодаря очень плотному расположению точек по энергетической шкале можно быть уверенными, что AMS не пропустила никакой узкий пик. В данных видны небольшие колебания, но они выглядят вполне похоже на обычные статистические флуктуации (плюс возможные погрешности, связанные с неконтролируемыми внешними условиями).

В-третьих, коллаборация AMS изучила угловое распределение найденных событий и пришла к выводу, что позитроны приходят со всех направлений более-менее изотропно. В принципе, так и должно быть в случае частиц темной материи, но то же самое можно ожидать и от работающего неподалеку пульсара — ведь испущенные им электроны и позитроны придут к нам по запутанной в межзвездном магнитном поле траектории и могут попасть в детектор с любой стороны.

Непосредственно данные на этом заканчиваются, и открывается простор для интерпретации. Первая попытка сделана в самой статье коллаборации AMS. Авторы проверили, можно ли описать данные простейшей моделью, в которой и электронный, и позитронный поток содержит две компоненты: экспоненциальную и степенную. Оказалось, да, можно, согласие получается очень хорошим. Но как интерпретировать этот результат, не очень понятно. Очевидно, в ближайшие месяцы последует поток теоретический статей, учитывающих новые данные в тех или иных вычислениях или моделях или даже предлагающих им свои объяснения. Однако это всё будут лишь угадывания; нечто достоверное мы имеем шанс узнать только после обнародования данных с энергией вплоть до 1 ТэВ.

Источник: M. Aguilar et al. (AMS Collaboration). First Result from the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station: Precision Measurement of the Positron Fraction in Primary Cosmic Rays of 0.5–350 GeV // Phys. Rev. Lett. 110, 141102 (2013); статья находится в свободном доступе.

См. также:
1) S. Coutu. Viewpoint: Positrons Galore // Physics 6, 40 (2013) — пересказ статьи доступным языком.
2) Пресс-релиз на сайте ЦЕРНа.
3) Обсуждения результатов в блогах (Resonaances, ProfMattStrassler).
4) Официальный сайт проекта AMS-02.

Игорь Иванов


42
Показать комментарии (42)
Свернуть комментарии (42)

  • Erwinss22  | 04.04.2013 | 16:22 Ответить
    Хорошая статья.Интересно было почитать.

    А тяжелые частицы нашли?
    Ответить
    • spark > Erwinss22 | 04.04.2013 | 17:14 Ответить
      Тинг на семинаре держался как партизан. Он ничего конкретного не сказал, просил только набраться терпения и ждать новых результатов.
      Ответить
      • Erwinss22 > spark | 04.04.2013 | 19:05 Ответить
        Жрец сделал умный вид и прошествовал дальше ибо не дело простым смертным слышать его откровения....
        Ответить
        • spark > Erwinss22 | 04.04.2013 | 23:20 Ответить
          Не передергивайте. Он просто попросил подождать, результаты будут. Ну и в аудитории вообще-то были далеко не только «простые смертные».
          Ответить
      • Erwinss22 > spark | 04.04.2013 | 20:16 Ответить
        думаю, если найдут атом(или ион или ядро) антиуглерода(или антикислорода или антижелеза или ...) то этот случай назовут частицей (подставить фамилию) и это будет сравнимо по эффекту сверхсветовых нейтрино, так что тут явно не будут торопиться
        Ответить
  • poluekt  | 04.04.2013 | 16:47 Ответить
    Интересно, почему на низких энергиях данные так расходятся? Магнитное поле Земли влияет?
    Ответить
    • spark > poluekt | 04.04.2013 | 17:13 Ответить
      На электроны ниже нескольких ГэВ сильно влияет солнечная активность, которая влияет и на земную магнитосферу, и на гелиосферу (если я правильно помню, это более важный эффект). В статье PAMELA 2008 года есть отдельная глава про изучение солнечной модуляции космических лучей. В общем, расхождение в этой области людей особо не волнует, а при фитировании они берут точки выше 1 ГэВ.
      Ответить
  • brsk  | 04.04.2013 | 20:35 Ответить
    Скорее, неверно утверждение, что данная заметка сильно отличается в сторону объективности и аккуратности по сравнению с другими СМИ. Особенно умиляет огульное утверждение о перекосе в интерпретации во всех без исключения последовавших сообщениях СМИ.
    Ответить
    • a_b > brsk | 04.04.2013 | 21:03 Ответить
      "во всех без исключения"
      Вы не могли бы уточнить, где это в заметке? Я что-то пропустил :(
      [яростно протирает микрофиброй проклятые очки]
      Ответить
  • a_b  | 04.04.2013 | 21:15 Ответить
    "придут к нам по запутанной в межзвездном магнитном поле траектории"
    Разве напряженности межзвездных полей настолько велики, чтобы была изотропность от близкого пульсара? Стало интересно, попробую поискать.
    1.Ближайшие пульсары примерно 200 пк.
    Ответить
    • spark > a_b | 05.04.2013 | 00:10 Ответить
      Типичные галактические магнитные поля порядка 1 нанотесла. Для частицы с импульсом 1 ТэВ ларморовский радиус в таком поле примерно одна тысячная парсека.
      Ответить
      • astrophysicist > spark | 06.04.2013 | 12:37 Ответить
        Что в общем-то и означает, что электроны будут лететь не как попало, а наматываться на силовые линии магнитного поля. Длина корреляции межзвездного магнитного поля порядка парсека, поэтому никакого резонансного рассеяния на магнитных полях для электронов ниже ТэВ нет, и априори ожидать изотропии не приходится. Если она и есть, это не совсем тривиально.
        Ответить
        • spark > astrophysicist | 06.04.2013 | 15:26 Ответить
          С полной изотропностью я видимо поспешил, но в азимутальной-то плоскости (перпендикулярной линиям магнитного поля в окрестностях солнечной системы) не должно быть никаких выделенных направлений. Пульсар же выплескивает всё не в строго одно направление, а в широкий угол.
          Ответить
          • astrophysicist > spark | 06.04.2013 | 17:13 Ответить
            В азимутальной плоскости - конечно. Но можно ожидать диполя и квадруполя, ориентированных по силовой линии.
            Ответить
        • tetrapack > astrophysicist | 07.04.2013 | 17:59 Ответить
          Что-то я запутался. Спутник летает внутри магнитосферы земли? Если так, то индукция магнитного поля Земли, на три порядка большая индукции внешнего магнитного поля, будет искажать траектории (анти)протонов. Магнитные поля Земли и Солнца ориентированы друг относительно друга достаточно сложным образом. Неужели анизотропия в угловом распределении импульса протонов, вносимая солнечным полем будет сохраняться? То есть, энергия протона в 1ТэВ сильно велика для заметного искажения его траектории на расстоянии порядка "толщины" магнитосферы, я правильно понимаю, или нет? Поясните, пожалуйста.
          Ответить
          • astrophysicist > tetrapack | 07.04.2013 | 20:39 Ответить
            Речь идет об анизотропии, изначально вносимой, прежде всего, межзвездным полем (~5мкГс), не солнечным (речь, кстати, об электронах, не о протонах, но это не столь важно). Солнечное поле, вообще говоря, будет эту анизотропию еще как-то дополнительно изменять (в зависимости о энергии частиц). Магнитное поле Земли добавит еще что-то свое. Энергия 1ТэВ действительно сильно велика для искажения полем Земли (оно хоть и большое, да объем занимает маленький). С полем Солнца вопрос уже сложнее (нет здесь ясного понимания, насколько я знаю). Для энергий порядка 100 ГэВ все еще сложнее. Главное - полную изотропию ожидать особо неоткуда. Межзвездное магнитное поле, фактически, задает глобальную анизотропию межзвездной среды для движения заряженных частиц, и что такая анизотропия будет делать с угловым распределением скоростей - совсем непростой вопрос.
            Ответить
            • tetrapack > astrophysicist | 07.04.2013 | 23:16 Ответить
              Я уж прошу прощения за "скатывание в оффтоп", но после вашего комментария я еще сильнее запутался. Я не специалист в области астрофизики частиц высоких энергий, но когда вы написали фразу "Длина корреляции межзвездного магнитного поля порядка парсека", я подумал, что речь идет о нашей звезде. То есть о том, что в окрестностях солнца диаметром около парсека (в общем-то для неспециалиста логично, т.к это характерное расстояние между ближайшими звездами) уже солнечное магнитное поле начинает преобладать над межзвездным. Поэтому мне тем более непонятно. Где в межзвездной среде все усредняется, а где (на каких масштабах пространства) начинает преобладать влияние конкретных звезд??
              Ответить
            • tetrapack > astrophysicist | 07.04.2013 | 23:35 Ответить
              Не стал удалять свой предыдущий комментарий. Вспомнил про Вояджеры, погуглил, и нашел ответ на вторую часть своего вопроса. Да, получается примерно сотня а.е. от солнца - это граница гелиосферы. Но это уже значимое даже для Тэвных электронов и протонов расстояние для воздействия на их траекторию. То есть, получается, что магнитная индукция внутри гелиосферы значительно меньше, чем индукция в межзвездного магнитного поля? Тогда еще один интересный вопрос. Возможно ли поймать мкгнитотормозное (синхротронное) излучение от межзвездных электронов. Учитывая насыщенность вселенной фотонами. Но, все-таки, сам по себе вопрос лишен смысла, или нет?
              Ответить
              • astrophysicist > tetrapack | 08.04.2013 | 19:29 Ответить
                Вопрос очень даже осмысленный. Магнитосферное солнечное магнитное поле вовсе не меньше межзвездного, а того же порядка или даже несколько больше. Но магнитосферное поле имеет сложную и запутанную структуру, в отличие от довольно регулярного (в масштабе парсека) межзвездного магнитного поля. Поэтому, несмотря на силу, магнитосферное поле не может добавить существенную часть ларморовской окружности в траекторию электронов (при энергии ~ТэВ), но может как-то эту траекторию возмущать. Как именно - не очень хорошо понятно. При энергиях ~10ГэВ и меньше воздействие магнитосферного поля очень сильно (называется солнечная модуляция космических лучей). В промежутке - что-то промежуточное. Синхротронное излучение электронов в межзвездном магнитном поле прекрасно видно в радиодиапазоне (сантиметровые волны), и является одним из основных методов измерения этого поля (а так же и концентрации электронов). См. напр. arXiv:0812.4925. Я вообще-то не специалист, просто приходилось сталкиваться.
                Ответить
                • tetrapack > astrophysicist | 09.04.2013 | 07:00 Ответить
                  Спасибо! Теперь понятно.
                  Ответить
  • Minbadar  | 04.04.2013 | 23:42 Ответить
    Насколько я помню шумиху после результатов Памелы, даже если данные лягут на красивый горб с центром в районе 0,5–1 ТэВ его все равно нельзя будет объяснить аннигиляцией частиц темной материи. Просто потому, что требуемое для этого сечение аннигиляции должно быть на несколько порядков выше любого приемлимого (с точки зрения других проявлений и непроявлений темной материи).
    Ответить
    • spark > Minbadar | 05.04.2013 | 00:58 Ответить
      Да, верно, но люди уже придумали варианты разрешения несостыковки такого сечения с другими космологическими данными. Скажем, множитель типа зоммерфельдовского для аннигиляции положительных и отрицательных частиц, только для нового взаимодействия, который резко усиливает сечение при малых скоростях столкновений. Ну или есть модели распадающейся темной материи, там вроде бы тоже могут описать данные PAMELA/ATIC.
      Ответить
  • Икарыч  | 05.04.2013 | 10:41 Ответить
    предположим ams-02 и вправду видит продукты аннигиляции темной материи. как это согласуется с результатами БАКа, который не нашел никаких новых частиц до ТэВа включительно?!
    Ответить
    • spark > Икарыч | 05.04.2013 | 11:11 Ответить
      Сечение рождения в адронных столкновения значит маленькое. Вот смотрите: позитронный избыток есть, а антипротонного не видно, это тоже PAMELA показала. Значит, надо придумывать такую модель темной материи, чтоб аннигиляция не давала антипротонов. Проще всего этго добиться, заставив частицы темной материи аннигилировать в лептоны, в обход адронов. Но тогда с рождаться в адронных столкновениях они будут плохо.
      Ответить
      • PavelS > spark | 06.04.2013 | 00:34 Ответить
        А так ли часто возникают адроны? Мезоны - мне казалось валом валят, но чтобы антипротон?
        Ответить
        • tetrapack > PavelS | 06.04.2013 | 12:31 Ответить
          Мезоны это и есть адроны. Процесс адронизации порождает как частицы, так и античастицы. В основном, конечно, легчайшие мезоны, но ничего невероятного, по идее, нет и в рождении как протона, так и антипротона.
          Ответить
          • PavelS > tetrapack | 06.04.2013 | 14:28 Ответить
            Мне казалось, что на каждый антипротон будут миллионы мезонов. Ну так было писано что-то типа того в одной детской книжке по открытию антипротона.
            Ответить
            • spark > PavelS | 06.04.2013 | 15:27 Ответить
              Не миллионы, но много конечно. Но мезоны все нестабильны, а антипротоны стабильны.
              Ответить
  • AlienJust  | 05.04.2013 | 13:22 Ответить
    "Может быть, мы видим лишь один склон широкого пика с центром где-то в районе 0,5–1 ГэВ?" Опечатка
    Ответить
    • spark > AlienJust | 05.04.2013 | 14:56 Ответить
      Исправили, спасибо.
      Ответить
  • astrophysicist  | 06.04.2013 | 13:00 Ответить
    Игорь (спасибо ему за статью) написал:
    "Во-вторых, благодаря очень плотному расположению точек по энергетической шкале можно быть уверенными, что AMS не пропустила никакой узкий пик."
    Это не совсем точно, и уверенности здесь нет. В статье Малышева и др. [Phys. Rev. D 80, 063005 (2009)] была предсказана тонкая структура в спектре электронов+позитронов, если источниками являются пульсары, не темная материя. А в статье эксперимента ATIC [Astrophys. Space Sci. Trans., 7, 119-124, 2011] действительно обнаружена очень похожая структура, даже с несколько бОльшей амплитудой, хоть и с значимостью 0.997 (чуть меньше трех сигм). Аналогичную структуру, но с меньшей амплитудой, можно тогда ожидать и в спектре e+/(e- + e+), но она и предсказывается, и обнаружена при энергиях выше 200 ГэВ. Как нетрудно убедиться, эта тонкая структура полностью тонет в очень широких энергетических бинах AMS-02 (а их там всего два: 206-260 и 260-350ГэВ) и не могла быть обнаружена. Кстати, то же верно и для данных Fermi. Результаты ATIC все еще ждут проверки.
    Ответить
    • spark > astrophysicist | 06.04.2013 | 15:30 Ответить
      Спасибо за ссылки. Я имел в виду узкие бины в области ниже 100 ГэВ, в несколько раз уже, чем у PAMELA/Fermi. Есть ли там что-то выше 100-200 ГэВ, пока действительно не видно.
      Ответить
  • Механик  | 06.04.2013 | 13:32 Ответить
    Какой вклад в изучение тёмной материи может внести космическая обсерватория ГАММА-400 http://gamma400.lebedev.ru Какие признаки в спектре космического гамма фона могут служить указанием на существование ТМ , такие-же как с позитронами(наличие пика) или другие.
    Ответить
    • astrophysicist > Механик | 06.04.2013 | 15:18 Ответить
      ГАММА-400 может очень хорошо измерить спектр электронов+позитронов, но долю позитронов в общем потоке может измерить только косвенным методом, с использованием магнитного поля Земли, как это сделал Ферми. Ферми дал, судя по всему, очень большую систематическую ошибку (фактор 2), значит метод очень сложен. Наличие тонкой структуры в спектре электронов+позитронов с достаточной большой амплитудой, которую мог бы обнаружить ГАММА-400, будет закрывать заметный вклад темной материи в формирование потока электронов и позитронов. Напротив, относительно гладкий спектр с резким обрывом при некоторой высокой пороговой энергии (сотни ГэВ - ТэВы) довольно определенно свидетельствовал бы в пользу темной материи. Такое ГАММА-400 тоже может обнаружить.
      Ответить
  • Альтер  | 06.04.2013 | 21:28 Ответить
    Привет всем.
    Подскажите какова практическая ценность исследований в Церне и прочих организациях финансируемых из государственных бюджетов? Есть ли результаты, которые полезны людям, не ученым?
    Каково теоретическое продвижение, доля открытия нового по сравнению со старым и уже известным? Мне тяжело, не физику, дать объективную оценку.
    Ответить
    • spark > Альтер | 06.04.2013 | 23:19 Ответить
      http://igorivanov.blogspot.com/2009/05/useful.html
      http://igorivanov.blogspot.com/2009/05/hep-ph-cond-mat.html
      http://elementy.ru/LHC/LHC/why — конкретное в примении к LHC

      А вот просто несколько примером практического применения фундаментальной физики (это я только подобрал материалы из своего блога):
      http://igorivanov.blogspot.com/2010/06/pharaons.html
      http://igorivanov.blogspot.com/2009/05/atom-interferometry.html
      http://igorivanov.blogspot.com/2009/12/early-fire-detection.html
      http://igorivanov.blogspot.com/2009/06/brochure.html
      http://igorivanov.blogspot.com/2008/12/blog-post_1479.html
      http://igorivanov.blogspot.com/2009/07/mo-99-crisis.html
      Ответить
      • Альтер > spark | 07.04.2013 | 00:01 Ответить
        Спасибо за ответ,spark.
        Я сначала глянул, материала много. Так как вы уже с ним знакомы и можете синтезировать, укоротить информацию, не заставляя меня тратить время на прочтение того, что вы уже читали, то могу ли я вас попросить здесь написать следующее - конкретные разработанные устройства и технологии (с 2000 года), уровень их применения, и практическая польза от применения ( н.п. снижение издержек в экономике и его размер, увеличение производительности труда, количество излеченных людей и т.д.) за последние 12 лет с 2000 года. То есть конкретно реальные практические внедрения, область и ширина их применения и эффект от их применения.
        Я пробежал пару-тройку страниц и не увидел такого рода информацию.
        Также оценить, просто в процентах, теоретическое продвижение за последние 12 лет по сравнению со всем имеющимся до этого багажом теории (взять за базу индекс в 100 единиц на начало 2000 года). Просто прошу понять не физику тяжело оценить вклад в теорию, так как он должен знать весь багаж до 2000 и все новые теории после.
        Спасибо.
        Ответить
        • spark > Альтер | 07.04.2013 | 03:27 Ответить
          > ... не заставляя меня тратить время на прочтение того, что вы уже читали...

          Вы издеваетесь?!
          Если вы интересуетесь вопросом, вы его и изучайте. Вам и так уже максимально переработали информацию, упростили, насколько возможно, разложили по полочкам, в общем, вам всё разжевали — а вы хотите, чтоб за вас ее еще и проглотили?
          Ответить
          • Альтер > spark | 07.04.2013 | 06:04 Ответить
            Отработал быстро, не ожидал, думал дольше времени займет.
            Еще раз спасибо за эту информацию.

            Если у кого найдется все-таки информация по моему вопросу, более полная, буду рад.
            Пока выводы таковы: основной вклад в теорию внесен задолго до 2000 года (тот же бозон предсказан в 1964 году, костяк теориий разработан еще раньше). Поправьте меня, еще раз повторяю, что все-таки я не физик
            Практика: точечные улучшения и изобретения, однако анализ эффективности и возможных более эффективных иных путей достижения не проводился. Никто не спорит, что наука нужна, но дело в том, что люди должны знать как в прочем и в отношении и остальных расходов бюджета, что их деньги не пропадают зря и эффективно с должной мощью человеческого гения используются, тем более люди их отдают подневольно, но это другой вопрос.

            Ниже краткий набор информации из ссылок.

            ====================================

            http://rusfolder.com/35866396
            Ответить
            • VladNSK > Альтер | 09.04.2013 | 14:17 Ответить
              Сейчас в каждом области в онкодиспансере стоит ускоритель, с помощью которого успешно сжигают опухоли. Вам этого мало?
              Ответить
      • niki > spark | 08.04.2013 | 14:43 Ответить
        Если от чего-то есть практическая польза, то стало быть речь идет не о науке, а о практике. Инженерии например.

        И это не только к науке относится. Какова например польза от романов?
        И т.д.

        Мне кажется, что неправильно оправдываться.
        Наука не предназначена для набивания карманов. И это прекрасно.
        Да и инженеры существуют не для набития карманов, в общем то.
        Ответить
    • mrbus > Альтер | 14.04.2014 | 16:49 Ответить
      Тут можно выразиться проще: не находит тот, кто ничего не ищет.
      Ответить
Написать комментарий

Другие новости


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»