На LHC начались столкновения тяжелых ядер
На прошедшей неделе на Большом адронном коллайдере завершились все эксперименты с протонными пучками, запланированные на 2010 год. Теперь весь ближайший месяц коллайдер будет работать в режиме столкновений ядер свинца. Главная задача экспериментов с пучками тяжелых ядер — изучить поведение сверхгорячего комка ядерного вещества, которое на короткое время образуется в момент столкновения ядер. Благодаря этим экспериментам будут получены новые данные о свойствах сильного взаимодействия, очень важные для астрофизики. Кроме того, эти данные послужат хорошей проверкой разнообразным теоретическим подходам. Ожидается, что уже первые результаты, полученные в ноябре-декабре, дадут физикам пищу для размышлений.
Ядра свинца получают в специальном источнике, где кусочек металла распыляется на атомы, которые затем полностью ионизируются (то есть лишаются всех своих электронов) и уже в виде ионов впрыскиваются в цепочку предварительных ускорителей для накопления и постепенного разгона. Внутри ускорительного кольца LHC ядра разгоняются до энергии 287 ТэВ. На орбите эти ядра удерживаются тем же магнитным полем, которое удерживало 3,5-тэвные протоны, но из-за того, что в ядрах есть не только заряженные протоны, но и незаряженные нейтроны, энергия ядер в расчете на один нуклон (то есть протон или нейтрон) составляет не 3,5 ТэВ, а примерно 1,38 ТэВ. Тем не менее это значение многократно превышает предыдущий рекорд, который долгое время удерживал Коллайдер релятивистских ионов RHIC.
Первые тестовые запуски ионных сгустков начались во второй половине дня 4 ноября. В ночь на 5 ноября оба пучка уже успешно циркулировали в ускорителе. В ночь с 6-го на 7 ноября, после отладки различных систем ускорителя, были зарегистрированы столкновения ядер с полной энергией 574 ТэВ в трех основных детекторах ускорителя — ATLAS, CMS и специально адаптированном под ядерные столкновения детекторе ALICE (детектор LHCb не оптимизирован для ядерных столкновений и данные не набирает). Сейчас работа пока ведется всего лишь с двумя ионными сгустками в каждом пучке, содержащими по 10 млрд ядер, но в скором времени количестве сгустков увеличится. Частота столкновений, регистрируемых детекторами, составляла пока несколько десятков событий в секунду.
За ходом работ, как обычно, можно следить по онлайн-мониторам LHC и на страничке LHC Latest news.
-
"затем полностью ионизируются (то есть лишаются всех своих электронов) и уже в виде ионов впрыскиваются в цепочку предварительных ускорителей для накопления и постепенного разгона"
Не, специально смотрел (в Symmetry Breaking), полная ионизация достигается при разгоне в PS.
-
-
-
Непосредственно данные будут в виде распределений рожденных частиц по углам, по типам, по поперечному импульсу, двух- и много-частичные корреляции, вероятности испускания фотонов, тяжелых мезонов и т.д.
А какие выводы из этого можно будет сделать о свойствах сильного взаимодействия при высоких плотностях и температурах, пока неизвестно. Какие _в принципе_ выводы бывают см. например в новости http://elementy.ru/news/431410
-
-
где можно найти материалы о мат. модели "стандартной модели"
желательно лекции с математическим уклоном, а не физические популярные.. ru/eng
если есть где-нить видео - вобще было бы замечательно..
Может знаете ссылки на такие ресурсы)
пс: Andrey58: от любых исследований ждать можно всего что угодно)
от столкновений ядер ждут подверждения процессов открытых RHIC(энергии столкновения и точность детекторов LHC много выше),
подтверждения или опровержения сотен теорий о кварк глюонной плазме,
а так же открытия чего то нового, в качестве почвы для построения теорий.
исслодование вещества при сверх высоких температурах и давлениях, угловые ассимитрии, распределение по рождающимся частицамб PDF мб и открытие новых частиц, и проч проч.)
ну и наверно в той каше из частиц рождённых ивентом (и ливнями) должны хорошо прослеживатся действие калибровочных полей (zz,ww) со всеми вытекающими.. там вся КХД вокруг этого крутится..
вобщем много чего)
вот пресс заявление от CMS http://cms.web.cern.ch/cms/News/2010/Lead-Collisions/PbPbCol
-
Вообще материалов в сети очень много, есть и видеолекции, но я хочу уточнить — что именны вы имеете в виду под «математическим моделированием стандартной модели»? Теоретическое вычисление процессов для того же LHC? Но тогда это не моделирование, а просто вычисление процессов. Или численное моделирование (по Монте-Карло) того, как кварки да глюоны расщепляются и потом образуют адроны, а также как детекторы «видят» эти частицы? Но тогда это моделирование не стандартной модели, а развития партонных ливней или моделирование детектора.
-
имел в виду основы самой теории стандартной модели.
теоритические основы вычесления процессов, мат преобразования на её основе.
но не на LHC конкретно.
как то сложилось что в институте все эту тему обходят десятой дорогой.
я понимаю что там совсем другая математика но.. -
Есть стандартные книжки Льва Борисовича Окуня «Физика элементарных частиц» (попроще) и «Лептоны и кварки» (посложнее). По сильным взаимодействиям есть вот есть такие подробные, но не слишком сложные лекции (как с вычислениями, так и с кучей исторического материала): http://www-hep2.fzu.cz/Theory/notes/text.pdf
-
Новости науки: физика
