Rusiyada kollayder toqquşan şüalardakı hissəcikləri sürətləndirir (toqquşma sözündən toqquşmaq, tərcümədə - toqquşmaq). Bu, bu hissəciklərin bir-birinə təsir məhsullarını öyrənmək üçün lazımdır ki, elm adamları maddənin elementar hissəciklərinə güclü kinetik enerji verirlər. Onlar həmçinin bu hissəciklərin toqquşması ilə məşğul olur və onları bir-birinə qarşı yönəldir.
Yaradılış Tarixi
Bir neçə növ kollayder var: dairəvi (məsələn, LHC - Avropa CERN-də Böyük Adron Kollayderi), xətti (ILC tərəfindən proqnozlaşdırılır).
Nəzəri olaraq, şüaların toqquşmasından istifadə etmək ideyası bir neçə onilliklər əvvəl ortaya çıxdı. Norveçli fizik Wideröe Rolf 1943-cü ildə Almaniyada şüaların toqquşması ideyası üçün patent aldı. On il sonra nəşr olundu.
1956-cı ildə Donald Kerst hissəciklər fizikasını öyrənmək üçün proton şüalarının toqquşmasından istifadə etmək təklifi ilə çıxış etdi. Gerard O'Neill isə yığımdan faydalanmağı düşünürdüsıx şüalar əldə etmək üçün üzüklər.
Kollayderin yaradılması layihəsi üzərində aktiv iş eyni vaxtda İtaliya, Sovet İttifaqı və ABŞ-da (Frascati, INP, SLAC) başladı. Buraxılan ilk kollayder Tushekavo Frascati tərəfindən qurulan AdA elektron-pozitron kollayderi olub.
Eyni zamanda, VEP-1-də (1965, SSRİ) elektronların elastik səpilməsinin müşahidəsinin nəticələri ilə müqayisədə ilk nəticə yalnız bir il sonra (1966-cı ildə) dərc edilmişdir.
Dubna Hadron Collider
VEP-1 (toqquşan elektron şüaları) G. I. Budkerin aydın rəhbərliyi altında yaradılmış maşındır. Bir müddət sonra, şüalar ABŞ-da sürətləndiricidə əldə edildi. Bu üç toqquşdurucunun hamısı sınaq idi və onlardan istifadə etməklə elementar hissəciklər fizikasının öyrənilməsinin mümkünlüyünü nümayiş etdirməyə xidmət edirdi.
İlk hadron toqquşdurucusu 1971-ci ildə CERN tərəfindən buraxılan proton sinxrotronu ISR-dir. Onun enerji gücü şüada 32 GeV idi. Bu, 90-cı illərdə yeganə işləyən xətti kollayder idi.
Başladıqdan sonra
Rusiyada Birgə Nüvə Tədqiqatları İnstitutunun bazasında yeni sürətləndirici kompleks yaradılır. O, NICA - Nuklotron əsaslı İon Kollayderi adlanır və Dubnada yerləşir. Binanın məqsədi baryonların sıx maddəsinin yeni xüsusiyyətlərini öyrənmək və kəşf etməkdir.
Maşın işə düşdükdən sonra Birləşmiş Nüvə Tədqiqatları İnstitutunun alimləriMoskva yaxınlığındakı Dubna, Böyük Partlayışdan sonra ilk anlarında Kainat olan müəyyən bir maddə vəziyyəti yarada biləcək. Bu maddə kvark-qluon plazması (QGP) adlanır.
Həssas bir obyektdə kompleksin tikintisinə 2013-cü ildə başlanılıb və istifadəyə verilməsi 2020-ci ilə planlaşdırılır.
Əsas Tapşırıqlar
Rusiyada Elm Günü üçün xüsusi olaraq JINR əməkdaşları məktəblilər üçün nəzərdə tutulan maarifləndirici tədbirlər üçün materiallar hazırlayıblar. Mövzu "NICA - Laboratoriyada Kainat" adlanır. Akademik Qriqori Vladimiroviç Trubnikovun iştirakı ilə çəkilmiş videoçarx Rusiyadakı Adron Kollayderində dünyanın digər alimləri ilə birlikdə aparılacaq gələcək tədqiqatlardan bəhs edəcək.
Bu sahədə tədqiqatçıların qarşısında duran ən mühüm vəzifə aşağıdakı sahələri öyrənməkdir:
- Zərrəciklər fizikasının standart modelinin elementar komponentlərinin bir-biri ilə sıx qarşılıqlı təsirinin xassələri və funksiyaları, yəni kvarkların və qluonların öyrənilməsi.
- QGP və hadronik maddə arasında faza keçidinin əlamətlərinin tapılması, həmçinin barion maddənin əvvəllər məlum olmayan hallarının axtarılması.
- Yaxın qarşılıqlı təsirlərin və QGP simmetriyasının əsas xassələri ilə işləmək.
Vacib avadanlıq
NICA kompleksindəki hadron toqquşdurucunun mahiyyəti geniş şüa spektrini təmin etməkdir: proton və deytronlardan qızıl nüvəsi kimi daha ağır ionlardan ibarət şüalara qədər.
Ağır ionlar 4-ə qədər enerji vəziyyətinə qədər sürətləndiriləcək,5 GeV/nuklon və protonlar - on iki yarıma qədər. Rusiyadakı kollayderin ürəyi keçən əsrin doxsan üçüncü ilindən fəaliyyət göstərən, lakin əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirilmiş Nuklotron sürətləndiricisidir.
NICA toqquşdurucusu qarşılıqlı əlaqənin bir neçə yolunu təmin etdi. Biri ağır ionların MPD detektoru ilə necə toqquşduğunu öyrənmək, digəri isə SPD qurğusunda qütblü şüalarla təcrübələr aparmaq üçün.
Tikinti tamamlandı
Qeyd edilib ki, ilk təcrübədə ABŞ, Almaniya, Fransa, İsrail və təbii ki, Rusiya kimi ölkələrin alimləri iştirak edir. Ayrı-ayrı hissələrin quraşdırılması və aktiv işlək vəziyyətə gətirilməsi üçün hazırda NICA üzərində iş aparılır.
Adron kollayderinin tikintisi 2019-cu ildə, kollayderin özünün quraşdırılması isə 2020-ci ildə həyata keçiriləcək. Həmin ildə ağır ionların toqquşmasının tədqiqi üzrə tədqiqat işlərinə başlanılacaq. Bütün cihaz 2023-cü ildə tam işlək olacaq.
Rusiyadakı kollayder ölkəmizdə meqaelm sinfinə layiq görülmüş altı layihədən yalnız biridir. 2017-ci ildə hökumət bu maşının tikintisi üçün demək olar ki, dörd milyard rubl ayırdı. Maşının əsas konstruksiyasının dəyəri ekspertlər tərəfindən iyirmi yeddi milyard yarım rubl qiymətləndirilib.
Yeni dövr
JINR Yüksək Enerji Laboratoriyasının fiziklərinin direktoru Vladimir Kekelidze hesab edir ki, Rusiyadakı kollayder layihəsi ölkəyə ən yüksək səviyyəyə qalxmaq imkanı verəcək.yüksək enerji fizikasında mövqelər.
Bu yaxınlarda Böyük Adron Kollayderi tərəfindən müəyyən edilmiş və mikrokosmosumuzun Standart Modelindən kənara çıxan "yeni fizikanın" izləri aşkar edilmişdir. Bildirilib ki, yeni kəşf edilən “yeni fizika” kollayderin işinə mane olmayacaq.
Müsahibədə Vladimir Kekelidze izah etdi ki, bu kəşflər NICA-nın işini dəyərsizləşdirməyəcək, çünki layihənin özü ilk növbədə Kainatın doğulmasının ilk anlarının necə göründüyünü dəqiq başa düşmək üçün yaradılıb və həmçinin Dubnada mövcud olan tədqiqat üçün hansı şərtlər dünyanın heç bir yerində yoxdur.
O, həmçinin bildirib ki, JINR alimləri elmin yeni sahələrinə yiyələnirlər və bu sahədə lider mövqe tutmaq əzmindədirlər. Nəinki yeni kollayderin yaradıldığı, həm də ölkəmiz üçün yüksək enerji fizikasının inkişafında yeni bir dövr gəlir.
Beynəlxalq layihə
Eyni direktorun sözlərinə görə, Hadron Collider-in yerləşdiyi NICA üzərində iş beynəlxalq olacaq. Çünki bizim dövrümüzdə yüksək enerjili fizika tədqiqatları müxtəlif ölkələrdən olan insanlardan ibarət bütöv elmi qruplar tərəfindən aparılır.
Dünyanın iyirmi dörd ölkəsindən olan işçilər artıq təhlükəsiz obyektdə bu layihə üzrə işlərdə iştirak ediblər. Və bu möcüzənin dəyəri, təxmini hesablamalara görə, beş yüz qırx beş milyon dollardır.
Yeni kollayder həmçinin elm adamlarına yeni maddə, materialşünaslıq, radiobiologiya, elektronika, şüa terapiyası və tibb sahələrində tədqiqat aparmağa kömək edəcək. İstisnaBundan əlavə, bütün bunlar Roskosmos proqramlarına, həmçinin radioaktiv tullantıların emalı və utilizasiyasına və istifadəsi təhlükəsiz olacaq ən son kriogen texnologiyası və enerji mənbələrinin yaradılmasına fayda verəcək.
Higgs Bozon
Hiqqs bozonu fizikada zərurətlə, daha doğrusu, elementar hissəciklərin standart modelində, Higgs mexanizminin elektrozəif simmetriyanın gözlənilməz şəkildə pozulması nəticəsində ortaya çıxan Higgs kvant sahələri adlanır. Onun kəşfi standart modelin tamamlanması idi.
Eyni model çərçivəsində elementar hissəciklərin - bozonların kütləsinin ətalətinə cavabdehdir. Higgs sahəsi hissəciklərdə, yəni zəif qarşılıqlı təsirin daşıyıcılarında ətalət kütləsinin görünüşünü, eləcə də daşıyıcıda kütlənin olmamasını izah etməyə kömək edir - güclü qarşılıqlı təsir və elektromaqnit hissəciyi (qluon və foton). Hiqqs bozonu öz strukturunda özünü skalyar hissəcik kimi göstərir. Beləliklə, onun fırlanması sıfırdır.
Sahə açılışı
Bu bozon 1964-cü ildə Piter Hiqqs adlı britaniyalı fizik tərəfindən aksiomatlaşdırılıb. Bütün dünya onun kəşfi haqqında məqalələrini oxuyaraq öyrəndi. Və demək olar ki, əlli illik axtarışlardan sonra, yəni 2012-ci ildə, iyulun 4-də bu rola uyğun bir hissəcik aşkar edildi. O, LHC-də aparılan tədqiqatlar nəticəsində aşkar edilib və onun kütləsi təxminən 125-126 GeV/c² təşkil edir.
Bu xüsusi hissəciyin eyni Higgs bozonu olduğuna inanmaq kifayət qədər yaxşı səbəblərə kömək edir. 2013-cü ilin mart ayında CERN-dən müxtəlif tədqiqatçılar altı ay əvvəl tapılan hissəciyin əslində Higgs bozonu olduğunu bildirdi.
Bu hissəciyi özündə birləşdirən yenilənmiş model, yenidən normallaşdırıla bilən kvant sahə nəzəriyyəsini qurmağa imkan verdi. Və bir il sonra, aprel ayında CMS komandası Higgs bozonunun 22 MeV-dən az çürümə eninə malik olduğunu bildirdi.
Zərrəciklərin xassələri
Cədvəldəki hər hansı digər hissəcik kimi, Higgs bozonu da cazibə qüvvəsinə məruz qalır. Onun rəng və elektrik ödənişləri, həmçinin əvvəllər qeyd edildiyi kimi sıfır fırlanma var.
Hiqqs bozonunun görünməsi üçün dörd əsas kanal var:
- İki qlüonun birləşməsindən sonra baş verir. O, əsasdır.
- WW- və ya ZZ- cütləri birləşdikdə.
- W- və ya Z-bozonunu müşayiət etmək şərti ilə.
- Üst kvarklarla.
Bir cüt b-antikvarka və b-kvarka, iki cüt elektron-pozitrona və/yaxud iki neytrinolu muon-antimuona çevrilir.
2017-ci ildə, iyulun əvvəlində, EPS, ATLAS, HEP və CMS-in iştirakı ilə keçirilən konfransda, Higgs bozonunun çürüməyə başladığına dair nəzərə çarpan işarələrin görünməyə başladığına dair bir mesaj verildi. cüt b-kvark- antikvark.
Əvvəllər eyni kvarkların istehsalının fondakı proseslərdən fərqli şəkildə ayrılması ilə bağlı çətinliklər olduğu üçün bunu praktikada öz gözlərinizlə görmək qeyri-real idi. Standart fiziki model deyir ki, belə bir çürümə ən çox rast gəlinir, yəni halların yarısından çoxunda. 2017-ci ilin oktyabrında açılıbçürümə siqnalının etibarlı müşahidəsi. Belə bir bəyanatı CMS və ATLAS yaydıqları məqalələrində veriblər.
Kütlələrin şüuru
Hiqqsin kəşf etdiyi zərrəcik o qədər vacibdir ki, Leon Lederman (Nobel mükafatı laureatı) kitabının adında onu Tanrı zərrəciyi adlandırıb. Baxmayaraq ki, Leon Lederman özü orijinal variantında "Şeytan zərrəsi"ni təklif etsə də, redaktorlar onun təklifini rədd etdilər.
Bu qeyri-ciddi ad mediada geniş istifadə olunur. Baxmayaraq ki, bir çox alimlər bunu təsdiq etmir. Onlar hesab edirlər ki, "şampan şüşəsi bozonu" adı daha məqsədəuyğun olardı, çünki Higgs sahəsinin potensialı məhz bu şüşənin dibinə bənzəyir və onun açılması bir çox belə şüşələrin tamamilə boşalmasına səbəb olacaq.
