Еще до того, как Большой адронный коллайдер (LHC) в Швейцарии в 2012 году обнаружил неуловимую субатомную частицу, известную как бозон Хиггса, ученые всего мира уже напряженно работали над планированием следующего ускорителя частиц. Возможно, это одна из самых сложных научных машин на планете. На планирование, создание, тестирование и запуск этих инженерных чудес требуются десятилетия.
Так обстоит дело с предлагаемым Международным линейным коллайдером или ILC.
«Чтобы полностью понять роль частицы Хиггса в природе и выйти за рамки наших текущих теорий, нам нужна еще большая чувствительность и точность, и именно для этого предназначены ILC и ее эксперименты», - сказал Ян Струбе, физик из Тихоокеанской Северо-Западной национальной лаборатории (ПННЛ).
В его исследованиях передовые вычисления сочетаются с физикой высоких энергий, чтобы оптимизировать возможности обнаружения текущих и будущих экспериментов. Струбе также работает по совместительству в Институте фундаментальных наук Университета Орегона и является одним из ведущих исследователей в Соединенных Штатах, работающим над определением экспериментальных требований к новому ILC для достижения желаемой точности.
ILC, по замыслу ученых, будет работать в Японии, что обсуждается правительствами США, Японии и Европы. Министерство энергетики США (DOE) выразило поддержку ILC во время семинара, организованного международным физическим сообществом в октябре 2020 года.
В статье для CERN Courier, опубликованной в январе 2021 года, Струбе и его коллеги из Германии и Японии очерчивают будущее исследований физики элементарных частиц с использованием линейных коллайдеров, которые могут улучшить наше понимание темной материи и помочь ответить на фундаментальные вопросы о Вселенной.
Окончательное доказательство стандартной модели
Стандартная модель физики, созданная в 1960-х годах, является всеобъемлющей теорией, которая объясняет три из четырех фундаментальных сил природы: электромагнетизм, слабых и сильных взаимодействий и гравитации. Открытие бозона Хиггса на LHC подтвердило математические уравнения для первых трех из этих сил, за исключением пары вопиющих упущений - объяснение того, что темная материя является одним из них, говорит Струбе.
Ученые полагают, что они могут заполнить пробелы более точными измерениями электрон-позитронных столкновений на «Фабрике Хиггса», сосредоточенной на производстве в основном бозонов Хиггса в чистой лаборатории для более подробного изучения.
ILC, спроектированный как прямой туннель длиной 21 км для начальной стадии установки, обеспечивает чистую и точную среду для измерения мельчайших изменений энергии от столкновений частиц. Туннель можно расширить до 50 км, чтобы получить более высокие энергии для уникальных физических измерений за пределами бозона Хиггса.
Исследования и разработки детекторов ILC были сосредоточены на датчиках слежения с малой массой и высокой детализацией, обеспечивающих беспрецедентное разрешение. Помимо ответов на вопросы о фундаментальных законах природы, технология, разработанная в ходе работы, может привести к дальнейшему прогрессу в медицине, промышленных процессах и исследовательских центрах, пишет NewsWise.
Написать комментарий