В поисках Новой физики



Стандартная модель (СМ) – современная теория микромира – хорошо описывает взаимодействия элементарных частиц. Множество параметров в СМ, например, массы кварков, лептонов, калибровочных бозонов и др., позволяют ученым предполагать существование Новой физики – явлений, которые не согласуются со СМ. Эксперимент по поиску Новой физики готовится в японском протонном ускорительном комплексе J-PARC. Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН), принимающие участие в международной коллаборации, разработали, изготовили и успешно испытали прототип детектора для J-PARC. В настоящий момент идет разработка детектора, который в 2019 г. установят в J-PARC в префектуре Ибараки. Прибор позволит проверить корректность работы строящегося мюонного ускорителя.

Одно из направлений поиска физики за рамками СМ – измерение в эксперименте и сравнение с теоретическими расчетами значения аномального магнитного момента мюона. Физики используют именно эту величину, потому что ее можно очень точно рассчитать в рамках теории и так же точно ее можно измерить экспериментально. Подобные эксперименты ранее проводились в Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN, серия экспериментов CERN-I, CERN-II, CERN-III) и в Брукхейвенской Национальной лаборатории (BNL, эксперимент E821). На сегодняшний день наиболее точное измерение аномального магнитного момента мюона отличается от теоретического расчета в рамках СМ более чем на три стандартных отклонения. Это означает, что вероятность такого случайного отклонения около 0,1% при условии, что погрешность эксперимента определена правильно. Отклонение может быть как указанием на существование физики вне СМ, так и следствием недооценки систематических погрешностей в эксперименте или расчете. Поэтому нужны более точные эксперименты.

На настоящий момент набор данных осуществляется в эксперименте E989 в Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми (Фермилаб), который продлится около двух лет, а также готовится эксперимент E34 на японском протонном ускорительном комплексе (J-PARC) – ведется строительство мюонного ускорителя в селе Токай префектуры Ибараки. Задача каждого эксперимента с большей точностью измерить величину аномального магнитного момента мюона.

Для эксперимента E34 специалисты ИЯФ СО РАН изготовили прототип системы диагностики мюонного пучка, который в 2018 г. прошел все испытания и продемонстрировал работоспособность. Теперь физики ИЯФ СО РАН разрабатывают детектор для мюонного ускорителя J-PARC.

«Наш детектор – это только одна из систем диагностики мюонного ускорителя. Все они нужны для того, чтобы еще до начала эксперимента понимать, какими параметрами будет обладать пучок – от этого зависит результат работы, – рассказывает участник коллаборации J-PARC, научный сотрудник ИЯФ СО РАН Георгий Разуваев. – Детектор, разработанный в Институте, будет измерять поперечный профиль пучка – то есть регистрировать зависимость количества мюонов от их положения в пространстве, распределение частиц в пучке. Все эти параметры будут отображаться в виде двухмерной картинки. Детектор представляет собой монитор со сцинтилляционной пленкой».

Прототип детектора разработанный в ИЯФ СО РАН представляет собой монитор со сцинтилляционной пленкой Работа детектора ИЯФ СО РАН основана на следующем принципе: потоки мюонов, проходящие через сцинтилляционный слой толщиной три микрометра, излучают свет в видимом диапазоне, который с высокой чувствительностью, низкими шумами и возможностью держать экспозицию до 50-ти дней фиксирует специальная фотокамера.

«Чем толще сцинтилляционная пленка, тем больше приходится света на частицу и тем сильнее сигнал – соответственно, его легче зарегистрировать. Но толстая пленка сильнее влияет на структуру пучка, – поясняет Георгий Разуваев. – Необходимо было подобрать такие параметры материала, которые бы эффективно справлялись с этими исключающими друг друга задачами. Наша пленка максимально тонкая и минимально влияет на пучок. Технология детектора, разработанная в нашем Институте, позволит специалистам J-PARC работать с пучками нужных параметров».

По словам Георгия Разуваева, экспериментальные результаты значения аномального магнитного момента мюона, измеренные в предыдущих экспериментах, и предсказания теории физики элементарных частиц расходятся довольно значительно – в Стандартной модели предсказания отличаются от измерений на 3,5-4 стандартных отклонения, но для обоснованного утверждения, что это действительно проявления Новой физики, необходимы более точные эксперименты.

«Сцинтилляционный детектор, разработанный нашими коллегами из Будкеровского института, обладает уникальной технологией регистрации мюонного пучка, – рассказывает руководитель мюонного эксперимента J-PARC, профессор Цутому Мибе (Tsutomu Mibe). – Благодаря этому мы сможем без помех контролировать характеристики пучка мюонов в эксперименте J-PARC».

В эксперименте E34 реализован отличный от E989 (Фермилаб) подход. Здесь будет использован охлажденный пучок мюонов, который позволит отказаться от электростатической фокусировки и проводить измерения при значительно меньшем импульсе мюонов, что позволит избежать целого комплекса систематических погрешностей.

«Эмиттанс мюонного пучка (фазовый объем пучка в ускорителе) в эксперименте J-PARC меньше, чем в эксперименте Фермилаб, а значит выше качество пучка, – добавил профессор Мибе. – Это позволило нам ослабить фокусирующее поле для удержания мюонов на равновесной орбите, используя только магнитное поле, и работать с более компактным накопительным кольцом; увеличить эффективность инжекции и др. Также наша техника эксперимента сильно отличается от Фермилаб. Таким образом, эксперимент J-PARC становится уникальным и ценным инструментом для определения аномального магнитного момента мюона».

Благодаря разным методам измерения аномального магнитного момента мюона систематические ошибки в этих двух экспериментах будут практически независимы.

Работы проводятся при поддержке гранта РФФИ-JSPS Российского фонда фундаментальных исследований и Японского общества продвижения науки.

Подготовила Вероника Болонева.

Комментарии

И ЕЩЁ - КАК СМОГ Собрал, До-Полнил (Думаю до Конца Информацию... и Ссылки...) и СФОРМУЛИРОВАЛ до МИНИМУМА для НАШЕГО - ПАТРИОТИЧНОГО, ПРАВО-СЛАВНОГО и ПРАВО-ВЕРНОГО по СУТИ - НАУЧНОГО "АКАДЕМГОРОДКА" - ИНФОРМАЦИИ и её АНАЛИТИКИ от СИБИРСКОГО РЕГИОНА как "НАУЧНОГО МИРО-ВОЗЗРЕНИЯ" для РАЗВИТИЯ ИДЕОЛОГИИ - ПОЛИТИКИ МИРА МЕЖДУ НА-РОДАМИ от и для НАШЕЙ ОБЩЕЙ РОДНОЙ РОССИИ и её НАРОДОВ - на эту Очень ВАЖНУЮ для ВСЕХ РОССИЯН по СУТИ (как СНГ...) С-Начала - ТЕМУ (Очень Долго Проверял и Поверьте и Лучше ПРОВЕРЬТЕ - ЭТО!!..) - - и ГДЕ - - СОБРАЛ ВСЕ Прорывы в России - Энергетики и Транспорте Будущего (- и ещё МНОГО ЧЕГО!!..) как и Ухода из Всех Кризисов - ВИДЕО и КНИГИ от КОНЦЕПЦИИ ОБЩЕСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ - РОССИИ СНАЧАЛА!!.. - на - http://maxpark.com/community/1190/content/2995296 - И ПОВЕРЬТЕ и Лучше ПРОВЕРЬТЕ что я ни одной лишней Ссылки не послал – и все они по сути об одно и том же – если сам народ не измениться внешне и внутренне – то Путина – как: … Кеннеди, Хусейна, Кадафи… – просто со всей семьёй убьют, а если снизу волна пойдёт – то его убивать нет смысла, это вкратце, т.е. сначала всеобщий Лик-Без., примерно как: “Любая кухарка должна знать хотя бы куда ведут её таинственные незнакомцы (- а если она думает, что: “У правителей (- духовных, светских, учёных)… – головы большие пусть сами думают!…” – то святое дело привести её туда куда ей не надо, чтобы думать научилась!!..)!!..”… - И ГДЕ - Факты и Анализ как Виток Истории: МОИСЕЙ-ПУТИн и Дальше По Выбору Народа по Граблям, или ...?!.. Но где Моисей как Ведомый Творцом народ в Обетованную землю, а В.В. Путин уже как ИИСУС ХРИСТОС Ведомый ТВОРЦОМ НаРод и Человечество на следующую ступень Эволюции-Развития ...!!.. - И ГДЕ - Волосатов Валерий Иванович – Об энергетике и транспорте будущего [видео] Суть гравитации или логика в науке. Совершенно уникальное открытие. Интервью с физиком-самородком Волосатовым В.И., активно исследующего “на общественных началах” в последние 30 лет различные аспекты физики, в частности философию и физику эфира. Очень рекомендуется к просмотру всем пытливым умам… Волосатов В.И. с радостью готов делиться знаниями, к которым он пришел за долгие годы научной жизни. Уже написано несколько книг, отвечающие вопросам современной физики. Но дело даже не в новых изобретениях и теориях, а как говорит Волосатов В.И., проблема в том, что реальную физику скрывают. Ученым, работающим на благо людей, просто перекрывают возможности к исследованиям. Так как это дает огромный потенциал для развития и реализации любого человека. Взгляды озвученые В.И. Волосатовым, дают такой прорыв перспективам науки и техники, который открывает возможность Человеку преодолевать время и пространство, управлять им. В действительности народных будней, благодаря общепринятой? научной концепции и тотальному контролю производственных экономик массово не используются толком экотехнологи и 200 летней давности, и мы все к этому причастны в быту. Экологическая катастрофа – наука, энергетика и экономика (Брянская обл., т/б “Импульс”) Скачать: AVi (300 МБ) Книги в PDF – "Физика эфира" - и про Волосатова В.И.: "Физика эфира", ..., ... - книги; "О Энергетике Будущего и Транспорте", ... - видео, ... - на -http://shop.influx.ru/advanced_search_result.php?search_in_description=1&osCsid=af45f2b5e576eb3c1b92​​​6fa279448a98&keywords=%D0%92%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%81%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%B2+%D0%92.%D0%98.&x=39&​y=​1​4 ; http://www.youtube.com/results?earch_query=%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%81%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%B2+%​​D0%B2.%D0%B8. ; ... и т. д.: - т. е. о переходе - к пониманию «Вселенского ветра» или вакуума-эфира как невидимой материи-энергии и её эволюции в видимую материю-энергию и их всех основных взаимодействиях и который в Религиях всех и есть как Дух Святой от Единого Творца который Им всё и создал, и содержит!!.. И где от непонимания и незнания этих законов и взаимодействий можно уже скоро и Землю и Человечество уничтожить (- где и о том как: "...Даёшь эту Общую, эту Теорию, - Элементарных Частиц Нам!" - "Марш Физиков", В.С. Высоцкий)!!.. А также и об использования этой энергии, т. е. как свободе от энергоносителей: нефти, газа, угля, дров, А.Э.С., Г.Э.С., Т.Э.Ц., … , аккумуляторов, ..., - и проводников:…; и свободного получения из эфира - всех необходимых для жизни веществ, материалов, продуктов (- вода, редкоземельные материалы, ...), услуг - так же как и войн за них, так как и хотел Никола Тесла!!..... - И - Международное общественное объединение Русское Физическое Общество – РусФО, RusPhS http://www.rusphysics.ru/ - ... - Салль Сергей Альбертович – «Молодежи о высоких энергетических технологиях и миссии России» - Лекция, видео Какой экзамен уготован для человечества? Есть ли альтернативные источники энергии кроме нефти и газа? Что скрывает мировая элита?, ... - С.А. Саль - кандидат физико-математических наук, доцент, секретарь Санкт-Петербургской, помощник председателя Русского Физического Общества. Доклад на международной конференции "Высокие технологии в современном мире": - ... - - Т.е. как – – Столетиями Мировая элита Уничтожает и Разделяет Науки и Религии – Раздели, Страви, Разори, Скупи и Властвуй!!! - и ГДЕ - Любовь - по-русски как: Лю(Люди)-Бо(Бога)-В(Ведают)ь - т. е. Чувствуют Его Суть и У-Подобляются Ей - и где Любовь как Единство со всем созданным Единым Творцом чувство души есть ЕДИНСТВЕННЫЙ стимул и источник для вечного доброго творчества как саморазвития, а значит жизни и смысла самой души и из неё духа и тела, так же как и: "Бог есть Любовь;..." - Библия,... - А - Мировой скорый Конц-Лагерь как Результат Не-Понимания, Приватизации и Разделения Религий Едино-Божия от Единого Творца и Вседержителя – для всех: хоть лунатиков, хоть марсиан, … – хоть с других созвездий, … - ... - ... - И ЕЩЁ для ЭТОГО - - ВЛАДиМИР ПУТИн - Рассекретил Архивы РУСИ как ПЕРВОГО - НЕ-УДАЧНОГО ПРОЕКТА СССР (- т.е. для ПОСТРОЕНИЯ 3-го УДАЧНОГО!!..) и ещё МНОГО ЧЕГО!!.. - НАРОД - о-ЦЕНИТ и под-ДЕРЖИТ?!.. - на - http://maxpark.com/community/5325/content/3005370 - И ГДЕ - - Все Шок-Факты о Воскрешении - Грамоты Славян и ЕДИНСТВА ВСЕХ РЕЛИГИЙ - ЕДИНО-БОЖИЯ, Культуры и Цивилизации - Перво-Начальных ВСЕГО ЧЕЛОВЕЧЕСТВА (- КОТОРЫЕ БЫЛИ до ВАВИЛОНСКОГО РАЗДЕЛЕНИЯ - ЕДИНЫМ ТВОРЦОМ - ЕДИНОГО ЯЗЫКА и ПИСЬМЕННОСТИ - ЕДИНОГО ЧЕЛОВЕЧЕСТВА на ОТДЕЛЬНЫЕ ЯЗЫКИ и ПИСЬМЕННОСТЬ - НАРОДОВ за их РАЗРУШЕНИЕ ЕДИНО-БОЖИЯ, и Дальше уже Пошло АВТОМАТИЧЕСКИ ВЕЕРНОЕ Разрушение и Раз-Деление: - ВСЕХ РЕЛИГИЙ ЕДИНО-БОЖИЯ ЕДИНЫХ как СТУПЕНЕЙ РАЗВИТИЯ на Раздельные, Потом на: Ортодоксальные - Исторические, и т.д. Больше, ...; - и ПОЛИТИКИ на: Капитализм - Коммунизм, и т.д. Больше, ...; - и ЭКОНОМИКИ на: Плановую - Рыночную, и т.д. Больше, ...; - и НАУКИ на: Теоретическую - Практическую, и т.д. Больше; ...!!..)?!.. - ... - - ... - - Одним Файлом Бес-платно - на: http://yadi.sk/d/k5Ty-wJVS8NuT и http://yadi.sk/d/NQ-TC91JEFYZe - ССЫЛКИ - для любого уровня образования: верующих и атеистов = никакой мистики!.. - И Знаю Точно Патриот - Не идиот - Но Только Таким Реально Может Стать Только Тот - Кто Реально и Постоянно Ощущает - Закон Единства Духа Любви от Единого Творца и Вседержителя - Абсолютно Для Всех, Всего и Всегда!!.. - И ГДЕ - Элементарно-Минимальный Лик-Без – от Кухарки до Мировой “Элиты” – для Выживания России как – Её Рас-Селение, а пока на 1% Живём из Чего – и Рождаемость и Здоровье Нации; – Выход из Рабства “Мирового Братства” Банкиров – и Все Остальные Не-Обходимые Направления к Рас-Цвету Нации!!..