Великий адронний колайдер може перетворитися в найточніший у світі секундомір

Австрійські вчені пропонують використовувати БАК для реалізації нового методу вивчення процесів, які тривають лише 1 йоктосекунду, 1 мільйонну мільярдної частки наносекунди.

Явища, які протікають за дуже короткі проміжки часу, часто вивчають за допомогою надкоротких лазерних імпульсів. В даний час вчені можуть отримувати імпульси тривалістю в аттосекунди (мільярдна частка наносекунди, 1*10^-18 секунди). Однак незабаром цей рекорд може бути побитий.

“(Зіткнення) ядер атомів у коллайдерах, таких як БАК в Церні або RHIC (США), можуть породжувати імпульси випромінювання, які в мільйон разів коротше”, — каже Андреас Іпп (Andreas Ipp) з Віденського технічного університету.

Він і його колега Петер Сомкути (Peter Somkuti) описали в статті, опублікованій в журналі Physical Review Letters, результати комп’ютерного моделювання процесів зіткнення важких іонів в колайдері і народження кварк-глюонної плазми. Моделі показали, що в результаті можуть виникати імпульси випромінювання, настільки короткі, що ніяке сучасне обладнання його виміряти не зможе.

В експерименті ALICE на Великому адронному колайдері вчені зіштовхують ядра атомів свинцю, розігнані майже до швидкості світла. При зіткненні виникає кварк-глюонна плазма, ядерна матерія, що існувала в перші миті після Великого вибуху. Кварк-глюонна плазма існує кілька йоктосекунд (10^-24 секунд).

Йоктосекундные спалахи, які вона породжує, можуть нести важливу інформацію про стан плазми, але поки немає обладнання, здатного їх засікти.

Іпп і Сомкути вирішили використовувати для вимірювання ефект Брауна-Твісса, який використовувався в астрофізиці. Роберт Браун (Robert Brown) і Річард Твисс (Richard Twiss) в середині 20 століття вимірювали кореляцію між сигналами, отриманими від одного об’єкта двома детекторами. Цей метод дозволяв точно виміряти розміри зірок.

Фізики вирішили використовувати його для вимірювання йоктосекундных інтервалів часу. Комп’ютерна модель показала, що це цілком можна зробити за допомогою Брауна-Твісса.

“Це може бути важко, але цілком можливо”, — каже Іпп.

Новий експеримент не зажадає нових дорогих приладів — для нього можна буде використовувати форвард-калориметр (детектор, встановлений попереду по руху пучка частинок), який планується встановити на Великому адронному колайдері в 2018 році.

Після цього експеримент ALICE може стати найбільш точним секундоміром у світі.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *