በሩሲያ ውስጥ ግጭት የሚጋጩ ጨረሮች (ግጭት ከሚለው ቃል ግጭት - ለመጋጨት) ቅንጣቶችን ያፋጥናል። የሳይንስ ሊቃውንት ለአንደኛ ደረጃ የቁስ አካል ክፍሎች ጠንካራ የኪነቲክ ኃይል እንዲሰጡ የእነዚህን ቅንጣቶች ተፅእኖ ምርቶች እርስ በእርስ ለማጥናት ያስፈልጋል። እንዲሁም የእነዚህን ቅንጣቶች ግጭት ይቋቋማሉ፣ እርስ በእርሳቸው ይቃረናሉ።
የፍጥረት ታሪክ
በርካታ የግጭት አይነቶች አሉ፡ ክብ (ለምሳሌ LHC - ትልቅ የሃድሮን ኮሊደር በአውሮፓ CERN)፣ መስመራዊ (በ ILC ፕሮጄክት)።
በንድፈ ሀሳቡ፣ የጨረራዎችን ግጭት የመጠቀም ሀሳብ ከጥቂት አስርት ዓመታት በፊት ታየ። ከኖርዌይ የመጡት የፊዚክስ ሊቅ የሆኑት ዊዴሮ ሮልፍ በ1943 በጀርመን የመጋጫ ጨረሮች ሃሳብ የፈጠራ ባለቤትነት መብት አግኝተዋል። ከአስር አመት በኋላ አልታተመም።
በ1956 ዶናልድ ከርስት ቅንጣት ፊዚክስን ለማጥናት የፕሮቶን ጨረሮችን ግጭት ለመጠቀም ሀሳብ አቀረበ። ጄራርድ ኦኔል የተጠራቀመውን ጥቅም ለመጠቀም ሲያስብኃይለኛ ጨረር ለማግኘት ይደውላል።
በፕሮጀክቱ ላይ ግጭት ለመፍጠር የሚያስችል ንቁ ስራ በጣሊያን፣ በሶቪየት ዩኒየን እና በዩናይትድ ስቴትስ (Frascati, INP, SLAC) በአንድ ጊዜ ተጀመረ። የመጀመርያው ግጭት በቱሼካቮ ፍራስካቲ የተገነባው የAdA ኤሌክትሮን-ፖዚትሮን ግጭት ነው።
በተመሳሳይ ጊዜ የመጀመሪያው ውጤት የታተመው ከአንድ አመት በኋላ ብቻ ነው (እ.ኤ.አ.)
ዱብና ሀድሮን ኮሊደር
VEP-1 (የሚጋጨው የኤሌክትሮን ጨረሮች) በጂ.አይ. Budker ግልጽ አመራር የተፈጠረ ማሽን ነው። ከተወሰነ ጊዜ በኋላ, ጨረሮቹ በዩናይትድ ስቴትስ ውስጥ በተፋጠነው ላይ ተገኝተዋል. እነዚህ ሦስቱም ተጋጭ አካላት የፈተናዎች ነበሩ፣ እነርሱን ተጠቅመው የአንደኛ ደረጃ ፊዚክስን የማጥናት እድል ለማሳየት አገልግለዋል።
የመጀመሪያው የሃድሮን ግጭት ISR ነው፣ ፕሮቶን ሲንክሮሮን፣ በ1971 በCERN የጀመረው። በጨረሩ ውስጥ የኃይል ኃይሉ 32 GeV ነበር። በዘጠናዎቹ ውስጥ ብቸኛው የሚሰራ የመስመር ግጭት ነበር።
ከተጀመረ በኋላ
የኒውክሌር ምርምር ጥምር ኢንስቲትዩትን መሰረት በማድረግ አዲስ የፍጥነት ኮምፕሌክስ በሩሲያ ውስጥ እየተፈጠረ ነው። እሱ NICA - Nuclotron የተመሠረተ Ion Collider ተቋም ይባላል እና በዱብና ውስጥ ይገኛል። የሕንፃው ዓላማ ጥቅጥቅ ያሉ የባሪዮን ቁስ አካላትን ማጥናት እና ማግኘት ነው።
ማሽኑ ከጀመረ በኋላ የኑክሌር ምርምር የጋራ ኢንስቲትዩት ሳይንቲስቶች እ.ኤ.አ.በሞስኮ አቅራቢያ ዱብና ከቢግ ባንግ በኋላ በመጀመሪያዎቹ ጊዜያት አጽናፈ ሰማይ የሆነውን የተወሰነ ሁኔታ መፍጠር ይችላል። ይህ ንጥረ ነገር quark-gluon plasma (QGP) ይባላል።
የግንባታው ውስብስብ በሆነ ተቋም በ2013 ተጀምሯል፣ እና ምረቃው ለ2020 ታቅዷል።
ዋና ተግባራት
በተለይ በሩሲያ ውስጥ ለሳይንስ ቀን፣ የJINR ሰራተኞች ለትምህርት ቤት ልጆች የታሰቡ ትምህርታዊ ዝግጅቶችን ያዘጋጃሉ። ርዕሱ "NICA - ዩኒቨርስ በቤተ ሙከራ ውስጥ" ተብሎ ይጠራል. የአካዳሚክ ምሁር ግሪጎሪ ቭላድሚሮቪች ትሩብኒኮቭ የተሳተፉበት የቪዲዮ ቅደም ተከተል በሩሲያ ውስጥ በ Hadron Collider ላይ በዓለም ዙሪያ ካሉ ሌሎች ሳይንቲስቶች ጋር በማህበረሰብ ውስጥ ስለሚደረግ የወደፊት ምርምር ይናገራል ።
በዚህ መስክ ውስጥ ያሉ ተመራማሪዎች የሚያጋጥሟቸው በጣም አስፈላጊው ተግባር የሚከተሉትን አካባቢዎች ማጥናት ነው፡
- የቅንጣት ፊዚክስ መደበኛ ሞዴል የአንደኛ ደረጃ አካላት የጠበቀ መስተጋብር ባህሪያት እና ተግባራት ማለትም የኳርክክስ እና ግሉኖች ጥናት።
- በQGP እና በ hadronic ቁስ መካከል የደረጃ ሽግግር ምልክቶችን እንዲሁም ከዚህ ቀደም ያልታወቁ የባሪዮኒክ ቁስ ግዛቶችን መፈለግ።
- ከቅርብ መስተጋብር መሰረታዊ ባህሪያት እና ከQGP ሲሜትሪ ጋር በመስራት ላይ።
አስፈላጊ መሳሪያዎች
በኒሲኤ ኮምፕሌክስ ውስጥ ያለው የሃድሮን ግጭት ይዘት ትልቅ የጨረር ስፔክትረም ማቅረብ ነው፡ ከፕሮቶን እና ዲዩትሮን እስከ ጨረሮች ድረስ እንደ ወርቅ አስኳል ያሉ ብዙ ከባድ ionዎችን ያቀፈ።
ከባድ ionዎች እስከ 4 ድረስ ወደ ኢነርጂ ግዛቶች ይጣመራሉ።5 GeV / nucleon, እና protons - እስከ አስራ ሁለት ተኩል. በሩሲያ ውስጥ የግጭቱ ልብ የኑክሎትሮን አፋጣኝ ነው፣ እሱም ካለፈው ክፍለ ዘመን ከዘጠና ሶስተኛው አመት ጀምሮ ሲሰራ የነበረው፣ ነገር ግን በከፍተኛ ደረጃ የተፋጠነ ነው።
የNICA ግጭት ለተለያዩ የመስተጋብር መንገዶች አቅርቧል። አንደኛው እንዴት ከባድ ionዎች ከኤምፒዲ ማወቂያ ጋር እንደሚጋጩ ለማጥናት፣ ሌላኛው ደግሞ በSPD ፋሲሊቲ ላይ ከፖላራይዝድ ጨረሮች ጋር ሙከራዎችን ለማድረግ።
የግንባታው ማጠናቀቂያ
እንደ አሜሪካ፣ ጀርመን፣ ፈረንሳይ፣ እስራኤል እና በእርግጥ ሩሲያ ያሉ ሀገራት ሳይንቲስቶች በመጀመሪያው ሙከራ ላይ እንደሚሳተፉ ተጠቁሟል። ነጠላ ክፍሎችን ለመጫን እና ወደ ገባሪ የስራ ሁኔታ ለማምጣት በኒካ ላይ በአሁኑ ጊዜ እየተሰራ ነው።
የሀድሮን መጋጫ ህንፃ በ2019 ይጠናቀቃል፣ እና የግጭቱ ተከላ እራሱ በ2020 ይከናወናል። በዚሁ አመት የከባድ ionዎች ግጭት ጥናት ላይ የምርምር ሥራ ይጀምራል. ሙሉው መሳሪያ በ2023 ሙሉ ለሙሉ ስራ ይጀምራል።
በሩሲያ ውስጥ ያለው ግጭት ሜጋሳይንስ ክፍል ከተሸለሙት ስድስት ፕሮጀክቶች መካከል አንዱ ብቻ ነው። እ.ኤ.አ. በ 2017 መንግስት ለዚህ ማሽን ግንባታ ወደ አራት ቢሊዮን ሩብሎች መድቧል ። የማሽኑን የመሠረታዊ ግንባታ ዋጋ በባለሙያዎች ሃያ ሰባት ተኩል ቢሊዮን ሩብል ተገምቷል።
አዲስ ዘመን
በ JINR ከፍተኛ ኢነርጂ ላቦራቶሪ የፊዚክስ ሊቃውንት ዳይሬክተር የሆኑት ቭላዲሚር ኬኬሊዴዝ በሩሲያ ውስጥ ያለው የግጭት ፕሮጀክት አገሪቱ ወደ ከፍተኛ ደረጃ እንድትደርስ እድል እንደሚሰጥ ያምናሉ።በከፍተኛ ሃይል ፊዚክስ ውስጥ ያሉ ቦታዎች።
በቅርብ ጊዜ፣ የ"አዲስ ፊዚክስ" ዱካዎች ተገኝተዋል፣ እነዚህም በትልቁ ሀድሮን ኮሊደር ተስተካክለው ከማይክሮኮስሞቻችን ስታንዳርድ ሞዴል አልፈዋል። አዲስ የተገኘው "አዲስ ፊዚክስ" በግጭቱ አሠራር ላይ ጣልቃ እንደማይገባ ተገለጸ።
በቃለ መጠይቅ ቭላድሚር ኬኬሊዴዝ እንዳብራሩት እነዚህ ግኝቶች የኒሲኤውን ስራ ዋጋ እንደማይቀንሱት ገልፀዋል ምክንያቱም ፕሮጀክቱ እራሱ በዋነኛነት የተፈጠረው የዩኒቨርስ ልደት የመጀመሪያ ጊዜያት እንዴት እንደሚመስሉ በትክክል ለመረዳት እና እንዲሁም በዱብና ውስጥ የሚገኙት ለምርምር ምን ቅድመ ሁኔታዎች በአለም ላይ የትም የሉም።
እንዲሁም የጂንአር ሳይንቲስቶች አዳዲስ የሳይንስ ዘርፎችን እየተካኑ መሆናቸውንና በዚህም የመሪነት ቦታ ለመያዝ ቆርጠው ተነስተዋል። ያ አዲስ ግጭት የሚፈጠርበት ብቻ ሳይሆን ለሀገራችን የከፍተኛ ኢነርጂ ፊዚክስ እድገት አዲስ ዘመን እየመጣ ነው።
አለምአቀፍ ፕሮጀክት
በተመሳሳይ ዳይሬክተር መሰረት ሃድሮን ኮሊደር በሚገኝበት በNICA ላይ መስራት አለም አቀፍ ይሆናል። ምክንያቱም በእኛ ጊዜ ከፍተኛ ኃይል ያለው የፊዚክስ ምርምር የሚከናወነው ከተለያዩ አገሮች የመጡ ሰዎችን ባቀፉ የሳይንስ ቡድኖች በሙሉ ነው።
ከሀያ አራት የአለም ሀገራት ሰራተኞች በዚህ ፕሮጀክት ደህንነቱ በተጠበቀ ተቋም ውስጥ በተሰራው ስራ ተሳትፈዋል። እናም የዚህ ተአምር ዋጋ በግምታዊ ግምት አምስት መቶ አርባ አምስት ሚሊዮን ዶላር ነው።
አዲሱ ግጭት ሳይንቲስቶች በአዲስ ጉዳይ፣ በቁሳቁስ ሳይንስ፣ በራዲዮ ባዮሎጂ፣ በኤሌክትሮኒክስ፣ በጨረር ህክምና እና በህክምና ላይ ምርምር እንዲያካሂዱ ይረዳቸዋል። በስተቀርበተጨማሪም ይህ ሁሉ የሮስኮስሞስ ፕሮግራሞችን ይጠቅማል እንዲሁም የራዲዮአክቲቭ ቆሻሻን በማቀነባበር እና በማስወገድ እንዲሁም ለአጠቃቀም ምቹ የሆኑ የቅርብ ጊዜ የክሪዮጅን ቴክኖሎጂ እና የኃይል ምንጮች መፍጠር።
Higgs Boson
The Higgs boson በሂግስ ኳንተም መስክ ተብሎ የሚጠራ ሲሆን እሱም በፊዚክስ ውስጥ አስፈላጊ ሆኖ ይታያል ፣ ወይም ይልቁንስ በመደበኛው የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ሞዴሉ ፣ በHiggs ዘዴ ባልተጠበቀ የኤሌክትሮዳክ ሲምሜትሪ መሰባበር ምክንያት። የእሱ ግኝት የመደበኛ ሞዴል ማጠናቀቅ ነበር።
በተመሳሳይ ሞዴል ማዕቀፍ ውስጥ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶችን - ቦሶን አለመታዘዝ ተጠያቂ ነው። የ Higgs መስክ ቅንጣቶች ውስጥ inertial የጅምላ መልክ ለማብራራት ይረዳል, ማለትም, ደካማ መስተጋብር ተሸካሚዎች, እንዲሁም ሞደም ውስጥ የጅምላ አለመኖር - ጠንካራ መስተጋብር እና ኤሌክትሮ ማግኔቲክ (gluon እና ፎቶን) መካከል ቅንጣት. በአወቃቀሩ ውስጥ ያለው የ Higgs boson እራሱን እንደ scalar particle አድርጎ ያሳያል። ስለዚህ፣ ዜሮ ሽክርክሪት የለውም።
የመስክ መክፈቻ
ይህ ቦሰን በ1964 ዓ.ም ፒተር ሂግስ በተባለ እንግሊዛዊ የፊዚክስ ሊቅ አክሲዮማቲዝ ተደርጎ ነበር። ዓለም ሁሉ ስለ ግኝቱ የተማረው ጽሑፎቹን በማንበብ ነው። እና ከሃምሳ አመታት ፍለጋ በኋላ ማለትም እ.ኤ.አ. በ 2012 ፣ ጁላይ 4 ፣ ለዚህ ሚና የሚስማማ ቅንጣት ተገኘ። በኤል.ኤች.ሲ. በተደረገ ጥናት የተገኘ ሲሆን መጠኑ በግምት 125-126 ጂኤቪ/ሲ. ነው።
ይህ ልዩ ቅንጣት አንድ አይነት ሂግስ ቦሰን መሆኑን ማመን በጣም ጥሩ ምክንያቶችን ይረዳል። እ.ኤ.አ. በ 2013 ፣ በመጋቢት ፣ ከ CERN የተለያዩ ተመራማሪዎችከስድስት ወራት በፊት የተገኘው ቅንጣት በትክክል የ Higgs boson መሆኑን ዘግቧል።
የተሻሻለው ሞዴል፣ይህንን ቅንጣት ያካተተው፣የኳንተም ሊስተካከል የሚችል የመስክ ንድፈ ሃሳብ ለመገንባት አስችሏል። እና ከአንድ አመት በኋላ፣ በኤፕሪል፣ የCMS ቡድን የHiggs boson የመበስበስ ኬክሮስ ከ22 ሜቮ ያነሰ መሆኑን ዘግቧል።
የቅንጣት ንብረቶች
ልክ እንደማንኛውም ከጠረጴዛው ላይ የሚወጣ ቅንጣቢው ሂግስ ቦሰን ለስበት ኃይል ተገዢ ነው። የቀለም እና የኤሌትሪክ ክፍያዎች፣ እንዲሁም ቀደም ሲል እንደተገለፀው ዜሮ ስፒን አለው።
የሂግስ ቦሶን መልክ አራት ዋና ዋና ቻናሎች አሉ፡
- የሁለት ግሉኖች ውህደት ከተከሰተ በኋላ። ዋናው እሱ ነው።
- ጥንዶች WW- ወይም ZZ- ሲዋሃዱ።
- ከW- ወይም Z-boson ጋር አብሮ የመሄድ ሁኔታ።
- ከከፍተኛ ኳርኮች ጋር።
ወደ ጥንድ b-antiquark እና b-quark፣ ወደ ሁለት ጥንድ ኤሌክትሮን-ፖዚትሮን እና/ወይም ሙኦን-አንቲሙዮን ከሁለት ኒውትሪኖዎች ጋር ይበሰብሳል።
እ.ኤ.አ. በ2017፣ በጁላይ መጀመሪያ ላይ፣ EPS፣ ATLAS፣ HEP እና CMS በተሳተፉበት ኮንፈረንስ ላይ፣ በመጨረሻ የሂግስ ቦሰን ወደ መበስበስ እየተለወጠ መሆኑን የሚጠቁሙ ፍንጮች መታየት እንደጀመሩ መልእክት ተላልፏል። ጥንድ b-quark- አንቲኳርክ።
ከዚህ ቀደም ይህንን በዓይንዎ ማየት ከእውነታው የራቀ ነበር ምክንያቱም ተመሳሳዩን ኳርኮችን ማምረት ከበስተጀርባ ካሉ ሂደቶች በተለየ መንገድ በመለየት ላይ ባሉ ችግሮች ምክንያት። መደበኛ አካላዊ ሞዴል እንዲህ ዓይነቱ መበስበስ በጣም በተደጋጋሚ ነው, ማለትም ከግማሽ በላይ በሆኑ ጉዳዮች ላይ. በጥቅምት 2017 ተከፍቷል።የመበስበስ ምልክት አስተማማኝ ምልከታ. እንዲህ ያለው መግለጫ በCMS እና ATLAS በተለቀቁት ጽሑፎቻቸው ላይ ተሰጥቷል።
የብዙሀን ህሊና
በሂግስ የተገኘው ቅንጣት በጣም አስፈላጊ ከመሆኑ የተነሳ ሊዮን ሌደርማን (የኖቤል ተሸላሚ) በመጽሃፉ ርዕስ ላይ የአምላክ ቅንጣት ብሎ ጠራው። ምንም እንኳን ሊዮን ሌደርማን እራሱ በመጀመሪያው ቅጂው "Devil Particle" የሚለውን ሃሳብ ቢያቀርብም አዘጋጆቹ ግን ሃሳቡን አልተቀበሉትም።
ይህ የማይረባ ስም በመገናኛ ብዙኃን በስፋት ይሠራበታል። ምንም እንኳን ብዙ ሳይንቲስቶች ይህንን አይቀበሉም. የሂግስ መስክ እምቅ አቅም ከዚህ ጠርሙስ ግርጌ ጋር ስለሚመሳሰል "የሻምፓኝ ጠርሙስ ቦሶን" የሚለው ስም የበለጠ ተገቢ ነው ብለው ያምናሉ ፣ እና እሱን መክፈት በእርግጠኝነት ብዙ ጠርሙሶችን ወደ ሙሉ በሙሉ ማፍሰስ ያስከትላል።
