Ученые обогнали скорость света

Интересные факты | Дата: 2007-03-27 20:28:48 | Просмотров: 6462

Имитируя последствия Большого взрыва, ученые-физики смогли преодолеть скорость света.


Брукхевенская национальная лаборатория США сообщила , что сотрудники Релятивистского коллайдера тяжелых ионов (RHIC, Relativistic Heavy Ion Collider) разработали метод, который позволяет корректирующему сигналу обогнать пучок частиц, мчащийся практически со скоростью света.


РКТИ — один из самых мощных современных коллайдеров — предназначен для моделирования первых секунд существования Вселенной. Сталкивая мчащиеся с огромными скоростями частицы, физики частично воспроизводят процессы, происходившие непосредственно после Большого взрыва. Ученые надеются, что подобные исследования помогут решить фундаментальные теоретические проблемы современной физики, передает Lenta.ru.


Ученые обогнали скорость света

В одном из экспериментов РКТИ по двум отдельным огромным кольцам длиной около четырех километров в противоположных направлениях мчатся два пучка ионов — ядер атомов золота. Скорость движения пучков составляет до 99,995 процента от скорости света. Пучки состоят из отдельных групп — сгустков, состоящих из миллиардов ионов каждый. Цель эксперимента — столкновение пучков (кольца имеют шесть специальных пересечений), приводящее к возникновению крошечного кусочка раскаленной плотной материи, воспроизводящей условия ранней Вселенной.


В ходе движения ионы в пучке постепенно нагреваются, расстояние между ними увеличивается, и сгустки становятся менее плотными. В этом случае уменьшается количество сталкивающихся частиц, а с ним — объем полезной информации. Для борьбы с этим используется так называемое стохастическое охлаждение, которое, однако, никогда еще не применялось в ускорителях, где частицы движутся сгустками (как в РКТИ), а не непрерывным потоком.


Идея стохастического охлаждения проста: специальное устройство (пикап) измеряет, насколько положение частиц в пучке отличается от идеального, и передает информацию об этом корректирующему устройству (кикеру), находящемуся впереди по курсу движения пучка. Кикер при необходимости воздействует на пучок электрическим полем, получая более плотные и холодные сгустки частиц. В случае РКТИ проблема в том, что сигнал от пикапа к кикеру должен обогнать пучок, движущийся почти на предельной скорости.


В РКТИ для этого используется две хитрости. В одном случае микроволновой сигнал отправляется более коротким путем по хорде — отрезку, соединяющему две точки окружности. Пучок движется по более длинному пути, поэтому сигнал обгоняет его. В другом случае сигнал передается по оптоволокну в другую сторону — навстречу пучку, чтобы кикер охладил его на следующем круге.


В РКТИ пока что протестировано только продольное стохастическое охлаждение — сжатие сгустка вдоль направления его движения (длинный сгусток становится короче) — в одном из колец. Количество столкновений ионов уже увеличилось на 20 процентов. Расчеты позволяют надеяться, что введение продольного и поперечного (при котором «толстый» сгусток становится тоньше) охлаждения в обоих кольцах увеличит количество столкновений на 500 процентов.


Полностью систему стохастического охлаждения физики планируют ввести в строй к 2011 году. Обойдется примерно в семь миллионов долларов. Альтернативная система — электронное охлаждение — обошлась бы в 95 миллионов долларов.


Источник: LENTA.RU

Случайные публикации

Ученые обнаружили могилу жреца таинственной религии

Ученые обнаружили могилу жреца таинственной религии

Английские археологи нашли доказательства исторического мифа, который уже давно специалисты считали небылицей.

Подробнее
Ученые обогнали скорость света

Ученые обогнали скорость света

Имитируя последствия Большого взрыва, ученые-физики смогли преодолеть скорость света.

Подробнее
Японцы вывели голубую розу

Японцы вывели голубую розу

Представители японской корпорации Suntory, занимающейся производством виски, заявили о том, что им в результате 14-летних трудов удалось вывести первый в мире вид небесно-голубых роз.

Подробнее
Рейтинг десяти научных открытий 2007 года

Рейтинг десяти научных открытий 2007 года

Прошедший год был богат на научные открытия. Биология, генетика, астрономии, микроэлектроника — это еще не полный список областей, где были достигнуты поистине уникальные результаты.

Подробнее
Ученые проверили на людях самый известный спецэффект «Матрицы»

Ученые проверили на людях самый известный спецэффект «Матрицы»

Действительно ли во время опасности человек воспринимает себя как в замедленной съёмке?

Подробнее