Адронный коллайдер

[mvg]

Возможно, что темная материя – это и есть непроницаемые для обычной энергии очень маленькие сферы. Любая лучистая энергия распространяется по поверхности этих сфер (свет, э.м). Все, за исключением нейтрино. Разница в длине пути напрямую и по сфере (не только по ее экватору) и есть разница во времени прохождения.

Да, один из вариантов - уточнить, что есть скорость света. Может оказаться в конечном итоге, что большинство частиц движутся по каким то причинам медленнее света в пустоте, и лишь нейтрино движутся действительно как бы в пустоте. СТО устоит, а мы узнаем нечто новое.

[mihalchuk]

Тогда уж скорее окажется, что нейтрино движутся быстрее света в веществе. :wink:

[Потусторонний]

скорость света равна 299 792 458 м/с - так вроде договорились, что точнее измерять бессмысленно и запостулировали.

In 1983, the metre was redefined in the International System of Units (SI) as the distance travelled by light in vacuum in 1D299,792,458 of a second.

[Старый]

Так, а при определении расстояния по гпсу учли что скорость радиоволн в атмосфере меньше чем в вакууме?

[Scarecrow]

Так, а при определении расстояния по гпсу учли что скорость радиоволн в атмосфере меньше чем в вакууме?

Многие спросили. Ещё нет вразумительного ответа (хотя я сегодня ещё не смотрел).
Добавлено: Конечно, в принципе берётся во внимание. Кроме прочего и поэтому при употреблении гпс с высокой точностью используются две частоты, для устранения ошибки. Но гпс единственная часть эксперимента внешняя по отношению к исследовательской группе, так что "естественно" заподозрить именно гпс.

[STS]

вот тут внятно написано

http://elementy.ru/news/431680




кстати автор случайно не местный "Физик Иванов"?

[mvg]

По этой ссылке располагается видеоролик, в котором с помощью рэпа объясняется, зачем построен коллайдер.
http://ria.ru/video/20080910/151148604.html

[instml]

Физики ЦЕРНа подтвердили, что протоны "толстеют" с ростом энергии

МОСКВА, 27 сен - РИА Новости. Результаты эксперимента TOTEM на Большом адронном коллайдере (БАК) подтвердили, что с ростом энергии протоны ведут себя так, как будто они становятся больше, сообщает издание CERN Bulletin.

Эксперимент TOTEM (TOTal cross section, Elastic scattering and diffraction dissociation Measurement at the LHC - "измерение полного сечения, упругого рассеяния и дифракции на БАКе") предназначен для измерения сечения (вероятности взаимодействия, иначе говоря "площади столкновения") протонов в Большом адронном коллайдере.

Ранее в других экспериментах на более низких энергиях было установлено, что полное сечение увеличивается с ростом энергии частиц. Теперь этот эффект впервые был подтвержден на беспрецедентной энергии БАКа.

Составные частицы, такие, как состоящий из трех кварков протон, представляют собой сложную динамическую систему, части которой могут смещаться друг относительно друга. Один из способов исследования внутренней структуры протона - наблюдения за тем, как они взаимодействуют друг с другом. Прежние эксперименты на установке ISR в ЦЕРНе показали, что "площадь" их взаимодействия растет.

Ученые отмечают, что новые измерения на установке TOTEM углубляют наши знания о природе протона и хорошо согласуются с теоретическими предсказаниями, а также с измерениями космических лучей. Результаты исследования опубликованы в журнале Europhysics Letters.

ЦЕРН (CERN) - Европейская организация по ядерным исследованиям, крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий, находится на границе Швейцарии и Франции, вблизи Женевы. Основным проектом ЦЕРНа в данное время является Большой адронный коллайдер (LHC).

http://ria.ru/science/20110927/444559388.html

[instml]

Сверхсветовые нейтрино дали надежду на объяснение особенностей гамма-всплесков

Астрономы из Италии и Франции установили, что сверхсветовые скорости мюонных нейтрино, зарегистрированные детектором OPERA, могут объяснить особенность гамма-всплесков (GRB). Статья ученых пока не опубликована в рецензируемом журнале, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

В рамках работы ученые рассматривают несколько моделей гамма-всплесков - мощнейших астрономических событий из известных на настоящий момент. Одна из моделей подразумевает, например, что всплески - результат быстрого набирания массы новорожденной черной дырой. В рамках данных моделей предполагается "производство" большого количества высокоэнергетических нейтрино.

Эти частицы должны регистрироваться земными обсерваториями, однако, ничего подобного не происходит. По словам ученых, это означает, что, либо существующие модели гамма-всплесков не верны, либо, как следует из результатов OPERA, так как нейтрино движутся быстрее света, то они прибыли на Землю много раньше ожидаемого времени.

Новость о необычных результатах коллаборации OPERA, работающей с одноименным детектором в итальянской Национальной лаборатории Гран-Сассо, появилась 23 сентября 2011 года. По данным физиков, нейтрино, испускаемые суперпротонном синхротроне в CERN, приходили в детекторы раньше, чем предсказывает компьютерная модель. Анализ данных позволил установить, что частицы движутся на 0,00248 процента быстрее света.

Информация породила большой отклик среди физиков. Так, на сайте arXiv.org в настоящий момент появилось более десятка препринтов, посвященных результатам итальянского детектора. Физики предлагают множество объяснений обнаруженному феномену. Некоторые полагают, что дело в групповой скорости, другие обнаружили противоречия с данными наблюдений сверхновой SN 1987A (тут и тут). Несколько работ концентрируются на возможном теоретическом объяснении данного явления, в частности, нарушении Лоренц-инвариантности (тут, тут и тут) и наличии дополнительных измерений (тут).

http://lenta.ru/news/2011/09/27/grb/

[Зомби. Просто Зомби]

Конечно. Нарушение лоренц-инвариантности и дополнительные измерения - самое естественное объяснение аппаратурной ошибки *( зачеркнуто )* зарегистрированного эффекта.

[ronatu]

He /\i06uT 4e/\oBek orpaHu4eHuu' :wink:

[ZOOR]

Почему физики скептически относятся к данным о сверхсветовых нейтрино[/size]

http://science.compulenta.ru/636706/

[Игорь Суслов]

Почему физики скептически относятся к данным о сверхсветовых нейтрино[/size]

http://science.compulenta.ru/636706/

...потому, что каждый из них был студентом:

хxx: Ученые Церна предполагают, что в их эксперименте нейтрино двигалось со скоростью, превышающей скорость света.
xxx: Тоже мне, открытие.
xxx: У меня на лабах по физике гравитационная постоянная каждый раз была новой.

[instml]

Физики попрощаются с коллайдером Теватрон

МОСКВА, 30 сен - РИА Новости. Американские физики, работающие в лаборатории имени Ферми, и их коллеги из многих стран мира в пятницу вечером проводят на пенсию один из самых мощных ускорителей элементарных частиц - адронный коллайдер Теватрон, который за 28 лет работы помог ученым сделать множество открытий.

"Этот американский ускоритель будет закрыт, остановлен в связи с тем, что Большой адронный коллайдер в ЦЕРНе гораздо лучше по своим показателям, дает гораздо больше информации, и нужды в Теватроне больше нет. Это совершенно естественный эволюционный процесс, когда старый ускоритель не применятся и приходится делать работу на новом ускорителе", - заявил ранее Стивен Чу (Steven Chu), глава министерства энергетики США (Department of Energy, DOE), которое управляет системой национальных лабораторий в США, в их число входит лаборатория имени Ферми, где находится Теватрон.

Теватрон (Tevatron) - протон-антипротонный коллайдер, кольцевой ускоритель, в котором сталкиваются пучки протонов и антипротонов, был построен в 1983 году. Результаты столкновений частиц в нем фиксируют два главных детектора - CDF и D0, на каждом из которых работают коллективы в несколько сот ученых. До запуска Большого адронного коллайдера в пригороде Женевы он был самым мощным в мире - энергия столкновений в нем составляла около 2 тераэлектронвольт (ТэВ - от этой единицы измерения он и получил свое название).

Завершение работы ускорителя планировалось в связи с успешным запуском БАКа, поскольку уже сейчас европейский ускоритель вышел на энергию в 7 ТэВ, а его проектная энергия составляет 14 ТэВ. Многие физики призывали продлить работу Теватрона до 2014 года, поскольку он во многих отношениях может дополнить работу БАКа. Однако в январе 2011 года министерство энергетики США из-за сложной финансовой ситуации отказалось продлить срок работы коллайдера.

В пятницу, в 14.00 по центральному времени США (23.00 мск) с выступления директора лаборатории Пира Оддона (Pier Oddone) начнется церемония прощания с Теватроном. Сотрудники лаборатории и все, кто работал с ускорителем, соберутся в главном контрольном зале ускорителя и в контрольных залах двух детекторов, чтобы отметить завершение работы установки.

Этапы большого пути

Разработка коллайдера началась еще в январе 1973 года, когда для него начали создавать сверхпроводящие магниты. В 1979 году министерство энергетики подтвердило решение о строительстве в Фермилабе сверхпроводящего ускорителя.

Первый из 774 магнитов был установлен в семикилометровом тоннеле коллайдера в 1981 году, а последний - 18 марта 1983 года. В июле того же года Теватрон впервые выдал пучок протонов, ускоренных до энергии 512 гигаэлектронвольт, после чего была начата программа работы с фиксированными мишенями. Наконец 13 октября 1985 года были проведены первые столкновения протонов и антипротонов.

О самом ярком открытии Теватрона стало известно 2 марта 1995 года, когда физики Фермилаба объявили об открытии топ-кварка - последнего из предсказанных теорией шести типов кварков и самой тяжелой среди всех элементарных частиц. Его масса составляет около 170 гигаэлектронвольт (1 электронвольт соответствует 1,8 на 10 в минус 36-й степени килограммов). Для сравнения, протон весит 0,938 гигаэлектронвольта, а электрон - 0,511 мегаэлектронвольта.

На ускорителе были получены атомы антиводорода и открыт последний недостающий B-мезон. В 2000 году на экспериментальной установке DONuT впервые удалось напрямую пронаблюдать тау-нейтрино.

В 2008 году на Теватроне началась серия экспериментов по поиску бозона Хиггса, последнего недостающего элемента современной физической теории - Стандартной модели. К настоящему моменту коллайдеру удалось значительно сузить диапазон энергий, где может скрываться Хиггс.

Теперь здесь музей

Руководитель коллаборации D0 Дмитрий Денисов сообщил РИА Новости, что в тоннеле коллайдера и в залах детекторов будет создан музей. По его словам, установки несколько переоборудуют, чтобы сделать их доступными для посетителей.

"Это будет стоить несколько миллионов долларов, и эти деньги мы уже получили. Примерно через год мы сможем принять первых гостей", - сказал Денисов.

Отвечая вопрос о том, сможет ли коллайдер послужить для исследований в "подземной физике" - исследованию нейтрино, что сейчас станет главным направлением работы Фермилаба, Денисов ответил, что тоннель Теватрона сравнительно неглубок, строился открытым способом, поэтому он непригоден для размещения детекторов нейтрино. Его детекторы также узко специализированные устройства, которые нельзя будет использовать в других целях.

Не расходимся!

Конец работы ускорителя не означает, что около тысячи физиков, работавших на нем, в пятницу вечером встанут и уйдут. В Теватроне в настоящую минуту продолжаются столкновения, детекторы собирают данные, и на их анализ и обработку понадобится несколько лет.

"К нам буквально сегодня присоединились два новых человека, которые сейчас только осваиваются. У нас впереди еще много работы", - сказал Денисов.

Возможно, физикам удастся обнаружить признаки существования бозона Хиггса - последнего недостающего элемента современной теории элементарных частиц, так называемой Стандартной модели, либо же "закрыть" его, что заставит ученых искать принципиально новые теории.

Кроме того, собеседник агентства отметил, что среди членов коллаборации лишь около 5% ученых являются штатными сотрудниками Фермилаба. Все остальные работают в университетах, участвуют во многих других экспериментах и будут постепенно переориентироваться на другие задачи. По мнению Денисова, многие ученые переберутся в Женеву, где их опыт может быть полезен для работы на Большом адронном коллайдере.

Уходим под землю

Директор Фермилаба Пир Оддон отметил, что расставание с Теватроном проходит на фоне широкого обсуждения властями США перспектив "подземной физики" - исследований нейтрино, нейтральных частиц, практически не взаимодействующих с материей, которые удается зарегистрировать лишь с помощью специальных детекторов, расположенных глубоко под землей.

"В то время как мы говорим "прощай" Теватрону, Фермилаб должен удерживать лидерство... один из аспектов передовых исследований - изучение таинственного нейтрино", - сказал он.

В частности, лаборатория планирует участвовать в эксперименте LBNE (Long-Baseline Neutrino Experiment), в котором пучок нейтрино, полученный на одной из установок Фермилаба, будет фиксироваться подземным детектором, расположенным на расстоянии около 1 тысячи километров.

Эти исследования могут оказаться особенно актуальными в связи с новыми результатами, полученными физиками ЦЕРНа и итальянской лаборатории Гран Сассо, касающимися возможной сверхсветовой скорости нейтрино.

http://ria.ru/science/20110930/446388231.html

Американский коллайдер Теватрон выключен после 28 лет работы

МОСКВА, 1 окт - РИА Новости. Физики, работающие в Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми, в пятницу вечером выключили предшественника Большого адронного коллайдера - коллайдер Теватрон, который за 28 лет работы помог ученым сделать множество открытий.

Церемония "проводов", которая транслировалась на сайте Фермилаба, открылась коротким выступлением директора лаборатории Пира Оддона (Pier Oddone), который напомнил об основных этапах строительства и работы ускорителя, а также об открытиях, сделанных с его помощью.

Вслед за этим были выключены два главных детектора коллайдера ускорителя - CDF и D0. Затем Хелен Эдвардс (Helen Edwards), одна из тех, кто участвовал в проектировании и создании ускорителя, нажала большую красную кнопку, выключая поток протонов и антипротонов, а затем синюю кнопку, которая выключает сверхпроводящие магниты коллайдера.

Звуковая сигнализация известила всех присутствующих, что ускоритель выключен.

Директор Фермилаба поблагодарил всех, кто обеспечивал работу коллайдера и его вычислительных систем, кто работал на детекторах и анализировал данные, тех, кто делал возможным открытия.

"Я сердечно благодарю вас всех и поздравляю с тем, что такая большая работа была сделана так хорошо. Теперь, с завершением работы Теватрона, новая эра начинается в Фермилабе", - сказал он.

По словам Оддона, теперь главной задачей лаборатории станет исследования в сфере физики высоких энергий, таких частиц, как нейтрино, мюоны и каоны. Он напомнил, что уже начинается реализация в лаборатории таких проектов как эксперимент LBNE (Long-Baseline Neutrino Experiment), в котором пучок нейтрино, полученный на одной из установок Фермилаба, будет фиксироваться подземным детектором, расположенным на расстоянии около 1 тысячи километров.

Кроме того, в лаборатории будет осуществляться Project X - создание источника пучков нейтрино высоких и низких энергий, мюонов, каонов, для разных экспериментов по всему миру.

Оддон добавил, что в Фермилабе будут вестись прикладные исследования, касающиеся новых технологий ядерной энергетики, в частности, в сфере переработки ядерных отходов.

Теватрон (Tevatron) - протон-антипротонный коллайдер, кольцевой ускоритель, в котором сталкиваются пучки протонов и антипротонов, был построен в 1983 году. До запуска Большого адронного коллайдера в пригороде Женевы он был самым мощным в мире - энергия столкновений в нем составляла около 2 тераэлектронвольт (ТэВ - от этой единицы измерения он и получил свое название).

Завершение работы ускорителя планировалось в связи с успешным запуском БАКа, поскольку уже сейчас европейский ускоритель вышел на энергию в 7 ТэВ, а его проектная энергия составляет 14 ТэВ. Многие физики призывали продлить работу Теватрона до 2014 года, поскольку он во многих отношениях может дополнить работу БАКа.

Однако в январе 2011 года министерство энергетики США из-за сложной финансовой ситуации отказалось продлить срок работы коллайдера.

В семикилометровом тоннеле Теватрона и в залах детекторов будет создан музей. Конец работы ускорителя не означает, что около тысячи физиков, работавших на нем, останутся без дела. На анализ и обработку собранных коллайдером данных понадобится несколько лет.

http://ria.ru/science/20111001/446969645.html

[instml]

Нейтрино стали "сверхсветовыми" из-за встречного движения спутников

МОСКВА, 15 окт - РИА Новости. Нейтрино-"нарушители" скорости света не превысили бы ее, если задержавшие их ученые учли, что их "часы", спутники GPS, замеряли время без учета всех постулатов специальной теории относительности, заявляет голландский физик в статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета.

В конце сентября 2011 года физики из швейцарского ЦЕРНа и лаборатории Гран Сассо заявили о том, что им удалось засечь нейтрино, двигающиеся со сверхсветовой скоростью при помощи детектора OPERA, который фиксировал нейтрино в течение предыдущих трех лет.

По оценкам ученых, нейтрино, выпущенные из ускорителя SPS в ЦЕРНе, достигали итальянской лаборатории в среднем на 60 наносекунд быстрее, чем предполагали расчеты, что вызвало поток сообщений в прессе об "опровержении" теории относительности Эйнштейна. Многие физики в настоящее время ведут поиск возможных ошибок и погрешностей в оценках скорости нейтрино.

Рональд ван Эльбург (Ronald van Elburg) из университета Гронингена (Нидерланды) полагает, что ученые ЦЕРНа и лаборатории Гран Сассо просто забыли, что спутники американской спутниковой навигационной системы (GPS), с помощью которых определялись расстояния, не стояли на месте, а двигались относительно потока нейтрино.

Специальная теория относительности (СТО) Эйнштейна описывает движение и временно-пространственное отношение объектов, которые находятся в одной системе отсчета. Согласно этой теории, ни одно материальное тело не может двигаться быстрее скорости света.

Согласно СТО, время можно достоверно синхронизировать в двух точках пространства, если обе из них находятся в одной и той же системе отсчета. Спутники GPS находились вне системы "детектор-нейтрино", и поэтому ученые должны были учитывать положение и скорость движения космических аппаратов относительно пучка нейтрино.

Эльбург попытался исправить ошибку своих коллег, рассчитав то время, которое терялось из-за того, что орбита спутников была наклонена таким образом, что нейтрино двигались навстречу этим зондам.

Оказалось, спутники GPS "откусывали" при каждом замере около 32 наносекунд от времени полета нейтрино. Так как время замерялось дважды, общее время полета нейтрино было сокращено на 64 наносекунды, что и стало причиной мнимого "превышения" скорости.

Кроме того, ученый полагает, что его работа позволит уточнить точность позиционирования в системе GPS и поможет скорректировать так называемое "всеобщее скоординированное время" (UTC), которое оказалось не совсем "всеобщим" из-за специальной теории относительности.

Нейтрино - нейтральные частицы, имеющие очень маленькую массу и практически не взаимодействующие с другими частицами. Они свободно пролетают через материю, и лишь некоторые из них удается зарегистрировать с помощью специальных детекторов.

http://ria.ru/science/20111015/459495054.html

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Я всегда учу своих детей-моделистов, что самое грубое прямое измерение лучше самого точного косвенного. В очередной раз убедился в своей правоте...  

[instml]

Коллайдер вскоре сможет почувствовать бозон Хиггса

МОСКВА, 16 окт - РИА Новости. Большой адронный коллайдер (БАК) набрал достаточное количество данных, которое уже позволяет почувствовать бозон Хиггса - гипотетическую частицу, поиск которой является одной из главных задач ускорителя.

Согласно данным, которые выводятся на онлайновый монитор состояния коллайдера, ускоритель достиг значения накопленной светимости в пять обратных фемтобарн.

Для "поимки" бозона Хиггса ученые должны накопить достаточно большую статистику - набрать достаточно большую интегральную (накопленную) светимость, то есть данные о столкновениях частиц в ускорителе. Шансы обнаружить бозон Хиггса будут высоки, когда коллайдер достигнет интегральной светимости от пяти до десяти обратных фемтобарн.

Вероятность того или иного события в физике частиц зависит от сечения процесса, то есть, грубо говоря, площади столкновений. Единица измерения сечения - барн, который равен 10^-28 квадратных метров.

Интегральная светимость - количество частиц, пролетевших в коллайдере за определенное время - измеряется в обратных барнах, чтобы было можно определить, сколько раз за этот срок может произойти событие с тем или иным сечением. Например, при интегральной светимости 100 обратных фемтобарн некий процесс с сечением один фемтобарн произойдет 100 раз. Однако из-за "неидеальности" детекторов количество зарегистрированных событий может быть гораздо меньше.

Пять обратных фемтобарн соответствуют примерно 350 квадрильонам столкновений протонов.

В начале сентября Гвидо Тонелли (Guido Tonelli), официальный представитель коллаборации CMS, группы физиков, работающих на одноименном детекторе, не исключил, что физики смогут обнаружить признаки существования бозона Хиггса (или исключить его существование) уже к Рождеству 2012 года.

Бозон Хиггса - последний недостающий элемент современной теории элементарных частиц, так называемой Стандартной модели. Это гипотетическая частица отвечает за массы всех других элементарных частиц. Однако теория не позволяет точно установить массу бозона Хиггса. Ученые рассчитывают, что найти эту частицу (или убедиться в том, что ее не существует) позволят эксперименты на Большом адронном коллайдере (БАК).

В 27-километровом кольце коллайдера, расположенного в ЦЕРНе на границе Франции и Швейцарии, сталкиваются летящие навстречу друг другу протоны. В результате столкновений образуются "ливни" других частиц, которые фиксируют детекторы. Анализируя данные с детекторов, физики могут понять, какие частицы рождались в столкновениях.

http://ria.ru/science/20111016/460645992.html

[Физик Иванов]

Instml

Рональд ван Эльбург (Ronald van Elburg) из университета Гронингена (Нидерланды) полагает, что ученые ЦЕРНа и лаборатории Гран Сассо просто забыли, что спутники американской спутниковой навигационной системы (GPS), с помощью которых определялись расстояния, не стояли на месте, а двигались относительно потока нейтрино.

Бред сивой Кобылы.
Измеряется не время ПОлета нейтрино относительно движения спутников (хотя подобные рассуждения тоже бред), а время ПРОлета нейтрино между двумя пунктами на земле.
Сторонники ТО надувают не нас, а тех, кто им платит.

[Физик Иванов]

Но бред сивой Кобылы означает и то, у сторонников ТО, которые надувают свих кормильцев (налогоплательщиков) нет других аргументов.
Значит! Скорость нейтрино действительно превысили скорость света!
 

[Chilik]

Для тех, кто интересуется проектом.
PDF-ка с текущим статусом и планами работ БАК: http://ssrc.inp.nsk.su/Conf/CERN-Russia-Oct.pdf
(именно по ускорителю, а не по физике элементарных частиц)