Евро-Азиатский институт образовательных технологий Eurasian Institute of educational technologies
Monday, 2021-01-18, 3:36 AM
Site menu
Section categories
Археология- Аrcheology
Ботаника- Вotany
География- Geography
Зоология- Zoology
История- Нistory
История науки- Нistory of science
Медицина- Мedicine
Образование- Education
Общая биология- General biology
Общество- Society
Палеонтология- Рaleontology
Право- Jurisprudence
Психология- Рsychology
Технологии- Technology
Физика- Physics
Химия- Сhemistry
Экология- Еcology
Экономика- Еconomy
Our poll
Выберите научные направления, которые интересны Вам / Select the science areas that you interest in
Total of answers: 2574
Statistics

Total online: 1
Guests: 1
Users: 0

10:40 AM
Ученые CERN ищут частицы темной материи / CERN scientists are looking for dark matter particles

Обнаружением бозона Хиггса при помощи Большого Адронного Коллайдера ученые Европейской организации ядерных исследований CERN поставили на место последнюю недостающую часть Стандартной модели физики элементарных частиц. После этого, все что было и будет обнаружено в недрах коллайдера, находится за рамками Стандартной модели, вписываясь, к примеру, в теорию суперсимметрии, являющуюся своего рода расширением Стандартной модели. Но, к сожалению, при помощи коллайдера ученые могут искать только тяжелые частицы, а такие частицы, как аксионы, имеющие малую массу и особое поведение, попросту не могут быть обнаружены при помощи даже самых высокочувствительных датчиков.

Тем не менее, некоторые элементы оборудования коллайдера могут быть использованы для поисков аксионов. Предприимчивые инженеры CERN взяли снятые с коллайдера магниты и объединили их с технологиями фокусировки рентгеновского излучения, используемыми в рентгеновских космических телескопах. Созданное ими устройство, с теоретической точки зрения, должно быть способно регистрировать аксионы, порожденные в недрах Солнца. Но, к сожалению, за все время наблюдений ученым так и не удалось зарегистрировать ни одной из этих гипотетических частиц.

Ученые-физики придумывают различные гипотетические частицы далеко не ради забавы. Для введения в обиход понятия какой либо новой частицы обычно существуют серьезные основания. В случае аксионов такие основания прибыли из области под названием квантовой хромодинамики, которая описывает взаимодействия кварков и глюонов. Аксионы были предложены в качестве объяснения того, почему вышеупомянутые частицы абсолютно «безразличны» к направлению течения времени, как бы странно это ни звучало.

За все время исследований учеными были предложены несколько различных типов аксионов, имеющих одно общее свойство — крайне малую массу. Это, в свою очередь, делает аксионы кандидатами на «звание» частиц темной материи, которая присутствует во Вселенной в большом количестве и которую пока не удается зарегистрировать никакими способами.

Одним из странных свойств аксионов является их поведение в сильных магнитных полях, которые могут вызвать преобразование аксиона в фотон света и обратно. Это свойство определяет то, что в среде звезд и во время взрывов сверхновых, к примеру, аксионы должны порождаться в огромных количествах, разлетаясь по космосу по абсолютно прямым траекториям из-за того, что они не взаимодействуют с обычной материей. Некоторые из аксионов, столкнувшись с космическими магнитными полями, должны превратиться в фотоны, что, в свою очередь, должно приводить к появлению вспышек гамма-лучей, сопровождаемых потоками нейтрино.

Такие взаимодействия аксионов с магнитными полями дают ученым шанс зарегистрировать аксионы даже в лабораторных условиях. Для этого, в теории, достаточно расположить в качестве двойной стены экспериментальной камеры полюса мощного магнита и осветить первую «стену» лучом света мощного лазера. Некоторые из фотонов лазерного света под воздействием магнитного поля должны превратиться в аксионы, которые, пройдя сквозь первую стену, столкнутся с магнитным полем второго магнита и снова превратятся в фотоны. И в результате создастся эффект, словно фотоны прошли сквозь непрозрачный барьер.

Вышеописанный принцип лег в основу эксперимента, проводимого учеными CERN. Однако, вместо использования собственного источника фотонов, датчик Солнечного аксионного телескопа (CERN Axion Solar Telescope, CAST) смотрит на Солнце, в недрах которого аксионы должны рождаться в огромных количествах. В качестве магнита этого телескопа, как упоминалось выше, был использован экспериментальный вариант одной из секций коллайдера, которая установлена на поворотном основании.

Датчик телескопа наводился на Солнце и наблюдал за ним в течении полутора часов во время восхода и закатаю Если аксионы существуют на самом деле, то некоторые из них должны были превратиться под воздействием магнитного поля в фотоны рентгеновского излучения. Для усиления сигнала от рентгеновского датчика ученые CERN использовали технологии и копию аппаратных средств, созданных в свое время для рентгеновского телескопа NuSTAR.

Тем не менее, за три года наблюдений при помощи аксионного телескопа CAST, все, что было зарегистрировано его датчиками, было лишь сигналами фоновых шумов. Тем не менее, ученые уже опознали источник этих шумов и разработали технологию, которая позволит им избавиться или компенсировать помехи без искажений других сигналов. И, естественно, весь опыт, приобретенный учеными при работе с телескопом CAST, будет использован ими же при разработке конструкции и строительстве нового еще большого аксионного телескопа, получившего название IAXO.

Источник: dailytechinfo.org

http://sci-dig.ru/physics/uchenyie-cern-natselili-gigantskiy-magnit-na-solntse-s-tselyu-poiska-chastits-temnoy-materii/

The discovery of the Higgs boson using the Large Hadron Collider scientists from the European organization for nuclear research CERN put in place the last missing piece of the Standard model of particle physics. After that, all that was and will be discovered in the depths of the Collider that is outside the scope of the Standard model fitting, for example, in the theory of supersymmetry, an extension of the Standard model. But unfortunately, using the LHC, scientists can only search for heavy particles, and such particles, such as axions with a small mass and a special behavior that simply can not be detected by even the most highly sensitive sensors.

However, some elements of the equipment of the Collider can be used to search for axions. Enterprising engineers at CERN took a shot with the Collider magnets and combined them with the technology focus x-ray radiation used in x-ray space telescopes. They created the device, from a theoretical point of view, should be capable of detecting the axions generated in the Sun's interior. But, unfortunately, for the time of observation, scientists have not managed to register any of these hypothetical particles.

Physicists come up with various hypothetical particles not for fun. For an introduction to the use of the concept of any new particles there are usually serious reasons. In the case of axions such grounds came from an area called quantum chromodynamics, which describes the interactions of quarks and gluons. Axions were proposed as an explanation for why particles that can absolutely "indifferent" to the direction of flow of time, as strange as it may sound.

For all the time of research, scientists have proposed several different types of axions, have one thing in common — extremely low weight. This, in turn, makes the axions candidates for the "title" of dark matter particles, which is present in the Universe in large numbers and which is not yet possible to register in any way.

One of the strange properties of axions is their behavior in strong magnetic fields, which can cause the conversion of the axion into a photon of light and back. This property determines what in the environment of stars and during supernova explosions, for example, the axions must be generated in huge quantities, flying into space on absolutely straight trajectories due to the fact that they do not interact with ordinary matter. Some of the axions in the face of cosmic magnetic fields, should turn into the photons, which in turn should lead to the appearance of flashes of gamma rays, followed by a neutrino fluxes.

Such interaction of axions with magnetic fields giving scientists the chance to register axions even in the laboratory. To do this, in theory, enough to have as a double wall of the experimental chamber of the pole of a powerful magnet and to cover the first "wall" of the light beam powerful laser. Some of the photons of laser light under magnetic field must be converted to axions, which, after passing through the first wall will encounter the magnetic field of the second magnet and again turn into photons. And the result will create the effect, as if the photons have passed through the opaque barrier.

The above principle formed the basis of the experiment conducted by CERN scientists. However, instead of using their own source of photons, the sensor Solar axion telescope (CERN Solar Axion Telescope, CAST) looks at the Sun, in the depths of which the axions should be produced in large quantities. As magnets of this telescope, as mentioned above, were used in the experimental version of one of the sections of the Collider, which is installed on the rotatable base.

Sensor telescope onto the Sun and watched him for half an hour during sunrise and rolled up If axions actually exist, some of them had become under the influence of magnetic fields in the photons of x-rays. To enhance the signal from the x-ray sensor, CERN scientists used the technology and a copy of the hardware created in its x-ray telescope NuSTAR.

However, over the three years of observations with axion telescope, CAST, all that was was its sensors, it only signals to the background noise. However, scientists have identified the source of these noises and has developed a technology that will allow them to get rid of, or to compensate for the interference without distortion of other signals. And, of course, the whole experience of scientists at work with the CAST telescope will be used by them in the development of design and construction of a new still a large axion telescope, called IAXO.

Source: dailytechinfo.org

http://sci-dig.ru/physics/uchenyie-cern-natselili-gigantskiy-magnit-na-solntse-s-tselyu-poiska-chastits-temnoy-materii/

Category: Физика- Physics | Added by: zvonimirveres
Log In
Search
Calendar
«  May 2017  »
SuMoTuWeThFrSa
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031
Организации / Оrganizations
Полезные ссылки / Useful links