V tunelech urychlovače částic CERNu straší duch.
V Super protonový synchrotronNakonec fyzici změřili a kvantifikovali množství neviditelné struktury, která může odklonit dráhu částic v ní obsažených a vytvořit problémy pro výzkum částic.
Bylo popsáno, že se vyskytuje v Jevištní prostorCož může představovat jeden nebo více stavů pohybujícího se systému. Vzhledem k tomu, že k reprezentaci struktury jsou zapotřebí čtyři stavy, vědci ji považují za čtyřrozměrnou.
Tato struktura je výsledkem jevu známého jako echoSchopnost je měřit a měřit nás přivádí o krok blíže k řešení globálního problému souvisejícího s magnetickými urychlovači částic.
„S těmito ozvěnami se stane to, že částice nejdou přesně po cestě, kterou chceme, a pak odletí a ztratí se.“ říká fyzik Giuliano Franchitti na GSI V Německu. „To degraduje paprsek a ztěžuje dosažení požadovaných parametrů paprsku.“
K rezonanci dochází, když se dva systémy vzájemně ovlivňují a synchronizují. Mohla by to být vznikající ozvěna mezi Planetární dráhy Jak na své cestě kolem hvězdy nebo ladičky interagují s gravitací, začnou se otáčet Sympatická smyčka Když se zvukové vlny z jiné ladičky střetnou s jejími zuby.
Použití urychlovačů částic Silný magnet To generuje elektromagnetická pole k nasměrování a urychlení paprsků částic tam, kam je fyzikové chtějí. Zvonění Mohou se vyskytovat v urychlovači kvůli defektům v magnetu, čímž vzniká magnetická struktura, která problematickým způsobem interaguje s částicemi.
Čím více stupňů volnosti dynamický systém vykazuje, tím složitější se stává jeho matematický popis. Částice pohybující se urychlovačem částic jsou obvykle popsány s použitím pouze dvou stupňů volnosti, které odrážejí dvě souřadnice potřebné k umístění bodu na ploché mřížce.
Popis struktur v nich vyžaduje jejich mapování pomocí dalších funkcí ve fázovém prostoru nad rámec dimenzí shora dolů a zleva doprava; To znamená, že k mapování každého bodu v prostoru jsou potřeba čtyři parametry.
tento, Výzkumníci říkajíje něco, co může snadno uniknout naší inženýrské intuici.
„Ve fyzice urychlovačů je myšlení často pouze na jedné úrovni.“ říká Franchitti. Aby však bylo možné zmapovat rezonanci, musí být paprsek částic měřen v horizontální i vertikální rovině.
Zní to přímočaře, ale pokud jste zvyklí o něčem přemýšlet určitým způsobem, může to vyžadovat úsilí přemýšlet mimo rámec. Pochopení účinků rezonance na svazek částic trvalo několik let, stejně jako několik masivních počítačových simulací.
Tato informace však otevřela cestu Franchittimu spolu s fyziky Hannesem Bartoškem a Frankem Schmidtem z CERNu, aby magnetickou anomálii konečně změřili.
Pomocí monitorů polohy paprsku podél Super Proton Synchrotron změřili polohu částic pro asi 3000 paprsků. Přesným měřením toho, kde byly částice vycentrovány nebo odkloněny na jednu stranu, byli schopni vytvořit mapu rezonance pronásledující urychlovač.
„Náš nejnovější objev je tak výjimečný tím, že ukazuje, jak se jednotlivé částice chovají v dvojité rezonanci.“ říká Bartošek. „Můžeme prokázat, že experimentální výsledky jsou v souladu s tím, co bylo předpovězeno na základě teorie a simulace.“
Dalším krokem je vypracování teorie popisující, jak se jednotlivé částice chovají v přítomnosti rezonance urychlovače. Vědci tvrdí, že jim to v konečném důsledku poskytne nový způsob, jak zmírnit degradaci paprsku a dosáhnout paprsků s vysokým rozlišením požadovaných pro současné a budoucí experimenty s urychlováním částic.
Výzkum týmu byl zveřejněn v Fyzika přírody.
Přátelský webový obhájce. Odborník na popkulturu. Bacon ninja. Tvrdý twitterový učenec.
