Dalelių greitintuvų ateitis yra čia.

„Electron-Ion Collider“ (EIC) nagrinėja branduolinės medžiagos vidinę struktūrą tokią, kokia ji yra šiandien. Elektronai, susidūrę su jonais, keičiasi fotonais kaip branduolio dalelėmis, kad mokslininkai galėtų „pamatyti“ branduolio dalelės viduje. Susidūrimo metu bus sukurta tiksli 3-D momentinė vidinių kvarkų ir gliuonų išdėstymo nuotrauka įprastose branduolinėse medžiagose, pavyzdžiui, mišrus CT / MRI skaitytuvas atomams. Elektronai gali „ištraukti“ atskirus kvarkus iš protonų, kurie sudaro branduolį. Tyrimas, kaip šie kvarkai formuoja sudėtines daleles, informuos mus, kad šiandien matoma medžiaga išsivystė iš QGP, ištirto reliatyvistiniame sunkiųjų jonų greitintuve (RHIC).

„Electron-Ion Collider“ užkulisiuose – be energijos suvartojantis žalias greitintuvas ir chiralinis magnetinis efektas, kuris bus paleistas šią vasarą.

Kai 2020 m. Sausio mėn. „Electron Ion Collider“ buvo sukurtas į priekį, jis tapo vieninteliu nauju pagrindiniu greitintuvu, veikiančiu bet kurioje pasaulio vietoje.

“Visos žvaigždės yra išlygintos”, – sakė Elke-Caroline Aschenauer, Brookhaveno nacionalinės laboratorijos štabo mokslininkė ir pagrindinė EIC plano rengėja. Tai kartu su pagrindine teorija gali būti pirmasis atsakymas į seniai egzistuojantį branduolinės fizikos klausimą. “

EIC nėra vienintelis Brookhaveno projektas, pasirengęs formuoti branduolių ir dalelių fiziką. Būsimi „Relativistic Heavy Ion Collider“ duomenys galų gale galėtų aptikti sunkiai pasiekiamą chiralinį magnetinį poveikį. Tuo pačiu metu planuojamas katalizatorius gali naudoti ilgalaikę energiją, kuri yra didžiulis išėjimas iš šių dienų mašinų.

Spaudos konferencijoje, vykusioje 2021 m. Balandžio mėn. APS susitikime, mokslininkai aptarė, kaip šiuolaikiniai katalizatoriai gali susidurti tiek su mūsų energijos naudojimu, tiek su prielaidomis apie materijos pobūdį.

Galingas naujas branduolinės fizikos objektas

„EIC mokslo pažanga padės mums visiems suprasti, iš kur esame ir kaip matoma medžiaga aplink mus sudaro mūsų infrastruktūra“, – sakė Aschenaueris.

Akceleratoriai ir detektoriai veikia kaip tam tikra kamera, kuri ima 3D vaizdus ir filmus, kuriuose elektronai susiduria su protonais ir poliarizuotais jonais. Kaip ir kompiuteris, skirtas atomams, EIC leis mokslininkams pamatyti, kaip nuo jėgos priklausomos gluono dalelės koaguliuoja, kvarkai, protonų ir neutronų vidiniai komponentai. Tai taip pat siūlo įžvalgą apie pagrindinį dalelių sukimąsi.

„Aschenauer“ pateiks būsenos atnaujinimus nuo pirmųjų EIC programos metų, bendradarbiaudama tarp BNL ir Thomas Jefferson National Accelerator Facility ir apžvelgdama eksperimentinę įrangą.

Chiralinis magnetinis efektas

Chiralinio magnetinio efekto (CME) eksperimentinis matas. Herono kampinės koreliacijos modelio iliustracijos skersinėje (xy) plokštumoje su z-sijos ašimi sunkiojo jonų susidūrimo CME atveju sukėlė asimetrinę hadronų emisiją. Teigiamas ir neigiamas išilgai magnetinio lauko ašis.Kreditas: Dmitrijus E. Kharzeevas ir Jinfengas Liao / Gamtos apžvalgos fizika.

Medžiok chiralinį magnetizmą

EIC sukurs reliatyvistinį „Heavy Ion Collider“, kuris netrukus duos reikšmingų rezultatų.

2021 m. Vasarą atlikus duomenų analizę, greičiausiai, buvo padarytos eksperimentų išvados, ieškant galutinių Chiral magnetinio poveikio įrodymų. Čia pateikti efektai padeda paaiškinti daugelį pagrindinių standartinių modelių savybių ir atskleisti, kodėl mūsų visatoje yra daugiau materijos nei antimaterijos, kuri yra kritiškai svarbi žmogaus egzistencijai.

Jinfengas Liao, teorinis branduolio fizikas iš Indianos universiteto Blumingtono, pasidalins svarbiomis prognozėmis apie tai, ką eksperimentas galėjo atrasti.

„Parašas, numatytas mūsų teorinių tyrimų, vienareikšmiškai parodo pažadą generuoti magnetinį chiralinį poveikį atliekant isobarinio susidūrimo eksperimentus.

Liao ir kolegos sukūrė pritaikytą skysčių dinamika pagrįstą skaičiavimo įrankį, kad imituotų eksperimentinius susidūrimus ir visus pokyčius, kurie sukeltų Chiral magnetinius efektus.

Jie parodė, kad nauji bandymai turėjo didesnes galimybes aptikti poveikį nei ankstesni bandymai su silpnais signalais ir sunkiu užteršimu fone. Pranašystė paskelbta Fizinio apžvalgos laiškas.

Dalelių greitintuvo animacija

Animacija, rodanti, kaip įvairios energijos dalelės juda per pastovų lauką, kintantį tiesinį gradiento greitintuvą. Kreditas: Stephenas Brooksas.

Didelė žalia technika

Tiriant šį gilų atominį klausimą reikia daug jėgų.

„Didelės dalelių greitintuvai sunaudoja nerimą keliantį kiekį energijos“, – sakė Georgo Hoffstaetteris, Kornelio universiteto profesorius.

Jis pasidalins „Cornell-BNL Test Accelerator“ arba „CBETA“ – pirmosios pasaulyje mašinos, kuri kelis kartus pagreitino spindulį, o jis įjungtas, pakartotinai panaudojant pluošto energiją, rezultatais. Tai taip pat pašalina elektros energijos poreikį naudojant superlaidžius ir magnetinius įtaisus.

„Energy Recovery Linacs“ technologija, įgalinanti bandomuosius greitintuvus, gali sukelti mažesnius greitintuvus su didesne spindulių srove ir mažesnėmis energijos sąnaudomis.

„Žmonėms gali būti naudinga pramoninis„ Energy Recovery Linacs “naudojimas naudojant patobulintas kompiuterio mikroschemas, gydant juos nuolatinės magnetinės spinduliuotės terapijos centruose arba įkvėpus medicininių izotopų, pagamintų kartu su šia medžiaga.

Remdamasis bandymo greitintuvo sėkme, pagrindinis tyrėjas ir vyresnysis Brookhaveno fizikas Dejanas Trbojevičius pristatys naujojo žaliosios energijos kolektoriaus dizainą. Dalelių greitį palei hipodromą sudaro aukštos kokybės nuolatiniai magnetai, kuriems nereikia elektros energijos.

„Žaliųjų dalelių greitintuvas“ yra naujas būdas pagreitinti daleles, naudojant labai griežtą judesio valdymą ir labai didelį energijos diapazoną. Anksčiau niekas to nedarė “, – sakė Trbojevičius.

Jis parodys, kaip EIC, taip pat panašūs greitintuvai, svarstomi „Large Hadron Collider“, gali sujungti energiją taupančias savybes.

Nuoroda: 2020 m. Gruodžio 9 d. Shuzhe Shi, Hui Zhang, Defu Hou ir Jinfeng Liao „Chiral magnetinio efekto parašai susidūrus su izobarais“, Fizinio apžvalgos laiškas.
DOI: 10.1103 / PhysRevLett.125.242301

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Prognozuojama, kad ateivių rūšių padaugės 36% iki 2050 m

Egipto žąsis (Alopochen aegyptiaca), kilusi iš Afrikos, o dabar įsikūrusi Vidurio ir Vakarų Europoje. Autorius: profesorius Timas Blackburnas, UCL Tikimasi, kad šio amžiaus viduryje...

Dėl hormoninių vaistų neproliferaciniai baltymai gali išplisti koronavirusą ir sustabdyti ID-19 vystymąsi

Hormonų tyrimai gali sukelti AD-19 ginklų paplitimą. Kreditas: „Getty Images“ Naujas „Penny Medical“ tyrimas parodo, kaip anti-androgenai trukdo pagrindiniams receptoriams, reikalingiems virusų invazijai į...

Nuostabus „slapto“ objektyvo projektavimo metodas, kurį naudojo „mikrobiologijos tėvas“, rastas po 300 metų

Tai Van Leeuwenhoek mikroskopas. Autoriai: Utrechto universitetas / Rijksmuseum Boerhaave / TU Delft Mikroskopas, kurį Antoni van Leeuwenhoek naudojo novatoriškiems tyrimams atlikti, turi nuostabų...

Joninės sijos sudaro glaudžiai sujungtas „Qubits“ grandines.

Jonų pluoštai gali suformuoti glaudžiai suporuotas kvantinių bitų (kubitų) grandines, pagrįstas deimantų „azoto neturinčiais„ spalvų centrais “, skirtus naudoti kvantinės skaičiavimo aparatinėje įrangoje. ...

Tyrėjai kuria 3D atspausdintą želę biomedicininėms medžiagoms, minkštai robotikai

Hidrogelio medžiaga gaunama iš skirtingo dydžio dumblių dalelių. Paskola Orlino slėnis, NC valstybinis universitetas Dėl stiprumo ir lankstumo hidrogeliai sujungia du fizinius kiaušinius...

Newsletter

Subscribe to stay updated.