Физика в ожидании новых установок и новых открытий

"... — Какие главные вызовы стоят сегодня перед физикой фундаментальных взаимодействий? Как вы оцениваете уровень развития этого направления физики в России по сравнению с мировым?
— Тут есть теория, а есть эксперимент. Физика фундаментальных взаимодействий — наука экспериментальная, изучает основные силы и частицы, определяющие устройство Вселенной. У нас имеются установки коллайдерного типа, изучающие поведение частиц при столкновениях при высоких энергиях. Есть электронные коллайдеры в Новосибирске — в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера (ИЯФ СО РАН). В Дубне Объединенным институтом ядерных исследований (ОИЯИ) строится сверхпроводящий коллайдер протонов и тяжелых ионов NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility). Надеемся, что он запустится в этом году. NICA будет изучать столкновения тяжелых ионов для исследования сильного ядерного взаимодействия и кварк-глюонной плазмы.,,

Есть протонный ускоритель У-70 — это не коллайдер, а протонный синхротрон — в Протвино. Он расположен в Институте физики высоких энергий, на момент сооружения (конец 1960-х) его энергия была рекордной, и до сих пор это самый высокоэнергетичный ускоритель в России: на нем проводятся эксперименты на энергиях ниже, чем у Большого адронного коллайдера, но он остается важным для исследований физики частиц.
И прочие машины у нас тоже есть. Они уже несколько меньших энергий, но на них тоже исследуется физика элементарных частиц, поэтому база у нас некоторая остается. Конечно, во многих случаях ее имеет смысл улучшить, потому что любая вещь ветшает и устаревает со временем, а техника у нас, конечно, во многих случаях очень старая. NICA — это, может быть, единственный пример новой установки, её прямо сейчас строят, а так обычно это что-то такое улучшенное старое.

Но если говорить о самых высоких энергиях, то такой коллайдер, конечно, вообще на Земле один, и это Большой адронный коллайдер. И было бы глупо строить где-то еще второй с такими же свойствами (не говоря уж об экономических и логистических сложностях). Если строить, то уже следующего поколения на еще большей энергии. И есть несколько таких проектов — например, в Китае, в том же ЦЕРНе..."

Весь материал: «Ъ-Наука» - 24.07.2025

Серия сообщений "Наука (5)":
Часть 1 - О сеансе №1 на ускорительном комплексе NICA
Часть 2 - Байкал: капсула времени человечества
...
Часть 16 - Об 11-й Международной конференции GRID’2025
Часть 17 - Всё надо делать по возможности быстро
Часть 18 - Актуальное интервью с действующим учёным
Часть 19 - Новый научный центр, новые установки

     21-22 июня в Доме международных совещаний ОИЯИ  состоялась 58-я сессия Программно-     консультативного комитета по физике частиц (заседание прошло в смешанном формате). 

     Что же касается предыдущих сеансов коллаборации BM@N - в неполной конфигурации, в тестовом режиме   установка накапливала события. В позапрошлом году был проведен технический сеанс, но, тем не менее, были   накоплены данные физического эксперимента. Буквально на днях европейский журнал принял статью по   результатам предыдущего сеанса. Так что фактически научные данные в рамках программы NICA уже начали   завоевывать позиции на мировом научном ландшафте.

Серия сообщений "Наука (3)":
Часть 1 - XFEL поможет видеть атомарные процессы
Часть 2 - Фундаментальной ядерной физике - развиваться
...
Часть 26 - Здесь будет Центр коллективного пользования
Часть 27 - Релиз ИФВЭ о соглашении по проекту «СИЛА»
Часть 28 - Как осуществляется мегапроект в Дубне
Часть 29 - Проект ЦКП «СКИФ» успешно продвигается
Часть 30 - Проекта пока нет, строить скоро начнут
...
Часть 46 - Как СССР соперничал с США в лунных программах
Часть 47 - «СКИФ» строится, пора готовить исследователей
Часть 48 - Механизм земной жизни - математически

Наблюдение в ЦЕРНе ранее предсказанного бозона Хиггса как будто бы завершило эпоху открытий фундаментальных элементарных частиц. На самом же деле вопросов к Стандартной модели (см.) меньше не стало - она может объяснить далеко не все явления. Например, непонятно, почему во Вселенной почти нет антивещества (проблема барионной асимметрии Вселенной), почему нейтрино имеют хоть и ничтожно малую, но ненулевую массу, почему вакуум Стандартной модели выглядит метастабильным (измеренная масса частицы Хиггса лежит в узкой области между границами стабильности и нестабильности вакуума), почему масса бозона Хиггса относительно невелика, хотя ожидаемый вклад от квантовых поправок на очень малых расстояниях, согласно современной теории, должен вести к гигантским значениям этой массы. Наконец, осталась загадкой природа темной материи.

Исследователь разработал теоретическую модель, которая позволила предсказать массу второго гипотетического бозона Хиггса. В основе концепции лежит идея о том, что бозон Хиггса может быть составной частицей, части которой очень сильно связаны, наподобие того, как кварки сильно связаны внутри протонов и нейтронов.

«Современный уровень согласия теории и эксперимента показывает, что частицы Стандартной модели напрямую не взаимодействуют или почти не взаимодействуют с какими-то другими гипотетическими частицами. Исключение составляет бозон Хиггса, для которого пока нет сильных экспериментальных ограничений. Это указывает на то, что из частиц Стандартной модели второй бозон Хиггса, скорее всего, заметно взаимодействует только с известным бозоном Хиггса, поэтому в образовании масс других элементарных частиц не участвует. Тогда эта частица, по определению, не является бозоном Хиггса. Более интригующий вариант: она действительно бозон Хиггса, но не в нашем "светлом" мире наблюдаемых элементарных частиц, а в "темном" мире ненаблюдаемых частиц темной материи. Тогда, если уж прибегать к популярным метафорам, её, вероятно, было бы точнее называть не второй "частицей Бога", а "частицей антипода Бога". Если она существует и физики научатся экспериментально наблюдать её эффекты, то мы как бы приоткроем портал в мир темной материи, находясь в земной лаборатории», — поясняет Сергей Афонин (см.).

Серия сообщений "Наука (5)":
Часть 1 - О сеансе №1 на ускорительном комплексе NICA
Часть 2 - Байкал: капсула времени человечества
Часть 3 - Почему токамак - российский бренд. Как водка...
Часть 4 - С.Афонин (СПбГУ) предсказал "тяжелый Хиггс"
Часть 5 - Вселенная без начала и конца?
Часть 6 - В Ереване - про статус проекта SPD ОИЯИ
...
Часть 17 - Всё надо делать по возможности быстро
Часть 18 - Актуальное интервью с действующим учёным
Часть 19 - Новый научный центр, новые установки

 — Если говорить о физике высоких энергий, то за семь десятилетий она прошла огромный   путь. Открыты фундаментальные физические законы, которые управляют всем нашим   сложным разнообразным миром. Одно из важных недавних научных событий, где все   институты НИЦ «Курчатовский институт», включая наш, принимали серьезное участие, это   открытие в CERN бозона Хиггса. Он отвечает за образование массы элементарных частиц.

— Есть ли какие-то прорывные результаты?

— Какие у вас планы на будущее? 

Серия сообщений "Публикации об отдельных учёных ":
Часть 1 - Адо: будущие ускорители у нас и за рубежом
Часть 2 - О физике на УНК и первом выдвижении в РАН
...
Часть 35 - "Персональный Чернобыль" Анатолия Бугорского
Часть 36 - На Александровских чтениях говорили об ИФВЭ
Часть 37 - А.М. Зайцев в журнале "В мире науки"
Часть 38 - У Арбузова - юбилей
Часть 39 - Тридцать лет после запуска ускорителя ИФВЭ
...
Часть 48 - 120 лет со дня рождения физика Юлия Харитона
Часть 49 - «Последние кирпичики» в Стандартную модель
Часть 50 - Профессор Тепляков - кавалер ордена Славы