Физики создали модель движения частиц в коллайдере "Супер С-тау фабрика"

Будкера Сибирского отделения РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирского госуниверситета разработали модель движения частиц для будущего российского электрон-позитронного коллайдера нового поколения "Супер С-Тау фабрика". Этот проект представляет собой значимый шаг в изучении фундаментальных явлений в мире элементарных частиц.

Создание "Супер С-Тау фабрики" обещает стать важным событием в области физики элементарных частиц. В рамках научной программы коллайдера планируется изучение частиц, содержащих очарованные кварки и тау-лептоны, а также поиск новых физических эффектов, которые не могут быть объяснены Стандартной моделью.

Этот проект открывает новые перспективы для понимания структуры материи и взаимодействий между элементарными частицами. Российские ученые сосредотачивают свои усилия на создании передовых технологий, которые позволят провести эксперименты на высочайшем уровне точности и эффективности.

Эксперты провели моделирование поведения электронов в газовой смеси для внутренней трекинговой системы, которая играет ключевую роль в обнаружении частиц. От выбора состава газовой смеси зависит точность измерения траектории полета частиц. Этот этап является критическим для успешного функционирования фабрик коллайдеров с высокой светимостью.

Фабриками называют особый класс коллайдеров с высокой светимостью, где светимость определяет количество рождений частиц в единицу времени. Планируется создание такой установки в городе Сарове Нижегородской области, с ожидаемой светимостью в сто раз превосходящей уже существующие аналоги. Это открывает новые перспективы для исследований в области физики элементарных частиц и квантовой механики.

Важно отметить, что электроны и позитроны, рожденные после столкновения, играют важную роль в процессе обнаружения частиц. Точность и эффективность работы трекинговой системы напрямую зависят от характеристик газовой смеси, что подчеркивает необходимость глубокого анализа и оптимизации этого аспекта.

Эксперименты на коллайдере "Супер С-тау фабрика" требуют тщательного подбора газовых смесей для обеспечения оптимальных параметров. Для этого аспирант НГУ Виджаянанд Куттикатту Вадакеппатту из Индии провел расчеты и имитационные исследования более чем 25 различных газовых аргоновых смесей.

Из множества вариантов физики выбрали две наиболее перспективные смеси: одну с 50% тетрафторида углерода и другую с 40% тетрафторида углерода и 15% метана. Эти результаты позволят оптимизировать работу трекинговой системы и обеспечить необходимые параметры для успешных экспериментов на коллайдере. Важно отметить, что точный подбор состава газовых смесей играет ключевую роль в достижении целей исследований на фабрике "Супер С-тау".

В рамках моделирования результатов проекта временно-проекционной камеры, разрабатываемого в ИЯФ, необходимо провести тестирование прототипа. Этот этап работы будет завершен после успешного прохождения тестов, как отмечает Виджаянянд Куттикатту Вадакеппатту.

Кроме того, стоит отметить, что проект уникального электрон-позитронного коллайдера, изначально задуманный для реализации в Новосибирске, был включен в список шести mega-science проектов, запланированных к реализации в России в 2011 году. Важным шагом в развитии научно-технологического потенциала страны стало включение проекта "Супер С-Тау фабрики" в план реализации Стратегии научно-технологического развития России в 2017 году.

Таким образом, тестирование прототипа временно-проекционной камеры станет ключевым этапом в подтверждении результатов моделирования и важным шагом в развитии современных научно-технологических проектов в России.

В 2021 году стало известно, что коллайдер могут построить не в Новосибирске, а в Сарове в рамках проекта Национального центра физики и математики (НЦФМ). Это решение вызвало широкий резонанс в научном сообществе и среди общественности. Перспективы создания "Супер Чарм-Тау фабрики" в России стали предметом горячих дискуссий и дебатов.

Сейчас в мире не существует коллайдера, который вел бы полномасштабные исследования в этой области энергий. Это означает, что потенциальные открытия и достижения в области физики элементарных частиц могут стать революционными для науки и технологий. Создание такого уникального научного объекта открывает перед Россией широкие перспективы для участия в мировых научных проектах и укрепления своего авторитета на международной арене.

Посещение президентом РФ Владимиром Путиным Новосибирска и ознакомление с проектом коллайдера свидетельствует о высокой значимости данной инициативы для страны. Вложения в развитие фундаментальной науки и создание передовых научных инфраструктур являются стратегически важными шагами для обеспечения будущего научно-технологического прогресса России.

Источник и фото - ria.ru