Ученые обогнали резвость света

Имитируя последствия Большого взрыва, Ученые-физики смогли преодолеть резвость света.

Брукхевенская национальная лаборатория США заявила, что Работники Релятивистского коллайдера тяжелых ионов (RHIC, Relativistic Heavy Ion Collider) разработали метод, который дает возможность корректирующему сигналу обогнать Пучок частиц, мчащийся на практике со скоростью света.

РКТИ - один из наиболее мощных современных коллайдеров - предназначен Для моделирования первых секунд существования Вселенной. Сталкивая мчащиеся с огромными скоростями частицы, физики не Полностью воспроизводят процессы, происходившие конкретно после Большого взрыва. Ученые питают надежду, что подобные исследовательскую работу помогут решить фундаментальные теоретические проблемы современной физики, передает Lenta. Ru.

в 1-ом из экспериментов РКТИ по двум отдельным огромным кольцам длиной около 4-х километров в противоположных направлениях мчатся два пучка ионов - ядер атомов золота. Резвость движения пучков составляет до 99, 995 процента от скорости света. Пучки состоят из отдельных групп - сгустков, состоящих из млрд. ионов каждый. Цель эксперимента - столкновение пучков (кольца имеют шесть специальных пересечений), приводящее к возникновению крошечного кусочка раскаленной плотной материи, воспроизводящей правила ранней Вселенной.

в процессе движения ионы в пучке постепенно нагреваются, расстояние между ними повышается, и сгустки стают менее плотными. В этом случае уменьшается число сталкивающихся частиц, а с ним - объем полезной информации. Для борьбы с этим используется так называемое стохастическое охлаждение, которое, однако, никогда еще не применялось в ускорителях, где частицы движутся сгустками (как в РКТИ), а вовсе не непрерывным потоком.

Идея стохастического охлаждения проста: специальное устройство (пикап) измеряет, насколько положение частиц в пучке отличается от идеального, и передает данные про это корректирующему устройству (кикеру), находящемуся впереди по курсу движения пучка. Кикер при необходимости воздействует на Пучок электрическим полем, получая более плотные и холодные сгустки частиц. В случае РКТИ проблема в том, что сигнал от пикапа к кикеру обязан обогнать Пучок, движущийся чуть ли не на предельной скорости.

в РКТИ Для этого используется две хитрости. В одном случае микроволновой сигнал отправляется более коротким путем по хорде - отрезку, соединяющему две точки окружности. Пучок движется по более длинному пути, по этой причине сигнал обгоняет его. В ином случае сигнал передается по оптоволокну в другую сторону - навстречу пучку, чтобы Кикер охладил его на следующем круге.

в РКТИ покуда что протестировано только продольное стохастическое охлаждение - сжатие сгустка вдоль направления его движения (длинный сгусток становится короче) - в 1-ом из колец. Число столкновений ионов уже увеличилось на 20 %. Расчеты позволяют надеяться, что введение продольного и поперечного (при котором " толстый " сгусток становится тоньше) охлаждения в обоих кольцах увеличит число столкновений на пятьсот %.

Полностью систему стохастического охлаждения физики предполагают ввести в строй к 2011 году. Обойдется ориентировочно в 7 млн. долларов. Альтернативная система - электронное охлаждение - обошлась бы в 95 млн. долларов .