Брукхевенская национальная лаборатория США сообщила , что сотрудники
Релятивистского коллайдера тяжелых ионов (RHIC, Relativistic Heavy Ion
Collider) разработали метод, который позволяет корректирующему сигналу
обогнать пучок частиц, мчащийся практически со скоростью света.
РКТИ
- один из самых мощных современных коллайдеров - предназначен для
моделирования первых секунд существования Вселенной. Сталкивая мчащиеся
с огромными скоростями частицы, физики частично воспроизводят процессы,
происходившие непосредственно после Большого взрыва. Ученые надеются,
что подобные исследования помогут решить фундаментальные теоретические
проблемы современной физики.
В одном из экспериментов РКТИ по
двум отдельным огромным кольцам длиной около четырех километров в
противоположных направлениях мчатся два пучка ионов - ядер атомов
золота. Скорость движения пучков составляет до 99,995 процента от
скорости света. Пучки состоят из отдельных групп - сгустков, состоящих
из миллиардов ионов каждый. Цель эксперимента - столкновение пучков
(кольца имеют шесть специальных пересечений), приводящее к
возникновению крошечного кусочка раскаленной плотной материи,
воспроизводящей условия ранней Вселенной.
В ходе движения ионы в
пучке постепенно нагреваются, расстояние между ними увеличивается, и
сгустки становятся менее плотными. В этом случае уменьшается количество
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 не непрерывным потоком.
Идея
стохастического охлаждения проста: специальное устройство (пикап)
измеряет, насколько положение частиц в пучке отличается от идеального,
и передает информацию об этом 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 должен обогнать пучок, движущийся почти 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, поэтому сигнал обгоняет его. В другом случае сигнал
передается по оптоволокну в другую сторону - навстречу пучку, чтобы
кикер охладил его на следующем круге.
В РКТИ пока что
протестировано только продольное стохастическое охлаждение - сжатие
сгустка вдоль направления его движения (длинный сгусток становится
короче) - в одном из колец. Количество столкновений ионов уже
увеличилось на 20 процентов. Расчеты позволяют надеяться, что введение
продольного и поперечного (при котором "толстый" сгусток становится
тоньше) охлаждения в обоих кольцах увеличит количество столкновений на
500 процентов.
Полностью систему стохастического охлаждения
физики планируют ввести в строй к 2011 году. Обойдется примерно в семь
миллионов долларов. Альтернативная система - электронное охлаждение -
обошлась бы в 95 миллионов долларов.
Firefox 3.0 Beta 5
Opera 9.50
Nero 8 Ultra Edition 8.3.2.1
Winamp 5.5.2.1.800
WinRAR 3.71 RUS Full
