|
|
Субботний блик науки № 63
Карманный ускоритель
Элементарный ускоритель есть у многих: во всяком телевизоре, собранном с использованием электронно-лучевой трубки. Там, внутри сего вакуумного прибора, электроны ускоряются и формируют лучи, рисующие картинку на экране. Впрочем, в наши дни настоящих физиков интересуют не простые телевизионные картинки, пусть и нарисованные лучами из электронов, а сногсшибательные результаты страшных столкновений тех самых электронов, пусть и собранных в лучи. Это делают настоящие ускорители элементарных частиц: электрон позитрону в лоб — трах! — новый результат в физике высоких энергий. При условии, что энергия действительно запредельно высока: бытовым телевизором не обойдешся.
Ведь чтобы какой там новый хигс смелым ударом высадить из микрокусочка пространства, окружающего место столкновения, энергии туда, в микрокусочек, надо запихать под завязку, а лучше — больше, потому как в передовых изысканиях известен только предположительный нижний предел, что, конечно, естественно: что же это за передовые изыскания, коли наперед все б физики о них знали.
Выше энергия частиц ускоренных — ближе мерцает призрак фундамента мироздания. (А новых шагов к этому фундаменту нам ждать сейчас больше и неоткуда, кроме как от смелых запускателей частиц.) Традиционный ускоритель (мы о них то и дело пишем) — устройство не только технически сложное, но еще и дюже громадное: прорыты под горами и долинами туннели во многие километры, куда, собственно, эти ускорители и запихнуты. Частицы бегают кругами, под воздействием высокочастотных электромагнитных импульсов, в хитрые сверхпроводящие катушки пущенных, или еще как-то, но на стол все равно не поставишь. Даже на лабораторный.
А оказалось бы очень удобно, если бы ускоритель энергии высокой, да с телевизор размером, пусть и очень большой телевизор, но чтобы не дорого, и в лабораторию среднеразмерную влазил. А даже если и боком бы только влазил, все равно — хорошо: широко доступны окажутся частицы, ускоренные до больших скоростей-энергий. Такое, вроде, есть в перспективе.
Придумали ускорять электроны в особой плазме, особым же, хорошо подобранным, лазерным импульсом. Оказалось, плазменная система, способная вместить электромагнитное поле много большей, чем традиционные среды, «мощности», спущенная лазерным импульсом, так оный электрон пинает, что частица на миллиметровой дистанции набирает скорость, эквивалентную многосотметровому пробегу по ускорительной трубе. Компактный и дешевый плазменно-лазерный ускоритель, может и не для всякого, любящего размах, физика годится, но какие-то запросы на разогнанные электроны мог бы и удовлетворить.
Однако не все так просто.
Хоть компактный ускоритель и обещает высокие энергии, пока продуцируемые новым прибором наборы частиц не годятся для чего-то путного. Сперва, все они, частицы в ускоренном «пучке», обладали совсем разной, хоть и немалой, энергией, что не годится для исследований. Этого научились в некоторой мере избегать, используя систему из нескольких лазеров. Но все равно «пучки» получаются совсем не пучками: кто сюда летит, а кто в ином направлении. Для постановки мудрого исследования такой разброс путей не самое лучшее подспорье. Есть и другие трудности. Но прогресс движется, и появилась надежда избежать многих проблем, например, разгоняя при помощи лазера электроны в вакууме, а не в плазме (как сообщают, например, здесь).
Ускорители, о которых мы любим писать и от которых ждем результатов, не обязательно стоят десять миллиардов и оказываются большими и длинными. Есть надежда построить маленькие и короткие, используя лазер и плазму. Так что через некоторое время хорошо разогнанный пучок электронов окажется прямо на столе у заинтересованного физика, а потом станет компактнее. И если вы вдруг верите, что в хорошем ускорителе можно получить маленькую Черную дыру (ну а уж пробить дырку в другое измерение можно почти наверняка), то вот вам и начало истории про карманный чернодырный генератор.
А говорите — фантастика по телевизору.
01.10.2005
Теги: ускорители частиц
физика
|
Ваш отзыв автору
|
|
|
