Ми знаємо будівельний майданчик потужного колайдера. Проект за участю NCBJ

За рішенням Міністерства енергетики США на початку січня в Національній лабораторії Брукхейвена поблизу Нью-Йорка буде розроблено новий потужний пристрій для проведення передових досліджень у галузі фізики високих енергій. Мова йде про електричний колайдер «Електрон-Джон» (EIC), будівництво якого має розпочатися незабаром — його вартість становитиме приблизно 2 мільярди доларів США. Програма досліджень планових експериментів спільно створена вченими Національного центру ядерних досліджень.

Пристрій, побудований під Нью-Йорком, повинен відкрити нові простори для експериментальних досліджень у сфері взаємодій між субатомними частинками. Два протилежних прискорювача зіткнуться електрони з протонами або атомними іонами з можливістю поляризації обох променів.

Фізики з усього світу, включаючи Польщу, беруть участь у плануванні та розробці проектів — працюють над оптимізацією конструкції прискорювачів та експериментів з використанням їхніх комплектів. "Новий пристрій дозволить краще зрозуміти структуру найменших будівельних блоків речовини та взаємодії, які змушують її існувати", — пояснює професор Лех Шимановський з Національного центру ядерних досліджень (NCBJ).

Серед дослідників, які готують нові експерименти, є, серед інших Польська група фізиків-теоретиків з відділу фундаментальних досліджень NCBJ. Лікарі Павло Шнайдер та Якуб Вагнер разом із колегами з французької CEA підготували платформу для розрахунку PARTONS, яка дозволяє генерувати прогнози для EIC на основі існуючих теоретичних знань про сильну взаємодію.

"Результати, отримані завдяки цій платформі та завдяки обчислювальній техніці, такій як нейронні мережі та генетичний алгоритм, дозволяють створити точні прогнози для EIC, але також оцінити очікуваний її вплив на розуміння структури речовини", — описав доктор Шнайдер. "Надзвичайна точність запланованих експериментів вперше створить тривимірні, томографічні зображення внутрішнього протона ». "Підготовлений нами інструмент унікальний", — додає доктор Вагнер. "Ми вже отримали та опублікували декілька робіт з першими результатами, які повинні полегшити теоретичний аналіз даних, отриманих в EIC", — підсумовує він.

"Ядерна речовина досі точно не відома, і ми можемо описати її взаємодію лише значною мірою", — каже доктор Толга Антінолук, який реалізує грант Європейського Союзу в NCBJ для фізики важких іонів в EIC. "Зіткнення із застосуванням важких іонів дозволяють вивчати нові стани речовини, з небаченою щільністю глюонів — частинок, що здійснюють сильні взаємодії, що відповідають за існування, серед іншого, протона", — наголошує він.

Теоретичні дослідження сильних взаємодій на самому елементарному рівні мають давню традицію в NCBJ, і наші вчені є одними з світових експертів у цій галузі. У 2021 році інститут та Варшавський університет організують міжнародну зустріч фізиків, які працюють над EIC, на яких прийматимуть кілька сотень найвидатніших фахівців з усього світу.

Більше про проект EIC можна прочитати в інформації на веб-сайті BNL.

Джерело: Національний центр ядерних досліджень

Facebook Comments