FIZIČARI CERN-A PRONAŠLI „DUHA“: Opsedao im akcelerator, a sad hoće da ga isteraju

Skriven unutar zamršenih tunela akceleratora čestica u CERN-u leži zbunjujući fenomen koji su fizičari tek nedavno otkrili. Unutar instrumenta Super Proton Synchrotron, kvantifikovana je prethodno nevidljiva struktura, sposobna da menja putanje čestica, što predstavlja izazov za naučnaistraživanja.

Opisana kao postojanje unutar faznog prostora, ta struktura se manifestuje u četiri dimenzije, označavajući značajan korak u razumevanju univerzalnih problema akceleratora magnetskih čestica, prenosi „Sajens alert“.

PROBLEM JEDNODIMENZIONALNOG RAZMIŠLjANjA

„U fizici akceleratora, razmišljanje je često jednodimenzionalno. To pruzrokuje degradaciju snopa zraka i otežava postizanje potrebnih parametara tog snopa“, primećuje fizičar Đulijano Franćeti iz GSI-ja u Nemačkoj.

Rezonanca, temeljni fenomen iza navedene strukture, događa se kada se dva sistema sinhronizuju, slično planetarnim orbitama koje gravitaciono međusobno deluju ili viljuškama koje simpatički vibriraju. Akceleratori čestica koriste snažne magnete za vođenje zraka čestica, ali nesavršenosti u tim magnetima mogu da indukuju rezonance, komplikujući putanje čestica.

Složenost problema dalje eskalira s dodatnim stepenima slobode u dinamičkim sistemima zahtevajući četiri parametra u faznom prostoru za tačno mapiranje svake tačke.

„Međutim, da bi se mapirala rezonanca, snop čestica treba da se meri i preko horizontalne i vertikalne ravni“, pojašnjava Franćeti.

USPEH POSLE GODINA PROUČAVANjA

Razumevanje učinaka rezonance zahtevalo je godine proučavanja i opsežne kompjuterske simulacije. Uprkos tome, to je saznanje utrlo put fizičarima Hanu Bartosiku i Franku Šmitu iz CERN-a za merenje pomenute prethodno nedokučive magnetske anomalije.

„Ono što naše nedavno otkriće čini tako posebnim jeste to što pokazuje kako se pojedinačne čestice ponašaju u spregnutoj rezonanci“, kaže Bartosik. „Možemo pokazati da se eksperimentalni nalazi slažu sa onim što je bilo predviđeno na osnovu teorije i simulacije“, dodaje on.

Njihova detaljna merenja, korišćenjem monitora položaja zraka, iscrtala su mapu rezonance koja „opseda“ CERN-ov akcelerator.

Tim sada ima za cilj da razvijeteoriju koja opisuje ponašanje pojedinačnih čestica usred rezonance akceleratora, nudeći novi pristup za ublažavanje degradacije snopa zraka čestica.

Ovo revolucionarno istraživanje, koje je kulminiralo studijom objavljenoj u časopisu „Nejčer fiziks“, najavljuje obećavajuću putanju prema prevladavanju izazova u merenjima unutar akceleratora.

sputnikportal.rs

BONUS VIDEO - ZAJEDNIČKA VEŽBA: Kina, Rusija i Iran sa zajedničkom budućnošću