В начале января Министерство энергетики США объявило о местонахождении нового мощного устройства для исследования физики высоких энергий. Коллайдер Elektron-Jon (EIC) будет построен в Брукхейвенской национальной лаборатории (Нью-Йорк), а его стоимость составит около 2 миллиардов долларов. Два противоположных ускорителя будут сталкивать электроны с протонами или атомными ионами, с возможностью поляризации обоих пучков. Исследовательская программа запланированных экспериментов создана совместно учеными из NCBJ.
- Новое устройство позволит лучше понять структуру мельчайших строительных блоков материи и взаимодействий, благодаря которым она существует, - поясняет профессор Лех Шимановский из Национального центра ядерных исследований (NCBJ). - Физики всего мира готовят исследовательскую программу EIC и работают над оптимизацией конструкции ускорителей и экспериментов с использованием их пучков, - добавляет он.
Среди исследователей, готовящих новые эксперименты, среди прочих польская группа физиков-теоретиков из отдела фундаментальных исследований NCBJ. Доктора Павел Шнайдер и Якуб Вагнер вместе с коллегами из французского CEA подготовили вычислительную платформу PARTONS, которая позволяет генерировать прогнозы для EIC на основе существующих теоретических знаний о сильных взаимодействиях.
- Результаты, полученные благодаря этой платформе и благодаря вычислительным методам, таким как нейронные сети и генетический алгоритм, позволяют создавать точные прогнозы для EIC, а также оценивать его ожидаемое влияние на понимание структуры материи. Необычайная точность запланированных экспериментов позволит впервые создать трехмерные томографические изображения внутренней части протона, - описывает доктор Шнайдер.
Исследование самых маленьких строительных блоков материи
- Инструмент, который мы подготовили, уникален. Мы уже получили и опубликовали несколько работ с первыми результатами, которые должны облегчить теоретический анализ данных, полученных в EIC, - добавляет доктор Вагнер.
- Ядерный вопрос до сих пор не до конца понятен, и мы можем описать его взаимодействие только в значительной степени, - утверждает д-р Толга Алтинолук, который реализует грант Европейского союза в NCBJ для физики тяжелых ионов в EIC. - Столкновения с использованием тяжелых ионов позволяют изучать новые состояния вещества с беспрецедентной плотностью глюонов - частиц, несущих сильные взаимодействия, ответственных за существование протонов, - добавляет он.
Теоретические исследования сильных взаимодействий на самом элементарном уровне имеют давнюю традицию в NCBJ, и ученые из центра являются одними из мировых экспертов в этой области. В 2021 году NCBJ и Варшавский университет организуют международную встречу физиков, работающих над EIC, в которой примут участие несколько сотен самых выдающихся специалистов со всего мира.
Вы можете прочитать больше о проекте EIC в информации на веб-сайте BNL.
Источник: Национальный центр ядерных исследований (NCBJ)
