Исследование материи – основная цель фундаментальной физики. Ученые стараются понять, как устроен этот мир, из чего состоит, как элементарные частицы взаимодействуют друг с другом.
За годы изучения частиц было сделано множество открытий, которые позволили лучше понять внутреннее устройство не только окружающей нас барионной материи, но и нашей вселенной. Мировое сообщество физиков, не покладая рук, выдвигало теории, проводило эксперименты, что дало свои плоды при познании глубинных свойств материи.
Так в 2012 году, наконец, был открыт бозон Хиггса в экспериментах на Большом адронном коллайдере. Доказательство существования этой частицы заняло у ученых практически 50 лет.
Но тем и прекрасен научный мир, что исследователи не сдаются в своих попытках понять устройство нашего мира.
Для новых исследований строится коллайдер тяжелых ионов NICA, который будет находиться в Лаборатории физики высоких энергий Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в городе Дубна Московской области. Ученые из разных городов, в том числе и представители ТПУ, будут проводить на нем свои эксперименты по исследованию характеристик новой материи, которой не существует в природе.
«Основная цель исследований — это поиск новых форм существования барионной материи*. Известная нам стабильность ядер обеспечивается взаимодействием протонов и нейтронов, но существует большое количество нестабильных барионов, которые также могу входить в состав ядер при энергиях NICA», — комментирует профессор Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Александр Потылицын.
На данный момент исследование политехников в рамках подготовки к экспериментам на коллайдере, которые начнутся через несколько лет (после окончания его строительства), связано с разработкой и верификацией прецизионных методов диагностики пучков ускорителей класса мегасайенс, к которым относится отечественный коллайдер NICA.
Ученые разработают схему диагностики ионного пучка в вакуумной камере, которая поможет измерять поперечный размер пучка ускоренных ионов по их черенковскому излучению в алмазной мишени, что позволит управлять параметрами пучков с целью сокращения времени набора необходимой статистики.
Наряду с фундаментальными исследованиями уже в ближайшее время на выведенных ионных пучках планируется проведение ряда прикладных исследований: испытание микрочипов, биологические работы и т.д . Именно на таком пучке ученые будут апробировать диагностическую аппаратуру, разработанную в ТПУ.
*Барионная материя — материя, состоящая из барионов (нейтронов, протонов) и электронов. То есть, привычная форма материи, вещество. Согласно современным представлениям, 7 % её массы содержится в звёздах, 7 % холодный и горячий газ внутри галактик, 4 % газ в галактических кластерах, 28 % холодный межгалактический газ, 15 % тёплый межгалактический газ, 40 % в разреженном газе с волокнистой структурой. Существует также барионная антиматерия, или антивещество.
