Ученые объяснили последствия запуска коллайдера в Дубне

«Сила сжатия материи в NICA будет такой, как если бы мы Солнце сжали до размеров Москвы»

Работа первого блока сверхпроводящего коллайдера протонов и тяжёлых ионов NICA запущена в подмосковной Дубне, в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ). Символическую кнопку запуска нажал в пятницу, 20 ноября, на торжественной церемонии премьер-министр Михаил Мишустин.

«Сила сжатия материи в NICA будет такой, как если бы мы Солнце сжали до размеров Москвы»

Цель самого дорогого в мире ускорителя - Большого адронного коллайдера, что расположен в Женеве,  - разогнать протоны до огромных скоростей. Если при этом они столкнутся, то проявятся их первоначальные составляющие — кварки и глюоны. Это будет доказательством модели Большого взрыва, то есть зарождения нашей Вселенной. Проводя исследования на БАКе, в 2012 году ученые обнаружили последнюю из недостающих элементарных частиц Стандартной модели  (рождения Вселенной) - бозон Хиггса. Но свободные кварки и глюоны, так называемая кварк-глюонная плазма, пока экспериментально не наблюдалась.

Также не понятен и сам процесс перехода ядерной материи в кварк-глюонную плазму. В БАКе этот мгновенный процесс не удается «отловить» из-за слишком большой энергии (в 13 тераэлектронвольт - 13ТэВ), а в российском новом кольцевом укорителе NIСA при 9 миллиардах электронвольт ученые надеются этот переход зарегистрировать в моменты столкновения частиц.

Комплекс NICA состоит из двух источников частиц, двух линейных ускорителей для тяжелых ионов и протонов, кольцеобразного бустера (предускорителя для тяжелых ионов), нуклотрона (второго предускорителя) и собственно самого коллайдера, где разогнанные пучки частиц будут сталкиваться между собой. Предускорители нужны для поэтапного их разгона.

20 ноября в ОИЯИ дали старт испытаниям бустера для предразгона тяжелых частиц, к примеру, ионов золота, до 500 миллионов электронвольт (эВ). Открытие всего комплекса ускорителей ожидается в 2022 году.

- На нашем коллайдере мы хотим добиться максимально достижимой в лабораторных условиях плотности барионной материи (вещества Вселенной), - говорит руководитель 4-ого отделения лаборатории  физики высоких энергий ОИЯИ Дмитрий Пешехонов.  - Хотим смоделировать процесс, в котором находилась наша Вселенная на самых ранних этапах возникновения и тех, что, по мнению ученых, существуют в недрах нейтронных звезд.  

После Большого взрыва появилось вещество и антивещество. Но при абсолютной симметрии не могла бы родиться Вселенная, поскольку, взаимодействуя, частицы и античастицы просто уничтожили бы друг друга. Наша Вселенная существует благодаря нарушению симметрии и, по сути, вся она и есть то превышение материи над антиматерией.

И теперь мы надеемся при помощи комплекса NICA понять процессы происходившие на ранней стадии образования Вселенной и в недрах нейтронных звезд. Чтобы вам было понятнее, сила сжатия материи в NICA будет такой, как если бы мы Солнце сжали до размеров Москвы.

Кроме разгадки тайны мироздани, на новом ускорительном комплекса NICA планируется осуществлять прикладные и фундаментальные исследования в радиобиологии и космической медицине, терапии раковых заболеваний, развитии реакторов и создании новых материалов.