Физики ЦЕРН заявляют об открытии первых столкновений фотонов

© Фото : ATLASРезультаты столкновений ионов свинца и протонов на обновленном БАКРезультаты столкновений ионов свинца и протонов на обновленном БАК

МОСКВА, 15 авг – РИА Новости. Ученые, работающие с детектором ATLAS в составе БАК, заявляют о первом детектировании столкновений между одиночными частицами света, что раньше считалось невозможным с точки зрения классической, неквантовой физики, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Physics.

"Несмотря на то, что эти результаты обладают достаточно низкой точностью, их уже сейчас можно использовать для проверки сразу нескольких моделей "новой физики". Эти результаты были получены в 2015 году, когда БАК работал на пониженной мощности. Новые замеры, полученные в прошлом и этом году, а также обновление БАК в 2025 году помогут нам повысить точность на порядок и понять, существуют ли другие заряженные частицы или нет", — прокомментировал открытие Спенсер Кляйн (Spencer Klein), физик из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США).

Детектор CMS во время сборки
Редчайшие распады частиц на БАК подтвердили стандартную модель физики

В соответствии с классическими законами физики и уравнениями Максвелла, одиночные частицы света не должны взаимодействовать между собой и должны пролетать друг через друга без каких-либо последствий. После появления квантовой физики и осознания того, что вакуум не является абсолютно пустым, ученые поняли, что на самом деле фотоны могут взаимодействовать друг с другом непрямым и прямым способом.

В первом случае взаимодействие двух частиц света будет приводить к рождению двух "виртуальных" частиц, электрона и позитрона, которые практически сразу же аннигилируют и породят два новых фотона. Во втором случае фотоны будут сталкиваться напрямую, обмениваясь виртуальным набором всех уже открытых и, возможно, неизвестных нам носителей заряда. Подобные столкновения будут  происходить крайне редко, и ученые сомневались в том, можно ли их вообще увидеть.

В том, что подобные столкновения возможны, ученые были уверены достаточно давно, так как на это указывает необычное поведение частиц света в присутствии сильных магнитных полей, заставляющих их "отскакивать" от ядер атомов и спонтанно расщепляться на две половины в определенных условиях. Тем не менее, проследить за этим процессом было нельзя, так как лазеры, обычно используемые для таких наблюдений, делали подобные взаимодействия "невидимыми" для нас.

Так художник представил себе столкновение нейтрино и ядра атома
Физики впервые увидели, как нейтрино сталкивается с ядром атома

Научная коллаборация ATLAS, работающая с одноименным детектором БАК, представила первые доказательства того, что эти столкновения происходят, наблюдая за взаимодействием ионов свинца, разогнанных до околосветовых скоростей. Эти наблюдения, как отмечают ученые, велись на первом этапе работы коллайдера после его обновления в 2015 году, до того, как он вышел на пиковую мощность.

Как объясняет Кляйн, столкновение атомов свинца под определенным углом, в силу необычного расположения их магнитных и электрических полей, будет порождать пары фотонов, которые сразу же будут сталкиваться и "отскакивать" друг от друга.

Следы этих столкновений, как заметили участники ATLAS, в том числе десятки российских физиков, можно будет отличить от остальных фотонов, порождаемых в ходе распадов  и столкновений частиц в БАК. Подобные "ДТП", по словам физиков, не будут порождать никаких других продуктов реакции, кроме самих частиц света, а сами фотоны будут двигаться под определенным углом по отношению друг к другу.

Результаты столкновений ионов свинца и протонов на обновленном БАК
ЦЕРН: БАК увидел "главный" вариант распада бозона Хиггса

Анализируя данные, полученные ATLAS и БАК за прошлый год, ученым удалось найти следы 13 подобных столкновений фотонов, что почти дотягивает по показателю статистической значимости до уровня открытия, но пока им не является. Данные за текущий год и последующие циклы работы БАК, как надеются физики, помогут достичь этой планки и приступить к поиску  следов "новой физики" во взаимодействиях фотонов.

РИА Наука
Комментарии
3 пользователя оставили 3 комментария
Ну вот в чём суть дела. А какие были страсть ё моё !!!
В честь чего они должны пролетать друг сквозь друга будучи материальными, одной частоты и находясь в момент взаимодействия в одной точке времени и пространства? снежок в снежок похожий эффект, как в детстве...эх математики-теоретики...
Сергей, Фотоны это двухмерные объекты. Они имеют различия между собой по энергии и поляризации в двух плоскостях - проекциях (икс и игрек) в евклидовой системе координат: XYZ. Эти две плоскости перпендикулярны третей. Третья плоскость - это их направление движения вдоль оптической оси Z со скоростью света 300000 км/с. Никаким образом энергия (импульс) и поляризация двухмерных объектов не может изменится от взаимодействия на удвоенной скорости света. Фотоны просто не замечают друг друга, пролетают насквозь, так как не имеют объема. Первое объемное тело - электрон. именно поэтому он имеет инерцию - пока одна часть поверхности электрона прикасается к другой частице - вся остальная поверхность ждет своей очереди вступить в контакт. Происходит упругое столкновение - объемные частицы изменяют свою энергию (импульс) и поляризацию. И фотоны при столкновении с атомами и массивными частицами меняют свой импульс и поляризацию.
10:58
16.08.2017
Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена