Новости физики в Интернете


Измерения постоянной сильного взаимодействия

Эксперименты, проводившиеся в течение 1994-го года на ускорителе HERA, позволили определить значение постоянной сильного взаимодействия αs в интервале энергий 120GeV2<Q2<3600ГэВ2. В опытах изучались процессы, связанные с нейтральными токами: глубоко неупругое рассеяние лептонов на протонах. При таком рассеянии лептон и протон обмениваются фотонами или векторными нейтральными Z0-бозонами с энергией Q. Сталкиваются электроны или позиДтроны с энергией 27,5ГэВ и протоны с энергией 820ГэВ так, что энергия в системе центра масс составляет 300 ГэВ. Частицы регистрировались герметичным магнитным детектором, в котором магнитное поле создается сверхпровоДдящим соленоидом и имеет величину 1,43Т. Одним из конечных продуктов реакции являются струи адронов, возникающие при взаимодействии промежуточных бозонов с кварками. Энергия адронов и рассеянных электронов измерялась урановым сцинтилляционным калориметром. Из сравнения результатов экспериментов и теоретических вычислений, в которых константа сильного взаимодействия αs является свободным параметром, удалось получить значение αs(Q) для трех интервалов энергии: Q2=(120-240), (240-720), (720-3600)ГэВ2. С увеличением Q уменьшается αs. Это явление известно, как "бег константы сильного взаимодействия". При экстраполировании αs(Q) до значения энергии, равной энергии покоя Z0-бозона, получается величина: αs(MZ)=0.117±0.005+0.004-0.005±0.007, где первая погрешность — статистическая, вторая — систематическая погрешность эксперимента, третья — систематическая погрешность, вызванная неопределенностями теории. В более ранних экспериментах величина αs измерялась другими методами. Хорошее согласие измерений на HERA и более ранних опытов представляет собой еще одну успешную проверку предсказаний квантовой хромодинамики. Источник: levy@zow.desy.de

Сечение взаимодействия нейтрино с ядром

Значительный прогресс в нейтринной астрофизике будет, по-видимому, достигнут при введении в действие строящихся нейтринных детекторов, таких как DUMAND-II, AMANDA, Байкал, Нестор. Эти установки в первую очередь планируется применить для наблюдения потоков нейтрино от активных галактических ядер и квазаров. На этом пути, возможно, удастся выяснить, чем является сердцевина квазаров — центральный объект, в котором происходит выделение огромной энергии. В астрофизических условиях нейтрино большой энергии возникают в результате распадов пионов. При энергиях 1012-1020эВ нейтринная астрономия имеет ряд преимуществ перед гамма-астрономией. В то время как фотоны таких энергий рассеиваются на реликтовом излучении Вселенной и не достигают Земли, нейтрино распространяются почти беспрепятственно и несут информацию об очень отдаленных событиях во Вселенной. Кроме того, нейтринный телескоп может одновременно исследовать значительно большую часть небесной сферы по сравнению с гамма-телескопом. Для успешной интерпретации будущих наблюдений необходимо с высокой точностью знать сечение взаимодействия нейтрино с веществом детектора при больших энергиях. В свете недавних измерений структурной функции ядер, проведенных на ускорителе HERA в опытах по глубоко неупругому рассеянию при малом значении параметра x, описывающего процесс, удалось вычислить сечение взаимодействия нейтрино с ядрами вплоть до энергий 1021эВ. Для энергии 1020эВ сечение оказалось в 4-10 раз больше, чем считалось прежде, что ведет к значительно большей вероятности зарегистрировать нейтрино на строящихся установках. Источник: ina@physics.Arizona.EDU (Ina Sarcevic)

Поиски распада антипротона

В результате значительных экспериментальных усилий по поиску распада протона установлено, что время жизни протона больше, чем 1032лет. Согласно СРТ-теореме времена жизни протона и антипротона одинаковы. Таким образом, измерение времени жизни антипротона является также и проверкой СРТ-теоремы. Быстрый распад антипротонов давал бы естественное объяснение барионной асимметрии Вселенной. В экспериментах по определению времени жизни антипротона возникает трудность с получением большого количества антипротонов. Если в опытах с протонами используются протоны, содержащиеся в 104т воды, то в недавних экспериментах с антипротонами, проведенных в лаборатории им. Ферми, использовалось только 1012 частиц. Эксперименты были посвящены поиску распадов антипротонов в Аккумуляторе антипротонов лаборатории им. Ферми. Точность этих опытов почти на три порядка выше точности опытов, проводившихся ранее. В результате получено, что время жизни антипротона превышает несколько сотен тысяч лет. Источник: SGEER@FNALV.FNAL.GOV

Аннигиляция антипротонов

В Церне (Швейцария) планируется проведение опытов по измерению ускорения антипротонов в гравитационном поле подобно уже проведенным опытам по ускорению электронов. Необходимые для опытов антипротоны производятся на ускорителе LEAR (Low Energy Antiproton Ring) и далее хранятся в электрической ловушке Пеннинга. В целях достижения большей точности измерений частицы требуется охлаждать, снижать их кинетическую энергию. Это делается посредством пропускания антипротонов через тонкую фольгу. С помощью сцинтилляционного детектора измерялся темп аннигиляции антипротонов с молекулами газа, оставшимися в вакуумной установке. Неожиданно оказалось, что при охлаждении антипротонов до температур ниже 1эВ, их аннигиляция (в пределах точности измерений) прекращается. Такое поведение сечения аннигиляции противоречит тому, что ожидалось бы согласно существующей теории. Обнаруженное свойство антипротонов, возможно, позволит хранить их достаточно долгое время и транспортировать из одних лабораторий в другие. Источник: goldman@qmc.lanl.gov

Новостной канал

Новости физики в Интернете — раздел журнала Успехи физических наук, ежемесячно публикующего обзоры современного состояния наиболее актуальных проблем физики и смежных с нею наук. В данном обзоре новостей представлены последние открытия в физике и астрофизике.

Постоянный ведущий — Ю.Н. Ерошенко.

Материалы подготовлены на основе электронных препринтов и бюллетеней.

Физические ресурсы Рунета

© Успехи физических наук, 1918–2017
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение