Cała Japonia w jednym miejscu!
Najświeższe wiadomości, artykuły i ciekawostki

ISSN 2450-3193

Technika JAPOŃSKI „NOBLISTA” WRACA DO GRY. PIERWSZE ZDERZENIA W AKCELERATORZE SUPERKEKB

Zderzacz cząstek SuperKEKB; źródło: The Asahi Shimbun

15.05.2018 | 12:35
Opracowali: Łukasz Bielak, Agnieszka Brzozowska

Po 6 letniej przerwie spowodowanej modernizacją japoński akcelerator SuperKEKB ponownie służy nauce.

W marcu bieżącego roku, po trwających blisko 6 lat pracach modernizacyjnych, ponownie uruchomiono należący do ośrodka badań wysokich energii Kō Enerugii Kasokuki (KEK) w Tsukubie (pref. Ibaraki) akcelerator elektronowo-pozytonowy. Po miesiącu pracy, pod koniec kwietnia br. udało się zaobserwować w nim pierwsze zderzenia cząstek. Wydarzenie to przywraca Japonię do pierwszej ligii badań nad fizyką cząstek elementarnych.

Schemat akceleratora SuperKEKBSchemat japońskiego zderzacza cząstek; źródło: The Asahi Shimbun

Akceleratory to urządzenia służące m.in. do odtwarzania stanu wszechświata tuż po Wielkim Wybuchu, kiedy materia dopiero powstawała. Dokonuje tego rozpędzając do prędkości niemal równej prędkości światła różne cząski elementarne lub jony, a następnie zderzając je ze sobą lub ze specjalną tarczą. W akceleratorze KEKB oraz jego następcy rozpędzanymi cząsteczkami są elektron oraz jego antycząstka, pozyton.

Pierwotnie uważano, że w czasie tego procesu kreacji materii z energii powinno powstawać tyle samo materii, co antymaterii. Jednak fakt, że znany nam wszechświat składa się przede wszystkim z materii prowadzi do pytania: co stało się z antymaterią. Jednym z wyjaśnień tego zjawiska była teoria łamania tzw. symetrii CP (w uproszczeniu symetrii między materią a antymaterią). Dzięki temu można było wytłumaczyć, że materii powstało po prostu więcej.

Właśnie poszukiwaniem zjawiska łamania symetrii CP „wsławił” się poprzednik SuperKEKB, akcelerator KEKB w eksperymencie BELLE. W trakcie swojej pracy generował on bardzo dużą liczbę specyficznych cząstek elementarnych - mezonów pięknych (mezonów B). I to właśnie w tym procesie wykazano różnicę między liczbą wygenerowanych mezonów B oraz ich antycząstek. Odkrycie było na tyle doniosłe, że w 2008 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki otrzymali m.in. pracujący przy eksperymencie Makoto Kobayashi oraz Toshihide Masukawa.

Przebudowa akceleratora miała na celu podniesienie jego „jasności”, czyli liczby zderzeń generowanych przez urządzenie, co osiąga się zmniejszając średnicę wiązki zderzanych cząstek oraz większym ich natężeniem. Celem jest osiągnięcie 40-krotnego wzrostu liczby zderzeń w stosunku do poprzednika. Drugą przyczyną modernizacji był postęp technologiczny, pozwalający na zwiększenie precyzji samych urządzeń pomiarowych. Takie zmiany pozwolą akceleratorowi SuperKEKB na przeprowadzanie eksperymentów z większą dokładnością.

Jest to podejście nieco odmienne od tego, które przyświeca działaniu najbardziej znanego na świecie akceleratora, Wielkiego Zderzacza Hadronów znajdującego się w ośrodku CERN pod Genewą. Tam zderzając ciężkie cząstki przy ogromnych energiach przede wszystkim poszukuje się nowych cząstek i zjawisk, mniejszy nacisk kładąc na charakterystykę tych już odkrytych.

Projekt SuperKEKB jest projektem iście międzynarodowym. W projektowaniu i budowie samego detektora BELLE2, będącego kluczowym urządzeniem badawczym instalacji, brało udział ponad 750 naukowców z 25 krajów.

 

ŹRÓDŁA

Asahi Shimbun
physicsworld.com
Reviews of accelerator science and technology. Tom 5
Nature
IPMU
Strona projektu Belle2
Wydział Fizyki UW

TAGI:

Nagroda Nobla   nauka  

NAJNOWSZE WIADOMOŚCI

PATRONUJEMY

PARTNERZY

Partnerzy
Partnerzy
Partnerzy
Partnerzy
Partnerzy
Partnerzy
Partnerzy
Partnerzy