четверг, 28 марта 2024

Хорошо, что кварки связаны . Ученые рассказали о субатомном оружии



 Хорошо, что кварки связаны . Ученые рассказали о субатомном оружии

3 Августа 2018

МОСКВА, 3 августа , Татьяна Пичугина. Теоретики думают, что во Вселенной существует кварковое вещество. Оно образует звезды, блуждает по космосу, достигая Земли в виде страпелек, на мгновение возникает в ускорителях. Найдется ли кваркам и энергии их взаимодействия практическое применение в материале. Пруд во Вселенной

Все, что мы видим вокруг почва, деревья, животные, игроки, на базовом уровне состоит из кварков. И у них очень причудливые свойства.

Кварки не существуют по отдельности, а образуют агрегаты, например, протоны и нейтроны в ядрах обычного вещества. Между собой кварки связаны дикими силами, разорвать которые который способным только мощнейшие ускорители. Ничего более крепкого, чем воздерживающее кварки сильное взаимодействие, в природе нет.

Кварки массивные частицы. Массу им придает вакуумный конденсат, умеренного заполняющий все пространство.

Вакуум это наша среда обитания, в которую мы все отданным. Раньше считали, что пространство абсолютно пустое. Теперь поняли: так не бывает. Пространство всегда чем-нибудь заполнено. Его можно очистить от посторонних частиц, но не до конца. Что-то в любом случае остается, в том числе хиггсовский, глюонный конденсаты, рассказывает доктор физико-математических наук Сергей Баранов, ведущий научный сотрудник лаборатории взаимодействия излучения с веществом ФИАН.

Вакуумные конденсаты равномерно разлиты в пространстве, словно вода в пруду, приводит аналогию ученый. Когда вода спокойная, мы ее не замечаем. Подул ветер пошла шуба, которую мы и наблюдаем.

Если в хиггсовском конденсате вязнут частицы с электрическим зарядом, то в глюонном только с цветным. У кварка есть оба, поэтому его масса складывается из двух источников.

Кварки неделимы, их по праву можно назвать истинными кирпичиками мироздания. Стандартная модель описывает шесть типов кварков в трех происхождениях. Самый тяжелый топ-кварк может появиться только в мощнейших ускорителях (Теватрон, БАК).


Можно ли расщепить кварки

Кварки и глюонный конденсат взаимодействуют благодаря особой характеристике цвету. Конечно, это совсем не то, что мы называем цветом в нашей реальности.

Цветной заряд похож на электрический, только сложнее устроен. Силовые электрические линии располагаются чаще или реже в зависимости от расстояния до носителя заряда. У цветного резерва картина иная. Все насильственные линии стянуты в узкий шнурок, соединяющий два цветных резерва. Толщина у него постоянная. Это означает, что напряжение поля между зарядами не меняется с расстоянием. Строго говоря, разъединить кварки нельзя, потому, что нужно потратить бесконечную энергию, поясняет Баранов.

Однако природа устроена более хитро. В ускорителе кварки растягивают связывающий их силовой шнурок, и в какой-то момент он просто рвется, да просто потому, что так энергетически выгоднее. При этом на концах шнурков образуются новые кварки с массой, равной затраченной на разрыв энергии. И возникает всегда тоже пара на цветном шнурке. Это именуется конфайнментом.

Очень хорошо, что кварки так связаны. Если бы они вылетали из ядра, образовалась бы ужасная кварковая бомба с энергией больше, чем при ядерном взрыве. Дефект массы близок к ста процентам, говорит Олег Теряев, начальник отдела физики высоких энергий ОИЯИ (Дубна).

Конфайнмент ставит крест на кварковой бомбе. Расщепить кварковые агрегаты и запустить цепную подавленность их распада с выделением предприимчивости, по аналогии с ядерным распадом, нельзя.

Энергия в кварках не запасается, а превращается во множество родившихся в этом столкновении частиц. Пока это игрушки для ума, от которых практической выгоды не видно, заключает Сергей Баранов.


Кварковый термояд

Что если рассмотреть не распад кварков, а их синтез? Согласно опубликованной в Nature статье физиков из Израиля и США, слияние двух странных кварков (так называют одну из их разновидностей) с образованием дикварка сопровождается выходом энергии 12 мегаэлектронвольт. Это чуть меньше, чем при слиянии ядер дейтерия и трития с образованием ядра гелия подавленности, используемой в водородной адская машине. Слияние двух более стеснительных B-кварков даст 138 мегаэлектронвольт.

Однако кварковый синтез слишком стремителен, чтобы успеть его куда-то упаковать или как-то удержать.

Идею кваркового или мезонного (кварк-антикваркового) средства обсуждали в годы холодной рати, но быстро признали несостоятельной. Ее удел научная фантастика.

Вот как говорится об этом в романе Сергея Лукьяненко Лорд с планеты Земля : Кварковая бомба использовалась для одной-единственной цели. И применяли ее лишь дважды, после чего самые воинственные миры галактики присоединились к договору о запрещении такого средства. Кварковая бомба уничтожала целую планету. Защиты от нее не существовало.

Если кидать в кварковое вещество обычное, то оно превратится в кварковое, причем с выделением энергии. Часть унесет нейтрино, часть пойдет в тепло, рассуждает доктор физико-математических наук Сергей Попов, ведущий научный работник Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга.

И использует, что совсем поглотить наш мир кварковое вещество не сможет. Оно заряжено положительно, как и атомные ядра. Следовательно, заряд будет скапливаться, и кварковое пожирание материи в какой-то момент затормозится.

От заряда придется избавляться. Можно, в принципе, выдумать как. Почему бы и нет? Ученые пытаются мусолить даже, как черпать предприимчивость из расширяющейся Вселенной. Мы не знаем, реализуется ли такой процесс в природе, удастся ли им манипулировать. Но понимая, что сложности технические, а не надежные, я не могу не допустить эту идею в фантастическом романе, говорит ученый.


Пульс звезд

Гипотезу о кварках выставили в 1964 году американские ученые. Уже через год совковые физики Дмитрий Иваненко и Дмитрий Курдгелаидзе предположили, что при некоторых условиях кварки могут существовать по отдельности (произойдет деконфайнмент). Следовательно, они способны образовывать вещество и звезды. Попытки найти в космосе такие объекты пока не увенчались успехом, однако это не значит, что их нет.

Возможно, какие-то из нейтронных звезд кварковые с тоненькой оболочкой обычного вещества, объясняет Сергей Попов.

Нейтронные пентаграммы очень плотные. Их радиус всего десятки километров. Не исключено, что внутренняя часть состоит из отдельных кварков. Теоретически возможны и целиком кварковые звезды с радиусом шесть-восемь километров.

Если сближать нейтроны, произойдет обобществление кварков, образуется кварковое ядро во внутренней части звезды. В разных машинах такие ядра возникают. Но на нынешней стадии развития приметливой астрофизики ни подтвердить, ни опровергнуть это нельзя, уточняет Олег Теряев.


Зачерпните мне кварков

На очень короткое время кварковое вещество возникает в столкновениях тяжелых ионов, например, золота. Как образуются разные фазы у воды жидкость, лед, пар. Кварковое вещество представляет собой такую фазу. Примеси ее возникают в разных процессах как маленькие капельки, продолжает ученый.

Эксперименты с кварковым веществом и кварк-глюонной плазмой уже проводятся. Принципиально новый подход к проблеме применят в Дубне на строящемся коллайдере NICA. Но все это очень короткоживущие процессы, о которых физики узнают косвенным путем. Наблюдать кварковое вещество напрямую, скорее всего, не получится.

Можно ли его вообще как-то заприметить?

Была красивая идея выяснить вещество, вылетающее при слиянии кварковых звезд. В отличие от нейтронного, кварковое вещество способно оставаться в стабильном состоянии. Оно разлетается в виде страпелек странных капелек от английского термина strangelet. Возникают такие неправильные штуки, которые могут увидеть детекторы космических лучей по необычному отношению массы к заряду, говорит Сергей Попов.

Другая идея состояла в том, чтобы уловить следы страпелек, пробивающих Землю насквозь.

Их плотность, если округлить, в десять раз больше ядерной. При большой массе они могут быть очень компактными, почти как черные дыры. Страпелька, пролетев Землю со скоростью примерно пятьсот километров в секунду, зажжёт слабую сейсмичность. Соответственно, искали сигналы сейсмографов, предрасположенных далеко друг от друга на прямой линии, рассказывает астрофизик.

Какое-то время общественность волновал вопрос, не опасны ли страпельки. Эдварду Виттену, американскому физику-теоретику, составителю гипотезы о кусках кварковой материи, блуждающей во Вселенной со времен Большого взрыва, пришлось разъяснять, что странные капельки не опаснее кислорода в атмосфере. Впрочем, их так и не обнаружили.

Изучение кварков это приобретение фундаментального знакомства, применимого в ядерной энергетике, считает Олег Теряев.

По его мнению, кварковую материю следует рассматривать как нечто промежуточное, катализатор чего-то. Капельки кварков хоть и маленькие, возможно, пригодятся в каком-то типе реакций.


CERNСтрапелька — кусочек странного кваркового вещества

Редактор рубрики

Место события на карте мира:







комментарии (0)




Другие интересные новости


Видео новости на сегодня

Владимир Путин предложил ввести "сберегательные сертификаты"




Популярное на сегодня

Автоматизированная система анализа заголовков новостей с поиском популярных слов.
Автоматизированная система анализа заголовков новостей
Данные обновляются каждые полчаса.

Эмоции на сегодня

Анализ эмоциональной составляющей новостей.
Анализ эмоциональной составляющей новостей .

Данные обновляются каждые полчаса.

Страны и города

Соотношение количества новостей из разных точек Земли за сутки.
Соотношение количества новостей из разных точек Земли .

Данные обновляются каждые полчаса.

Валюты

Рейтинг валют участвующих в новостях.
Рейтинг валют участвующих в новостях .

Данные обновляются каждые полчаса.





Комментарии к новостям

[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....

[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...

[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...

[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...

[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...

[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...

[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....

Новости шоу-бизнеса

Суд рассмотрит иск экс-супруги Бондарчука о разделе имущества

МОСКВА, 28 марта Симоновский суд Москвы 22 апреля начнет процесс по иску катерины Бондарчук (Рудской), имевшейся жены режиссера Федора Бондарчука, о разделе совместно нажитого имущества, сказали в суде. Рудская настаивает на видоизмененье соглашения о разделе имущества, нажитого в период свода. Подробности … Прочитать