Техника - молодёжи 2009-11, страница 4
Люди науки I 2009 №11ТМ ...Природу постигать полезно. / Но только помни: всякий раз, / Когда заглядываем в бездну, / Она заглядывает в нас*. Чтобы это написать, мало быть поэтом. Нужно быть физиком, специалистом по разгадыванию тайн Вселенной. Действительно, научные работы академика РАН Алексея Норайровича Сисакяна, будь то феноменология множественного рождения элементарных частиц при высоких энергиях, развитие методов решения теоретико-полевых задач или кварк-адронная физика, так или иначе связаны с постижением ядерной terra incognita, с проникновением в тайны возникновения нашей Вселенной, В руководимом академиком Сисакяном Объединённом институте ядерных исследований (ОИЯИ) российские учёные и их зарубежные коллеги с помощью новейших приборов шаг за шагом погружаются в, казалось бы, недосягаемые недра материи и верят, что в обозримом будущем Природа откроет человеку свои главные секреты. В сентябре 2009 г. Международным Учёным советом одобрена семилетняя программа обновления научной базы ОИЯИ. В ней - осуществление целого ряда необычайно дерзких научных проектов. Наиболее амбициозным из них является создание сверхпроводящего высокоэнергетического ускорительного комплекса тяжёлых ионов на встречных пучках - НИКА (Nuclo-trom-based Ion Collider fAcility — NICA). Кварк-глюонная материя на — Идея столкновения встречных пучков ещё в 1960-е гг. была выдвинута академиком Г.И. Будкером, с ней связаны наиболее значимые результаты в физике высоких энергий. Что вы надеетесь нолучить в новом комплексе? — Чтобы понять, что мы будем наблюдать в комплексе НИКА, вернёмся к далёким временам (13,7 млрд лет назад) Большого взрыва. По гипотезе, в первые микросекунды после него наша Вселенная представляла собой клубок частиц огромной плотности и температуры. Они взаимодействовали друг с другом: протоны и нейтроны сложились в ядра за несколько минут, а на образование атомов ушло более 300 тысяч лет. Кварки и глюоны, из которых состоят протоны и нейтроны, в первые мгновения после Взрыва находились в свободном состоянии, образуя кварк-глюонную материю -«плазму». Переход от ядерной материи к плазме сопровождается появлением смешанной фазы, До сих пор получить её не удавалось никому, нам предстоит это сделать. Основной посыл наших теоретиков: смешанная фаза адронной материи должна включать в себя как свободные кварки и глюоны, так и протоны с нейтронами, внутри которых кварки уже связаны глюонами. Эта фаза напоминает смесь вода-пар, которая находится в кастрюле при кипении воды. Когда мы наблюдаем, как она закипает и пузырьки стремительно накапливаются в ней и вот-вот перейдут в пар, важно иметь для такого перехода определённые температуру 100°С и нормальное давление. Но если воду сразу нагреть до 1000°, то она моментально испарится, и смеси воды с газом (смешанной фазы) мы не увидим... В НИКЕ функцию температуры выполняет энергия, а давления — плотность ядерной материи. Аналогия вода-пар подсказывает: чтобы получить смешанную фазу адронной материи, не нужна огромная энергия, а достаточно иметь невысокий её уровень (как показали расчёты, порядка 9 ГэВ в системе центра масс), а также определённую, достаточно высокую плотность ядерной материи. Тогда в какой-то момент мы получим смешанную фазу, когда одновременно существуют адронная и кварк-глюонная материи. Если представить фазовую диаграмму «температура-плотность» барио-нов, то кварк-глюонная материя представляет на ней не линию, а целую область, размер которой мы можем оценить только приблизительно. Для этой области уже придумали название — «дубненская поляна», на ней-то и будут происходить главные события проекта. В 2005 г. попытка получения кварк-глюонной плазмы была предпринята в американском ядерном центре в Брукхейвене, но она не привела к однозначному результату. Экспериментаторы использовали сверхвысокие энергии пучков, вероятно, поэтому фазовый переход невозможно было заметить. Так же, как нельзя «поймать» смешанную паро-водяную фазу, если, как я уже говорил, воду нагреть до 1000Г'С Но всё же в этом эксперименте американцы получили довольно интересный результат: они установили, что кварк-глюонная плазма вовсе не газ, состоящий из кварков и глюонов, как считалось ранее, а идеальная жидкость, то есть не имеющая вязкости и теплопроводности, а также внутреннего трения. 'Постижение. Из книги академика А. Н. Сисакяна «Дружба Творчество Память». 2 |
