Физичари су ухватили неухватљиви 4Д дух у ЦЕРН-овом акцелератору честица

Постоји дух који прогања ЦЕРН-ове акцелераторске тунеле честица.

У Супер протонски синхротронКоначно, физичари су измерили и квантификовали количину невидљиве структуре која може да скрене путању честица садржаних у њој и створи проблеме за истраживање честица.

Описано је да се дешава у Сценски просторКоји може представљати једно или више стања покретног система. Пошто су за представљање структуре потребна четири стања, истраживачи је виде као четвородимензионалну.

Ова структура је резултат феномена познатог као одјекМогућност да их меримо и меримо води нас корак ближе решавању глобалног проблема у вези са акцелераторима магнетних честица.

„Са овим одјецима, оно што се дешава је да честице не прате тачно пут који желимо, а онда одлете и изгубе се.“ каже физичар Ђулијано Францити до ГСИ У Немачкој. „Ово деградира сноп и отежава постизање жељених параметара зрака.“

Резонанција настаје када два система интерагују и синхронизују се. То би могао бити ехо у настајању између Планетарне орбите Док ступају у интеракцију са гравитацијом на свом путовању око звезде или камерона, почињу да се окрећу Симпатична петља Када се звучни таласи другог камертона сударе са његовим зубима.

Употреба акцелератора честица Јаки магнет То генерише електромагнетна поља за усмеравање и убрзавање снопа честица тамо где физичари желе да иду. Звони Могу се појавити у акцелератору због дефеката у магнету, стварајући магнетну структуру која реагује са честицама на проблематичне начине.

Што више степени слободе показује динамички систем, његов математички опис постаје сложенији. Честице које се крећу кроз акцелератор честица се обично описују користећи само два степена слободе, одражавајући две координате потребне за лоцирање тачке на равној мрежи.

Описивање структура у њима захтева њихово мапирање коришћењем додатних карактеристика у фазном простору изван само димензија од врха до дна и с лева на десно; То јест, потребна су четири параметра за мапирање сваке тачке у простору.

ово, Истраживачи кажује нешто што лако може да измакне нашим инжењерским интуицијама.

„У физици акцелератора, размишљање је често само на једном нивоу.“ Францхитти каже. Међутим, да би се мапирала резонанција, сноп честица мора бити измерен и преко хоризонталне и вертикалне равни.

Звучи једноставно, али ако сте навикли да размишљате о нечему на одређени начин, можда ће бити потребан напор да размишљате ван оквира. Разумевање ефеката резонанце на сноп честица трајало је неколико година, као и неке масивне компјутерске симулације.

Међутим, ова информација је отворила пут Францхитију, заједно са физичарима Ханесом Бартосеком и Франком Шмитом из ЦЕРН-а, да коначно измере магнетну аномалију.

Користећи мониторе положаја снопа дуж суперпротонског синхротрона, измерили су положај честица за око 3.000 зрака. Прецизним мерењем где су честице биле центриране, или скренуте на једну страну, успели су да направе мапу резонанције која јури акцелератор.

„Оно што наше најновије откриће чини тако посебним је то што показује како се појединачне честице понашају у двострукој резонанцији.“ Бартошек каже. „Можемо показати да су експериментални резултати у складу са оним што је предвиђено на основу теорије и симулације.“

Следећи корак је развој теорије која описује како се појединачне честице понашају у присуству резонанце акцелератора. Истраживачи кажу да ће им ово на крају дати нови начин за ублажавање деградације зрака и постизање снопова високе резолуције потребне за тренутне и будуће експерименте убрзања честица.

Истраживање тима је објављено у Природна физика.