Лента TH Новости Глобальные вызовы


Большой Адронный Коллайдер стал источником нового явления

∴ 174

Физики из экспериментального проекта ATLAS в ЦЕРНе обнаружили первые прямые свидетельства светового рассеивания с высокой энергией. Ранее не встречавшийся процесс, в котором два фотона взаимодействуют друг с другом и меняют направление движения.

777

Результат, опубликованный сегодня в Nature Physics, подтверждает одно из самых старых предсказаний квантовой электродинамики (КЭД).

Это важный результат: первое прямое свидетельство того, что свет взаимодействует с самим собой при высокой энергии. Это явление невозможно в классических теориях электромагнетизма, поэтому наш результат вносит противоречия в понимание квантовой теории электромагнетизма.Дэн Тови (Университет Шеффилда), координатор проекта ATLAS.

Прямое доказательство рассеяния света-на-свету при высокой энергии оказалось неуловимым на протяжении десятилетий, пока не стартовал второй запуск Большого Адронного Коллайдера в 2015 году. Тогда, столкнув два иона свинца, ученые получили доказательства возможного рассеяния света.

Это измерение представляет большой интерес для сообществ физики тяжелых ионов и высоких энергий в течение нескольких лет, поскольку расчеты из нескольких групп показали, что мы могли бы достичь значительного прогресса, изучая столкновения свинцовых ионов в Run 2.Питер Стейнберг (Брукхейвенская национальная лаборатория), ATLAS.

Сильно-ионные столкновения обеспечивают уникальную чистоту окружающей среды для изучения рассеяния света на свету. По мере ускорения пучков ионов свинца генерируется огромный поток окружающих фотонов. Когда ионы встречаются в центре детектора ATLAS, происходит очень мало столкновений, но окружающие их фотоны могут взаимодействовать и отбрасывать друг друга. Эти взаимодействия известны как «ультра-периферические столкновения».

Изучая более 4 миллиардов событий, проведенных в 2015 году, сотрудничество ATLAS выявило 13 кандидатов для рассеяния света на свету. Этот результат имеет значение 4.4 стандартных отклонений, позволяя сотруднику ATLAS сообщать о первых прямых доказательствах этого явления при высокой энергии.

Поиск доказательств этой редкой сигнатуры потребовал разработки чувствительного нового «триггера» для детектора ATLAS. Результирующая сигнатура — два фотона в противном случае пустого детектора – почти диаметрально противоположна чрезвычайно сложному событию, ожидаемому от столкновений свинцовых ядер. Новый успех триггера при выборе этих событий демонстрирует мощь и гибкость системы, а также высокий уровень навыков и опыта аналитических и триггерных групп, которые его разрабатывали.Питер Стейнберг (Брукхейвенская национальная лаборатория), ATLAS.

Физики ATLAS будут продолжать изучать рассеяние света на свету во время предстоящего запуска тяжелых ионов в БАКе, запланированного на 2018 год. Больше данных позволит улучшить точность результата и может открыть новое окно для изучения новой физики. Кроме того, изучение сверхферических столкновений должно играть более значительную роль в программе тяжелых ионов в БАКе, поскольку скорости столкновений продолжают увеличиваться.

Филипп Дончев