В Дубне, в Институте ядерных исследований, создают новый коллайдер. Назвали проект просто и красиво – НИКА. Это аббревиатура от Nuclotron-based Ion Collider facility. А в мифологии — богиня Победы. На установке НИКА ученые попытаются смоделировать процесс первых мгновений возникновения Вселенной несколько миллиардов лет назад. По сути, рождение нашего мира.
"Младший брат" Большого адронного коллайдера появится в подмосковной Дубне. В Объединенном Институте ядерных исследований началось строительство отечественного ускорителя ядерных частиц.
Справка: Объединенный Институт ядерных исследований. Основан в 1956 году на базе Института ядерных проблем Академии наук Советского Союза. Находится в городе Дубне. Здесь впервые в мире создан синхрофазотрон, протонный ускоритель. За большой вклад Института в современную физику 105-му элементу периодической системы Менделеева присвоено название "Дубний", а 114-му –"Флеровий", в честь академика Георгия Флёрова. Сегодня в составе института — 7 лабораторий. Основные направления исследований — ядерная физика, физика элементарных частиц и конденсированного состояния вещества.
Нарекли русский коллайдер просто и красиво – НИКА. Аббревиатура от Nuclotron-based Ion Collider facility. Или "богиня Победы".
НИКА – не менее амбициозная, но менее дорогая установка, чем церновская. Периметр кольца – 500 метров. Как и швейцарский прибор, создаваться НИКА будет в международной кооперации.
В Дубне не стали рыть тоннели и копать шахты – проект разработан на базе уже существующего нуклотрона. По сути – это каскад из трех ускорителей. Один из них уже действует – сверхпроводящий ионный синхротрон-нуклотрон. Второй этап – бустер – обеспечит частицам необходимую интенсивность. Раньше здесь располагались магниты синхрофазотрона.
Плюс два кольца коллайдера, в котором и будут сталкиваться протоны.
Русский коллайдер станет лучшей установкой для проведения экспериментов по физике тяжелых ионов. Ученые надеются, что после запуска проекта НИКА центр таких исследований пропишется в Подмосковье.
"Есть еще область физики высоких энергий, она не менее интересная, она очень популярная сегодня среди физиков, в этой области ожидаются очень яркие интересные открытия, а именно – фазовые переходы ядерной материи. Для того, чтобы их изучать, необходимо создать максимальную плотность барионной материи, ту, которая существует в нейтронных звездах. Для изучения именно этих процессов в максимальной барионной плотности не нужна максимальная энергия, как на БАКе или на Брукхейвенской машине. Теоретики рассчитали: она очень близка к той, которая сегодня достижима на нашем нуклотроне", — рассказывает директор лаборатории высоких энергий ОИЯИ Владимир Кекелидзе.
Главное отличие российского коллайдера от швейцарского в том, что в ЦЕРН основные силы брошены на поиски неуловимого бозона Хиггса. Частицы, которая дает массу всем остальным частицам.
Россия же на своей установке будет изучать другую область возникновения Вселенной несколько миллиардов лет назад: формирование из кварков и глюонов частиц барионной материи. То есть, нашего с вами мира.
"Теоретики сформулировали те условия, при которых было возможно формирование Вселенной по тому пути, по которому оно пошло. А условия очень простые – определенная температура (или энергия) частиц и плотность ядерного вещества. Когда теоретиками были сформулированы эти условия, стало понятно, какой эксперимент можно поставить в лабораторных условиях у нас на Земле, чтобы попробовать смоделировать те условия, которые были на ранних этапах формирования Вселенной", — говорит заместитель главного инженера ОИЯИ, член-корреспондент РАН Григорий Трубников.
Именно НИКА позволит ученым приблизиться к условиям возникновения "Большого взрыва", от которого, по мнению физиков, и появилась наша Вселенная.
"Для этого нужно четко определенная энергия, нужно разогнать тяжелые ядра, мы выбрали золото по золоту, потому что это легче технологически сделать. На базе нуклотрона и создается коллайдер. Первый разгонный блок будет нуклотрон, линак, потом пучки будут выведены и будет организована встреча двух пучков в двух местах. В одном мы будем изучать тяжелую ионную программу, пытаться достичь той максимальной плотности барионной материи и смотреть, что из этого получится. А в другой будем изучать спиновую физику – тоже не менее интересный проект", — объясняет Владимир Кекелидзе.
С помощью НИКИ ученые надеются раскрыть структуру Вселенной и тайны ее фундаментальных сил: темной материи, темной энергии, черных дыр, "кротовых нор" и экстра-измерений.
"Когда вы знаете, как образовывалось вещество, как образовывалась материя, как она формировалась, вы можете прогнозировать, что будет с этой материей, как она будет дальше развиваться, как она будет распадаться и гибнуть. Вообще, это фундаментальные вопросы, которые дадут отгадки к пониманию эволюции нашей Вселенной", — полагает Григорий Трубников.
Сегодня научная программа НИКА наполняется новыми идеями. Параметры установки, а это — высокая энергия, колоссальная плотность вещества и разнообразие сортов исследуемых частиц – открывают возможности для решения целого ряда прикладных задач.
Это углеродная терапия, тестирование электроники для космических программ, трансмутация радиоактивных отходов, новые подходы к получению энергии.
Но главное, что коллайдер станет работать у нас в стране, а не за рубежом. И молодые российские учёные получат хорошую и интересную работу у себя дома.
Запуск первого этапа проекта НИКА планируется через два года. А уже к 2017 году ядерщики из Дубны ждут начала работы всего комплекса.