В Подмосковной Дубне продолжается строительство комплекса NICA

Популярная механикаНаука

Время ускорять, время сталкивать

В Подмосковной Дубне продолжается строительство комплекса NICA. Популярная механика выяснила, что собираются искать на нем ученые и когда ждать новых открытий. 

Текст: Роман Фишман

0:00 /
813.035

На встречу мы сильно опоздали. Ночью ударил внезапный мороз, и паром, который должен был перевезти нас через Волгу, задержался часа на полтора, пока расчищали наросший у берега лед. Зато появилось время на то, чтобы обстоятельно объяснить всей нашей команде, для чего пришлось грузить в багажник фототехнику и с раннего утра отправляться на дальний край Подмосковья. Начать пришлось издалека – с самого рождения мира.

Три минуты космоса

Вселенная возникла около 13,8 млрд лет назад, и уже вскоре в ней зажглись первые светила. Самые ранние звезды, которые способны различить современные телескопы, появились всего лишь 200 млн лет спустя после Большого взрыва. Но древнейший свет, который мы можем видеть, еще старше и произведен не ими. Это фотоны микроволнового фона, которые сохранились с того момента, когда наш мир остыл до приемлемых температур, около 3000 К. Электроны наконец смогли удерживаться на орбитах вокруг ядер и образовали первые атомы.

До того времени космос наполняла раскаленная плазма, и любой излученный фотон моментально рассеивался в ее непроницаемом тумане. Только через 379 тыс. лет с образованием атомов пространство расчистилось и по нему начало распространяться излучение. Этот реликтовый фон регистрируют радиотелескопы, но все, происходившее ранее, остается за непроницаемой границей, дальше которой нет ни фотонов, ни, соответственно, телескопов, которые могли бы их увидеть.

Самые первые этапы развития мира, которые предшествовали образованию атомов (рекомбинации), мы изучаем в основном теоретически. Они были краткими, но бурными: уже через 10–43 с после Большого взрыва появились первые частицы, а через 10–35 с Вселенная начала расширяться в экспоненциальном режиме инфляции. Раздувавшийся мир был заполнен невероятно плотной и горячей смесью, состоящей по большей части из кварков (впоследствии они образуют нейтроны и протоны) и глюонов, которые нужны для соединения кварков друг с другом.

Инжекторный комплекс способен накачивать кольцевые ускорители легкими частицами и тяжелыми ионами.

Вскоре такое объединение произошло; фазовый переход совершился резко, подобно росту кристаллов в химической грелке. С начала мироздания прошло всего три минуты, а кварк-глюонная плазма исчезла. Сегодня она, возможно, существует лишь в недрах самых плотных объектов, таких как нейтронные звезды. Но на ее месте появились протоны и нейтроны обычной адронной материи, а следом – первые атомы, звезды, галактики.

Все это теория, хотя многие ее положения удается подтвердить на практике. Следы инфляции сохранились в слабых аномалиях реликтового фона, а также в крупномасштабной структуре Вселенной; в огромных наземных коллайдерах получена кварк-глюонная плазма. Однако загадкой остается сам момент «выпадения» из нее адронов. Как и с химической грелкой, этот момент трудно уловить, и даже условия, при которых происходит фазовый переход, в точности неизвестны.

Существующие ускорители частиц для этого не подходят. Так, знаменитый Большой адронный коллайдер возводился для решения совершенно других задач – прежде всего поисков бозона Хиггса. Сталкивающаяся в нем материя оказывается чересчур горячей и недостаточно плотной для попадания в область фазового перехода. Чтобы поймать его, нужны новые инструменты, и работа над ними уже идет. Проходит модернизацию американский RHIC, в Германии возводится новый FAIR. Развернуто строительство и в подмосковной Дубне: Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) готовит к работе ускорительный комплекс NICA.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Вторжение Вторжение

Здесь делают самую продвинутую графику для мирового кинематографа

Популярная механика
Лампы на 12 или 220 В: что лучше использовать для освещения квартиры? Лампы на 12 или 220 В: что лучше использовать для освещения квартиры?

Рассказываем, какие лампы лучше, на 12 В или на 220 В

CHIP
Топливо больших скоростей Топливо больших скоростей

Прогресс привнес новейшие технологии в систему обеспечения лайнеров топливом

Популярная механика
Ошибки — путь к развитию? Ошибки — путь к развитию?

Стоит отказаться от перфекционизма и позволить себе делать ошибки

Psychologies
Меч викингов Меч викингов

Швеция находится в десятке мировых экспортеров вооружения

Популярная механика
«Отменили штраф слишком поздно». Почему приставы игнорируют решения ГИБДД «Отменили штраф слишком поздно». Почему приставы игнорируют решения ГИБДД

Автомобилист судится с приставами и ГИБДД из-за несправедливого наказания

РБК
Рокетмен Рокетмен

Как сделать из сноуборда реактивный стенд для испытаний?

Популярная механика
История Telegram и TON от первого лица: что Павел Дуров рассказал адвокату SEC в Дубае История Telegram и TON от первого лица: что Павел Дуров рассказал адвокату SEC в Дубае

Павел Дуров рассказал, почему в Telegram до сих пор нет рекламы

Forbes
Пистолет Лебедева Пистолет Лебедева

Новинка концерна «Калашников» – пистолет Лебедева ПЛ-15

Популярная механика
Как общаться с токсичными людьми, когда не общаться с ними нельзя Как общаться с токсичными людьми, когда не общаться с ними нельзя

«Токсичный» человек — тот, кто разрушает вашу веру в себя и в окружающий вас мир

РБК
Новая «Арктика» Новая «Арктика»

Атомоходы ЛК-60Я заменят ледоколы прошлых поколений

Популярная механика
«Сидел в камере без окон». Карлос Гон объяснил побег «Сидел в камере без окон». Карлос Гон объяснил побег

Экс-глава Renault–Nissan–Mitsubishi исключил причастность к махинациям

РБК
Щит от гиперзвука Щит от гиперзвука

Они быстро настигнут врага в любой точке мира

Популярная механика
Люди без завтра. Рецепты счастья от индейцев пираха Люди без завтра. Рецепты счастья от индейцев пираха

Похоже, это самый безмятежный народ на нашей планете

Maxim
Испытание огнем Испытание огнем

Современные газотурбинные двигатели в гражданской авиации — воплощение хай-тека

Популярная механика
Итальяно веро Итальяно веро

О том, как итальянский дизайн покорил весь мир в ХХ столетии

AD
Поля морей Поля морей

Новые технологии сельского хозяйства: фермы в океане

Популярная механика
Теперь без Британии: как Brexit изменит европейские рынки капитала Теперь без Британии: как Brexit изменит европейские рынки капитала

Как это повлияет на финансовый сектор Европы, затронет ли российских инвесторов?

Forbes
Нулевая ступень Нулевая ступень

Весной 2019 года в небо поднялся самолет с самыми большими крыльями в истории

Популярная механика
Советские и российские крылатые ракеты: история Советские и российские крылатые ракеты: история

Отсчет истории советских крылатых ракет можно вести с сентября 1944 года

Популярная механика
Криптовалюты. Поколение второе Криптовалюты. Поколение второе

От «цифрового золота» к полноценным деньгам

Популярная механика
Чужие документы: что делать, если инспектор перепутал права водителей Чужие документы: что делать, если инспектор перепутал права водителей

Автомобилист чуть не остался без водительских прав из-за ошибки инспектора ГИБДД

РБК
Зимний город Зимний город

Эти люди разрабатывают беспилотные автомобили, пригодные для российского климата

Популярная механика
Все могло быть иначе: Егор Гайдар и история российских реформ Все могло быть иначе: Егор Гайдар и история российских реформ

Амбициозность гайдаровской программы и трудности, с которыми она столкнулась

Forbes
На грани слышимости: нейтринные коммуникации для подводного флота На грани слышимости: нейтринные коммуникации для подводного флота

Современные субмарины становятся неслышимы и невидимы для радаров

Популярная механика
«Все равно его не брошу»: как партнеры домашних тиранов обманывают себя «Все равно его не брошу»: как партнеры домашних тиранов обманывают себя

Почему жертвы нарциссов и домашних тиранов не могут бросить своих партнеров

Psychologies
Техпарад Техпарад

Новости мира науки и техники

Популярная механика
Перепутал документы: что делать, если инспектор отдает чужие права Перепутал документы: что делать, если инспектор отдает чужие права

Автомобилист чуть не остался без водительских прав в канун Нового года

РБК
Био-механизм Био-механизм

Пауки, пожалуй, самые высокотехнологичные существа на планете

Вокруг света
Личные и общие границы в отношениях: почему их нарушают и как защитить Личные и общие границы в отношениях: почему их нарушают и как защитить

Как понять, кто и где нарушает ваши границы, а где вы делаете это сами

Psychologies
Открыть в приложении