Лазерно-плазменные ускорители

Физик Андрей Савельев-Трофимов о Энрико Ферми, кильватерной волне и синхротронных источниках

30.07.2013
3 980
Какая максимальная энергия частиц может быть получена? Как движется электромагнитный импульс в разреженной плазме? Почему на одном метре плазмы можно получить большую энергию, чем на нескольких километрах в адронном коллайдере? Об этом рассказывает доктор физико-математических наук Андрей Савельев-Трофимов.

Основная тенденция, характерная для исследований физики высоких энергий, состоит в том, что должны создаваться ускорители частиц. Самый известный такой ускоритель для публики — это, к примеру, адронный коллайдер, где речь идет об энергиях тяжелых протонов порядка одного тераэлектронвольта. Собственно эта энергия определяет тот пространственный масштаб и ту массу частиц, которую можно посмотреть. Проникновение вглубь мироздания требует непрерывного увеличения энергии.

Открытие бозона ХиггсаФизик Дмитрий Казаков о числе бозонов Хиггса, массе новой частицы и реакции научного сообщества

Оказывается, что если у нас есть достаточно разреженная плазма, в которой движется электромагнитный импульс с большой интенсивностью поля (так называемой релятивистской интенсивностью), то в определенных условиях движение этого импульса подобно тому, как моторная лодка движется по поверхности воды. То есть речь идет о том, что, как все видели, если катер достаточно быстро движется по воде, сзади возникает бурун (волны, которые расходятся во все стороны), который «бежит» за лодкой с её же скоростью. Это — кильватерная волна.

Энергии сейчас достигают полутора гигаэлектронвольт. Это не очень много, но, тем не менее это уже по сути то же самое, что в источниках синхротронных (синхротронного излучения), кольца которых диаметром также порядка сотен метров. То есть эти технологии, в первую очередь, значительно дешевле, значительно проще, и, самое важное, что это позволяет такого рода лазерно-плазменные ускорители ставить в научных лабораториях. В случаях с синхротронными ускорителями ученым приходится приезжать, чтобы получить сеансы работы.

доктор физико-математических наук, профессор кафедры общей физики и волновых процессов физического факультета МГУ
Узнал сам? Поделись с друзьями!
  • Falgau5

    Спасибо, очень интересно! Нужно обобщающее видео про перспективы ускорителей. Линейный в Японии, новое кольцо в БАКе и будущее этой технологии.

    Опубликовано материалов
    03586
    Готовятся к публикации
    +28
    Самое читаемое за неделю
  • 1
    ПостНаука
    12 562
  • 2
    ПостНаука
    4 073
  • 3
    Михаил Соколов
    2 561
  • 4
    Андрей Цатурян
    2 441
  • 5
    Татьяна Тимофеева
    2 433
  • 6
    Роман Бевзенко
    1 446
  • 7
    Сергей Афонцев
    1 423
  • Новое

  • 4 073
  • 710
  • 2 433
  • 1 423
  • 1 446
  • 2 561
  • 12 562
  • 2 441