|
Физики ИТЭФ проводят исследования на ускорителях частиц
в крупнейших международных научных центрах. Масштабы
проводимых экспериментов требуют тесного сотрудничества многих
физиков из разных стран мира.
Приоритетными направлениями исследований являются:
-
изучение свойств материи и фундаментальных взаимодействий;
-
изучение отличия материи от антиматерии;
-
поиски новых частиц и взаимодействий за рамками Стандартной Модели.
Чтобы найти ответы на эти фундаментальные вопросы
природы, проводятся либо находятся в стадии подготовки следующие
крупномасштабные эксперименты, в которых принимают участие группы физиков
ИТЭФ:
|
|
   
Эксперименты D0 и CDF
|
|
В экспериментах
D0 и
CDF, проводимых на ускорителе
Теватрон Лаборатории им.Э.Ферми
(Иллинойс, США), изучаются свойства частиц, рождающихся в столкновениях
протонов и антипротонов при максимально достижимой на сегодняшний день
энергии взаимодействия. Уникальная постановка экспериментов позволяет
наблюдать рождение0 пар t-кварков, проводить преизионные измерения свойств
W/Z-бозонов, изучать редкие распады очарованных и прелестных частиц.
Основные результаты:
|
|
Эксперименты D0 и CDF
|
|
В экспериментах
D0 и
CDF, проводимых на ускорителе
Теватрон Лаборатории им.Э.Ферми
(Иллинойс, США), изучаются свойства частиц, рождающихся в столкновениях
протонов и антипротонов при максимально достижимой на сегодняшний день
энергии взаимодействия. Уникальная постановка экспериментов позволяет
наблюдать рождение0 пар t-кварков, проводить преизионные измерения свойств
W/Z-бозонов, изучать редкие распады очарованных и прелестных частиц.
Основные результаты:
|
|
Эксперименты CMS и ATLAS
|
|
В настоящее время идет
подготовка экспериментов
CMS и
ATLAS, которые
будут проводиться на ускорителе "Большой Адронный Коллайдер" в Лаборатории
CERN
(Женева, Швейцария).
Основные задачи этих
экспериментов:
-
Открытие Хиггсовского бозона
-
Поиски новых частиц и взаимодействй.
Сайт эксперимента CMS в ИТЭФ
|
|
Эксперименты ATLAS и CMS
|
|
В настоящее время идет
подготовка экспериментов
CMS и
ATLAS, которые
будут проводиться на ускорителе "Большой Адронный Коллайдер" в Лаборатории
CERN
(Женева, Швейцария).
Основные задачи этих
экспериментов:
-
Открытие Хиггсовского бозона
-
Поиски новых частиц и взаимодействий.
|
|
Эксперимент H1
|
|
Эксперимент
H1 проводится на единственном в мире
е-р коллайдере HERA, построенном в лаборатории
DESY (г.Гамбург, Германия).
Главной целью эксперимента H1 является изучение внутренней структуры
материи (протонов) в глубоко-неупругих е-р взаимодействиях. Универсальный
детектор H1 позволяет также исследовать свойства сильных взаимодействий в
области малых переданных импульсов, за рамками применимости расчетов на
основе теории возмущений.
Основные результаты, полученные
в эксперименте Н1:
Сайт эксперимента H1 в ИТЭФ.
|
|
Эксперимент ALICE
|
|
В настоящее время идет
подготовка эксперимента
ALICE по
столкновению ионов тяжелых ядер на ускорителе "Большой Адронный Коллайдер"
в Лаборатории CERN
(Женева, Швейцария). По предположениям теоретиков, на доли секунды этот
эксперимент
позволит воссоздать кварк-глюонную плазму, обладающюю фантастической
температурой и плотностью. Детекторы
экспериментальной установки ALICE смогут зафиксировать малый "Большой
взрыв" и позволят физикам пронаблюдать, как остывающая кварк-глюонная
плазма дала жизнь всему, что сегодня мы наблюдаем в нашей Вселенной.
Сайт эксперимента
ALICE в ИТЭФ.
|
|
Эксперимент LHC-b
|
|
В настоящее время идет
подготовка эксперимента
LHC-b на ускорителе
"Большой Адронный Коллайдер"
в Лаборатории CERN
(Женева, Швейцария), оптимизированого для исследования физики b-кварков.
Эксперимент нацелен на изучение нарушения СР-симметрии и других редких
явлений в распадах B-мезонов. Нарушение СР-симметрии интересно не только
с точки зрения физики частиц, но и для объяснения наблюдаемого в нашей
Вселенной избытка материи по сравнению с антиматерией
|
|
Эксперимент BELLE
|
|
B эксперименте
Belle на B-мезонной фабрике в
лабораториях Организации исследований в области ускорителей высоких
энергий (High Energy Accelerator Research Organization)
KEK в Цукубе (Япония),
проходят измерения нарушения СР-четности в системе В-мезонов и поиски
редких распадов частиц, состоящих из тяжелых кварков.
|
|
ANTARES
|
|
Глубоководный
нейтринный телескоп ANTARES*
предназначен для наблюдения нейтрино больших энергий доходящих до
Земли с космологических расстояний из глубин вселенной.
Детектируя высокоэнергичные
космические нейтрино, мы можем получать информацию о скрытых объектах вселенной, которая
не доходит до нас, если носителем информации является электромагнитное излучение,
легко поглощающееся веществом, или заряженные частицы,
отклоняющиеся в слабых межгаллактических магнитных полях.
Создание телескопа ANTARES позволит нам изучать удаленные и невидимые объекты вселенной –
мощные источники частиц большой энергии -
квазары, следы сверхновых, черные дыры и источники всплесков гамма-излучения,
активные ядра галактик.
Телескоп располагается на дне Средиземного моря на глубине 2400 м,
в 40 км от г. Тулон (Франция).
В рамках проекта ANTARES ведутся также
исследования глубоководной среды Средиземного моря.
* Сайт группы ANTARES в ИТЭФ.
|
|
CALICE
|
|
Международный линейный коллайдер -
International Linear Collider (ILC)
следующий крупный проект после Большого адронного коллайдера для исследований в области
физики высоких энергий и элементарных частиц. Взаимодействия лептонов, электронов и
позитронов, при энергиях от 500 ГэВ до 1 ТэВ позволят с беспрецедентной точностью
определить параметры частиц и констант, предсказываемых как Стандартной Моделью, так и
другими современными теориями.
Разработкой и тестированием прототипов калориметров для Международного линейного
коллайдера занимается коллаборация CALICE (CAlorimeter for LInear Collider Experiment), в
составе которой активно работает группа ученых и инженеров из ИТЭФ. В нашем институте
были изготовлены активные плоскости для физического прототипа адронного калориметра,
собранные на основе кремниевых фотоумножителей.
Детекторы - основной инструмент, позволяющий наблюдать и анализировать результаты
взаимодействия частиц.
Сравнительный анализ и экспертную оценку предложений по детекторам для ILC осуществляет
Международный наблюдательный совет по детекторам (International Detector Advisory Group -
IDAG), один из экспертов Совета - заместитель директора ИТЭФ, член-корреспондент РАН
Михаил Владимирович Данилов.
|
|
|