О темной энергии, элементарных частицах и работе в ЦЕРНе рассказали студенты и молодые ученые ТПУ

| 837

Молодые ученые и студенты Томского политехнического университета, ведущие исследования в области теоретической физики, физики высоких энергий и элементарных частиц, сегодня выступили перед участниками Транссибирской школы по физике высоких энергий. Школа организована вузом совместно с ЦЕРНом. Она объединила студентов и молодых ученых из разных городов Сибири, проводивших исследования в ЦЕРНе, и уже опытных ученых, работающих в мировых исследовательских центрах.

На молодежной секции школы студенты и молодые ученые в небольших докладах рассказали сверстникам о своем опыте работы в международных исследовательских центрах и о полученных там результатах, а слушатели в свободной форме могли задать все интересующие вопросы.

Часть политехников, выступивших сегодня, уже работали в ЦЕРНе и сотрудничали с другими мировыми научными центрами, например, с «Организацией по изучению высокоэнергетических ускорителей» КЕК в Японии.

Так, научная группа ТПУ участвует в апгрейде Большого адронного коллайдера. Политехники задействованы в проекте Beam Radiation Instrumentation and Luminosity (BRIL, коллаборация CMS) по измерению характеристик пучка элементарных частиц. Молодой ученый ТПУ Виталий Охотников, инженер Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов, курирует в этом проекте работу по повышению надежности системы алмазных детекторов BCML (Beam Condition Monitor Leakage). Эта система предназначена для того, чтобы в случае возникновения неисправностей автоматически отключить ускорители коллайдера.

«Основные моменты, которые мы изучаем в CMS, — это деградация детекторов, которые находятся в непосредственной близости к пучку и подвергаются большим дозам радиации, как эта деградация происходит, что с ней можно сделать. Ведь на коллайдере хотят измерить как можно больше событий, но с повышением этих событий увеличивается и доза радиации, которую детекторы просто не выдерживают. Предел деградации детектора — когда мы не можем отличить короткоживущий момент импульса от шума», — рассказал о своей работе в ЦЕРНе Виталий Охотников.

Алмазы в детекторах располагаются на металлических подложках. Со временем покрытие отслаивается, между ним и алмазом образуются пустоты, это ведет к неравномерности поведения всего тела детектора, что может крайне негативно влиять на его характеристики. Для решения этой проблемы ученые ТПУ предложили синтезировать на непроводящем теле детектора алмазные слои, но уже с легированным (ред. — внедренным) в них бором.

Также политехники рассказали сегодня об исследованиях двойных бозонов Хиггса, квантовой хромодинамике, генерации излучения Черенкова в диэлектрике при сканировании электронного пучка высоких энергий и многом другом.

Аспирант Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Дмитрий Чернявский сегодня представил результаты исследований в области космологической константы — постоянной, введенной в уравнения общей теории относительности Альбертом Эйнштейном для противодействия силам гравитации во Вселенной.

«Наша Вселенная расширяется и расширяется ускоренно. Связано это с тем, что в ней есть нечто, называемое темной энергией. И вот эту самую темную энергию можно эффективно описывать теорией Эйнштейна простым включением в уравнения так называемого космологического члена, космологической константы. Однако это просто некий внешний параметр в уравнениях. Мы можем это описать, но не понимаем, с чем это связано. В нашей работе мы рассматривали космологическую постоянную как поле топ-формы. Это не новый подход, но мы показали, что космологическая постоянная в нем является сохраняющимся зарядом. Что более интересно, в рамках такого подхода можно по-новому взглянуть на термодинамику черных дыр в пространствах с ненулевой космологической постоянной», — рассказал Дмитрий Чернявский.

Напомним, Транссибирская школа по физике высоких энергий стартовала в Томском политехе 16 апреля. От ЦЕРНа в работе школы участвуют директор по международным связям ЦЕРНа Шарлотта Варакауле, советник Генерального директора ЦЕРНа Кристоф Шафер, советник по отношениям со странами — не членами ЦЕРН в Центральной Азии Тадеуш Куртыка и научный сотрудник коллаборации CMS Мартин Мулдрес. Они также приняли участие в панельной дискуссии, посвященной роли российских университетов в международных проектах мегасайнс.

Кроме того, в течение недели для студентов сибирских вузов организовано более 20 лекций от ведущих физиков, работающих в международных исследовательских центрах. Школа завершит свою работу 20 апреля.

Справка:

Ученые Томского политеха активно принимают участие в работе таких проектов уровня мегасайнс, как ЦЕРН (Швейцария, Франция), Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах European XFEL (Германия), Национальный центр «Немецкий электронный синхротрон» DESY, «Организация по изучению высокоэнергетических ускорителей» КЕК (Япония) и других. 

ТПУ — участник Проекта 5-100, ключевым результатом которого должно стать появление в России к 2020-му году современных университетов-лидеров с эффективной структурой управления и международной академической репутацией, способных задавать тенденции развития мирового высшего образования.