Учёные ждут в 2012 году больших открытий

29 февраля 2012 года

Физика

Другие новости физики

<dynamicpagelist> category = Опубликовано category = Физика count = 3 orcer = addcategory suppresserrors = true namespace = Main addfirstcategorydate = true </dynamicpagelist>

больше статей…

Другие новости науки

<dynamicpagelist> category = Опубликовано category = Наука count = 5 notcategory = Физика orcer = addcategory suppresserrors = true namespace = Main </dynamicpagelist>

другие новости…

Также посетите портал «Наука»

Модель космической обсерватории «Планк»

2012 год для многих ассоциируется с Летней Олимпиадой в Лондоне или с чередой президентских выборов (главу государства выбирают в США, России и Франции), однако научный мир в первую очередь ждёт от этого года больших научных открытий. Именно в 2012 году ожидается получение основных результатов с двух самых больших и дорогостоящих научных проектов XXI века: Большого адронного коллайдера и космической обсерватории «Планк».

Оба проекта направлены на изучение наиболее фундаментальных процессов, лежащих в основе мироздания. На Большом адронном коллайдере будут искать доселе неуловимый бозон Хиггса, ответственный, как предполагают учёные, за наличие массы у всех известных науке частиц. «Планк» же составляет карту Вселенной в микроволновом диапазоне волн — что, как надеются исследователи, поможет раскрыть загадки тёмной материи и энергии.

Планковская обсерватория была запущена в космос ещё в мае 2009 года. Предполагалась, что работая в течение 15 месяцев, она дважды просканирует всё небо. В ноябре 2011 года эта миссия завершилась вместе с исчерпанием охлаждающей жидкости для высокочувствительного детектора микроволнового излучения. Спутник, однако, продолжит свою работу в других диапазонах частот ещё в течение, как минимум, 30 месяцев, в течение которых он должен ещё пять раз просканировать всё небо.

Первые предварительные результаты, полученные «Планком», были представлены в январе 2011. В них, в частности, сообщалось о тысячах ранее неизвестных холодных источниках миллиметрового и субмиллиметрового излучения. В прошлом месяце были опубликованы дополнительные материалы, среди которых так называемый «галактический туман» (galactic haze) — микроволновое излучение, исходящее от центра нашей галактики и предположительно имеющее синхротронную природу. Это излучение, однако, является более жёстким, чем излучение из других точек Млечного пути, что составляет одну из неразгаданных загадок современной астрофизики.

«Планку» удалось также составить наиболее точную на сегодняшний день карту распределения монооксида углерода. Этот газ в космосе собирается в огромные облака, содержащие преимущественно водород и являющиеся прародителями звёзд. Водород, однако, плохо излучает и потому мало пригоден для составления подобных карт, в то время как монооксид углерода является идеальным маркером таких облаков.

Представленные результаты, однако, являются лишь малой частью того, что ожидается от «Планка». Главной целью этого проекта являлось составление наиболее подробной из доступных карты микроволнового реликтового фона. Прошлая подобная карта была получена спутником WMAP, в 2010 году отправленного на захоронение. Именно данные этого аппарта позволили установить наиболее точное соотношение масс барионной и тёмной материи, а также тёмной энергии во Вселенной. Среди других важных результатов, полученных WMAP: возраст Вселенной, значение постоянной Хаббла, плотность барионов, суммарная масса нейтрино и т. д. «Планк» должен получить более точные данные об этих величинах, что поможет учёным лучше понять фундаментальные законы развития нашей Вселенной. Ожидается, что данные будут обработаны к концу 2012 года, и в начале 2013 года новая карта увидит свет.

Детектор ATLAS

Конец 2011 года был также отмечен опубликованием важных результатов, полученных на Большом адронном коллайдере. Данные, полученные на детекторах ATLAS и CMS, предварительно подтвердили регистрацию бозона Хиггса с массой около 125 ГэВ. 2012 год должен стать решающим в ответе на вопрос, являются ли эти данные надёжными или нет, и можно ли говорить о том, что частица, которую ищут уже несколько десятков лет, наконец-то попалась учёным в «сети».

Подтверждение существования бозона Хиггса является одним из самых ожидаемых событий последнего десятилетия. И это событие станет настоящим прорывом в области физики элементарных частиц. Однако всё ещё остаётся ненулевая вероятность того, что привлечение дополнительных данных приведёт к исчезновению статистически достоверного сигнала. В любом случае Большой адронный коллайдер продолжает свою работу, увеличивая как светимость пучков, так и их энергию. В 2012 год энергия сталкиваемых протонов будет увеличена с 3,5 ТэВ до 4 ТэВ, а в 2013—2014 годах — до 6,5 ТэВ. В планы исследователей входит также увеличение в дальнейшем энергии до 7 ТэВ.

Таким образом, 2012 год может стать одним из самых запоминающихся в современной истории науки. Большие открытия, сделанные при помощи больших машин, должны дать дополнительный толчок как к развитию теоретических работ, так и к увеличению или хотя бы сохранению финансирования дорогостоящих экспериментов, что на фоне мирового кризиса является совсем нелишним.

Источники

Editorial The big time (Английский) // Nature Physics. — 2012. — Т. 8. — С. 173.