Fizičari uhvatili fascinantnog četverodimenzijskog 'duha' u akceleratoru: Pogledajte kakvog je oblika
U tunelima akceleratora čestica u CERN-u krije se nevidljiva pojava koja može izmijeniti putanju čestica i stvarati probleme u istraživanju čestica, tvrde fizičari. U Super protonskom sinkrotronu konačno su izmjerili i kvantificirali tu strukturu, koju opisuju kao četverodimenzionalnu, a rezultat je fenomen poznat kao rezonanca.
"Ove rezonance uzrokuju da čestice ne prate točno put kojim želimo i zatim odlepršaju i izgube se", kaže fizičar Giuliano Franchetti iz GSI-a u Njemačkoj. "To uzrokuje degradaciju snopa i otežava postizanje potrebnih parametara snopa."
Rezonanca se javlja kada se dva sustava međusobno djeluju i sinkroniziraju. Može biti rezonance između planetarnih orbita dok gravitacijski djeluju u svom putovanju oko zvijezde, ili ugađajuća viljuška koja počinje suosjećati kada zvučni valovi iz druge viljuške pogode njezine vrške.
Po nečemu je poseban
"U fizici akceleratora razmišljanje je često samo u jednoj ravnini", kaže Franchetti. Da bi se mapirala rezonanca, potrebno je mjerenje čestica preko obje horizontalne i vertikalne ravnine.
Koristeći monitore položaja snopa duž Super protonskog sinkrotrona, mjeren je položaj čestica za otprilike 3.000 snopova. Pažljivim mjerenjem gdje su se čestice nalazile u središtu, ili su bile pomične na jednu stranu, uspjeli su generirati kartu rezonance koja opsjeda akcelerator.
"Što čini naš najnoviji nalaz tako posebnim je to što pokazuje kako se pojedinačne čestice ponašaju u spojenoj rezonanci", kaže Bartosik prenosi Science Alert. "Možemo pokazati da eksperimentalni nalazi odgovaraju onome što je bilo predviđeno na temelju teorije i simulacije."
Sljedeći korak je razviti teoriju koja opisuje kako se pojedinačne čestice ponašaju u prisustvu rezonancije akceleratora. To će im, tvrde istraživači, na kraju omogućiti novi način ublažavanja degradacije snopa i postizanje visokovjernih snopova potrebnih za trajna i buduća eksperimenta u akceleraciji čestica.
