Мезонная фабрика. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Мезонная фабрика - ускоритель, предназначенный для получения пучков p-мезонов и мюоиов

, высокой интенсивности в широком диапазоне энергий. Поскольку сечения рождения частиц малы (~1 мб), то для получения необходимых плотностей потоков л; и m требуются протонные пучки со ср. значениями токов от десятков MКА до 1 мА.

В настоящее время (1990-е гг.) в M. ф. используются протонные ускорители трёх типов: резонансные линейные ускорители, изохронные циклотроны, фазотроны с большой частотой повторения циклов. На M. ф. наряду с фун-дам. исследованиями проводится также большой спектр прикладных исследований в области физики твёрдего тела, химии, медицины, биологии и др., имеющих важное народнохозяйств. значение. Характеристики наиб, крупных M. ф. приведены в табл. 1.

В самой сильноточной из действующих Лос-Аламос-ской M. ф. генерируются потоки пионов низких (0 - 300 МэВ) энергий с интенсивностями 3*10 ⁹

или

и потоки пионов высоких (100-600 МэВ) энергий

или.

В изохронном циклотроне TRIUMF ускоряются ионы Н^-, к-рые перезаряжаются на выходной мишени в протоны.

В сер. 1980-х гг. в ряде центров по ядерной физике начались работы по проектированию т. н. каонных фабрик (К. ф.), представляющих собой ускорит, комплексы для получения высокоинтенсивных протонных пучков (ср. ток 100-150 мкА) с энергией порядка 30-60 Гэв, к-рые при взаимодействии с мишенями могут рождать потоки вторичных частиц: као-нов, антипротонов, гиперонов, нейтрино и др. Благодаря высокой интенсивности вторичных пучков возникают широкие возможности исследования редких распадов, получения экзотич. ядер и т. п. В нек-рых случаях К. ф. называют адронным и фабриками (Hadron Facility).

Получение в К. ф. интенсивностей, превышающих более чем на порядок ср. интенсивность пучков действующих синхротронов протонных, предполагается достигнуть за счёт высокой частоты повторения ускоряющих циклов и применения сильноточных инжекторных комплексов повыш. энергии. Поэтому К. ф. строится по каскадной схеме: инжектор (выходная энергия 500-· 800 МэВ), быстроциклирующий протонный синхротрон - бустер (выходная энергия 2-7,5 ГэВ), осн. протонный синхротрон. В нек-рых проектах К. ф. для удобства физ. экспериментов предусматриваются также накопительные кольца (см. Накопители), напр, накопит, кольцо (Stretcher) для медленного вывода пучка на мишень.

Действующих К. ф. ещё нет, и разрабатываемые проекты, как правило, привязываются к существующим M. ф. При этом ускорители M. ф. используются как инжекторы в бустер: часть пучковых импульсов поступает в бустер, остальная часть -на физ. эксперимент. Характеристики проектов К. ф., создаваемых на базе M. ф., приведены в табл. 2.

Рассматриваются и др. варианты построения К. ф. Напр., в Японии обсуждается проект адронной фабрики (Japanese Hadron Facility), к-рая должна работать совместно с действующим ускорит, комплексом KEK (протоны, 12 ГэВ) - TRISTAN (встречные пучки

, 25 ГэВ). Вновь разрабатываемый комплекс адронной фабрики включает линейный ускоритель протонов

с энергией 1 ГэВ при ср. интенсивности пучка 200 мкА, линейный ускоритель тяжёлых ионов с энергией 8 МэВ/нуклон и быстроциклирующии синхротрон - бустер с накопит, кольцом типа Stretcher с энергией до 3 ГэВ. В бустере предполагается ускорять как протоны, так и тяжёлые ионы. Пучок протонов (3 ГэВ, 200 мкА) будет доускоряться в протонном синхротроне KE К до энергии 30 ГэВ. На этой адронной фабрике планируются эксперименты по четырём программам: каонная - эксперименты по редким распадам као-нов и гиперядерные эксперименты на каонных пучках; нейтронная - физика кондснсиров. сред с помощью каскадных нейтронов; мезонная - ядерная физика с мюонами энергии в неск. ГэВ и изучение свойств копденсиров. сред с помощью мюонов (mSR-метод); экзотические ядра - изучение свойств экзотич. ядер и ускорение этих ядер.

Литература по мезонным фабрикам

Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.