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, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.