Российские ученые строят коллайдер, чтобы понять, что затавило мельчайшие частицы - кварки - соединиться и образовать протоны и нейтроны, из которых затем сформировались ядра атомов.
Основой проекта стал синхрофазотрон в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне – один из самых больших в мире ускорителей частиц. Фактически это огромный электрический магнит, способный управлять траекторией движения частиц, находящихся внутри него. На основе этой установки, построенной еще в 1957 году, в 2004 году было решено создать российский коллайдер – NICA.
Сейчас кварки, для изучения которых предназначена установка, существуют только в сгустках по три штуки. Но есть теория, что в первые доли секунды зарождения Вселенной кварки существовали в свободном состоянии. Затем они сгруппировались - и появились протоны, нейтроны, а дальше и химические элементы. Если удастся понять, что именно притянуло кварки друг к другу, откроются тайны появления Вселенной, надеются ученые.
"Этот эксперимент создается, чтобы увидеть переход от кварк-глюонной материи к адронной материи (нейтронам и протонам)", - сказал РИА Новости заместитель главного инженера Объединенного института ядерных исследований Григорий Трубников.
По задумке разработчиков, миллионы частиц будут разгоняться в одном направлении в нескольких кольцах коллайдера NICA. На каждом кольце они будут набирать все большую скорость, а на завершающей стадии пойдут по двум кольцам уже во встречном направлении. В нескольких местах этих двух колец предусмотрены точки встречи сгустков частиц, говорит Трубников. Предполагается, что в момент столкновения направленных друг на друга частиц можно будет увидеть кварки в свободном состоянии и проследить процесс их притяжения друг к другу.
Российский коллайдер NICA часто сравнивают с большим адронным коллайдером (БАК), несмотря на то, что российский объект меньше в более чем 10 раз: протяженность БАК - 27 километров, NICA – 251 метр. По словам Трубникова, обе установки объединяет то, что воснове их устройства лежит ускорение частиц. Однако БАК обладает гораздо большей мощностью. Это позволяет исследовать материи, но взаимодействие кварков различить в таких условиях невозможно, пояснил собеседник агентства.
Разработка европейского коллайдера, который создавался при участии российских ученых, обошласьв 8 миллиардов долларов. Проект NICA, по предварительным подсчетам, стоит около 200 милллионов долларов. Средства в реализацию идеи вкладывают 23 страны-участницы.
NICA будет иметь не только научное, но и практическое применение. В коллайдере создаются сверхпроводимые частицы, которые используют в медицине при создании диагностических аппаратов и в информационных технологиях. Первые испытания коллайдера NICA пройдут в 2015 году.