Специалисты Института ядерной физики (ИЯФ) СО РАН примут участие в международном эксперименте на ускорителе элементарных частиц SuperKEKB в Японии. Он, в частности, позволит изучить антивещество и понять, как зародилась Вселенная, рассказал журналистам главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН Борис Шварц, сообщает ТАСС.

"Во Вселенной есть только вещество. Антивещества не наблюдается. Если бы оно было, вместе с веществом они взаимно аннигилировалось бы, и во Вселенной были бы одни лишь фотоны, больше ничего", - сказал ученый.

Загадка асимметрии антивещества

По словам Шварца, для современных физиков одной из загадок происхождения Вселенной является так называемая асимметрия антивещества. Если бы в начале времен количество вещества и антивещества было равным, их взаимное исчезновение не позволило бы появиться материи. Однако, считают ученые, в момент Большого взрыва вещества оказалось немного - на одну десятимиллиардную долю - больше, и, когда все остальное аннигилировалось, из этого "лишнего" вещества возникла Вселенная.

Ответа на вопрос, почему так получилось, нет до сих пор, и эксперименты на SuperKEKB позволят приблизиться к разгадке.

В настоящее время, пояснил Шварц, ускоритель работает в тестовом режиме, на предусмотренную проектом мощность выйдет в 2017 году. После этого на нем начнутся эксперименты с пучками частиц. Физики рассчитывают обнаружить новые явления, не предусмотренные Стандартной моделью, которые позволили бы говорить о ее расширении.

SuperKEKB и сибирские физики

SuperKEKB - исследовательская установка, созданная в Лаборатории физики высоких энергий (KEK) в Цукубе (Япония). Проект является развитием коллайдера KEKB, после экспериментов на котором в 2008 году японские ученые Макото Кобаяши и Тосихидэ Маскава были удостоены Нобелевской премии.

Специалисты ИЯФ принимали участие в создании этой установки, разработали и собрали один из ключевых элементов детектора, фиксирующего появление элементарных частиц - 40-тонный электромагнитный калориметр (прибор для детектирования частиц и измерения их энергии - прим. ТАСС). Новосибирские исследователи разработали также электронику и программное обеспечение для детектора, изготовили более 700 вакуумных камер и 220 корректирующих магнитов, применяемых в ускорительном кольце коллайдера. Физики, кроме того, предложили новые методы анализа экспериментальных данных, которые улучшат точность измеряемых параметров частиц.

После масштабной модернизации светимость коллайдера (характеристика ускорителей, характеризующая интенсивность столкновения пучков частиц в нем - прим. ТАСС) выросла в 40 раз, и в настоящее время является самой большой среди всех ускорителей в мире, в десятки раз превосходя светимость Большого адронного коллайдера (БАК).

Развитие экспериментов

Эксперименты на SuperKEKB, отмечают специалисты ИЯФ, в дальнейшем потребуют развития при участии другой установки, нацеленной на столкновение пучков других частиц, работать с которыми японский коллайдер не сможет. Такой установкой может стать спроектированная и строящаяся в ИЯФ супер чарм- тау фабрика, которая вошла в число шести российских проектов mega-science, отобранных президентским советом.

По словам директора ИЯФ СО РАН Павла Логачева, стоимость супер чарм-тау фабрики на данный момент составляет 27 млрд рублей, и, если государство обеспечит финансирование, институт готов построить ее за пять лет, а еще в течение двух лет протестировать и вывести на проектную мощность.

Стандартная модель - теория строения и взаимодействия элементарных частиц, лежащая в основе соответствующего раздела физики. Согласно ей, процесс формирования любого вещества можно описать как взаимодействие набора элементарных частиц - 6 лептонов, 6 кварков и 12 соответствующих им античастиц. Все они были обнаружены экспериментально. Однако, как показали исследования последних лет, Стандартная модель не описывает всех физических процессов. Ученые во всем мире нацелены на поиск новых явлений, выходящих за ее рамки.

Антивещество - вещество, состоящее из античастиц, стабильно в природе не образующееся. Структура его, как показали эксперименты, идентична структуре вещества.

ТАСС