Зачем каждому из нас коллайдер?

Юлия Чопорова — старший научный сотрудник Института ядерной физики, специалист по оптике. "Постойте", — скажете вы, — "какое отношение имеет ядерная физика к оптике?" Но в Институте ядерной физики занимаются не только физикой элементарных частиц. Например, в ИЯФе хорошо развито направление физики плазмы, есть несколько экспериментов по удержанию плазмы в магнитном поле, что может быть полезным для будущего термоядерного реактора (кое-что об этом здесь). Ещё ИЯФу принадлежит крупнейший лазер на свободных электронах в мире. На третьем курсе, в рамках лабораторного практикума по оптике я делала эксперимент с использованием излучения лазера на свободных электронах, и его результаты стали частью моей курсовой работы (об этом я рассказывала тут). Юлия Чопорова как раз является частью команды лазера на свободных электронах. Кстати, именно ей я сдавала лабораторные работы. Так что я её знаю лично, да.

А в этом видео Юлия Чопорова рассказывает о том, какие ускорители бывают и зачем они нужны простым людям.

@темы: жизнь замечательных людей, ИЯФ, Новосибирск, волшебный мир физики, what Terra cees

---

От одной её улыбки мир охотно тонет в крови
Она идет впереди
И ты видишь — она горит

@темы: Мои коллажи, Бердянск: будьте же людьми

---

Терра Си в Германии-3

В день отъезда моему коллеге-попутчику кровь из носу приспичило повидать знакомого из Ахена. Пришлось ехать вместе с ним. Поездка была тяжёлой, но кое-какую компенсацию я получила.

Ахен — старинный город, основанный ещё римлянами. Наибольшего расцвета он достиг в период правления Карла Великого, который сделал его столицей Франкского государства. С 1306 года Ахен имел статус «вольного города святого римского престола». Здесь короновались императоры, происходили императорские сеймы. В 1520 году в Ахене был последний раз коронован император Священной Римской империи Карл V. Перенесение акта коронования во Франкфурт, религиозные распри XVI и XVII веков, сильный пожар 1656 года привели к упадку города.

Здесь показаны древние фундаменты, заложенные в разные исторические эпохи. Кубиками со значками показано, к какому периоду относится кладка. Видно, что у города действительно богатая история. Место раскопок накрыто стеклянным кубом.



Главная достопримечательность Ахена — это Ахенский собор. Его строительство начал Карл Великий, там же он и был похоронен. Собор входит в список Всемирного наследия ЮНЕСКО.
Правда, снаружи он не то чтобы поражает красотой.







Но внутри — совсем другое дело! Мозаика сверкает и переливается золотом.





На этой мозаике изображён Иисус Христос и орел, бык, ангел, лев — символы четырёх евангелистов: Иоанна, Лики, Матфея и Марка.



Согласно средневековым поверьям, пеликан разрывает клювом свою грудь и кормит птенцов собственной плотью. В христианстве этот образ использовался как символ самопожертвования.



На витражи вблизи посмотреть не получилось, потому что туда не пускали. Очень жаль: я люблю цветное стекло.





Необычный наклонный стол.



Стоило терпеть страдания, чтобы увидеть такую красоту.

Другая достопримечательность — это Ахенская ратуша.



Барельеф, изображающий поклонение волхвов.



Тут явно не обошлось без масонов.



Эти бронзовые блямбы лежат повсюду вокруг собора. Что они обозначают, я понятия не имею. reinerius сообщает: "Странные медные блямбы в мостовой содержат изображением монограммы Карла Великого, которой удостоверялись его дипломы. Там если присмотреться, можно найти все буквы имени KAROLVS (O - в форме ромба; у А - горизонтальная перекладина в форме буквы "v"; V - нижняя часть ромба, тогда u и v были разными написаниями одной буквы, выбор определялся эстетикой, а не тем, какой звук обозначала буква - гласный или согласный). Подозреваю, это некий маркер того, что этот памятник относится к истории Карла Великого, наверняка, для туристов есть еще такие пометки в городе (не только рядом с собором), и может быть, где-то еще в Германии. Либо это просто способ, которым аахенцы выражают свое почтение к императору."



Мне бы ни за что не пришло в голову, что это — фонтан. А это и есть фонтан Святого Винсента.



Это Воробьиный фонтан.



А это фонтан, который хотя бы выглядит, как фонтан. Он находился во дворе кафе, в которое мы зашли перекусить.





Просто витраж в одном из домов.



Это граффити я бы назвала "Прорыв варпа в Материум".



По дороге в Дюссельдорф пришлось пересечь Рейн.



На этом и закончилась моя поездка в Германию.

@темы: Германия, What a time to be alive!

---

Терра Си в Германии-2

Как я упоминала в прошлом посте, летняя школа проходила в Юлихе, потому что там находится один из крупнейших научно-исследовательских центров. Естественно, не обошлось без экскурсии, про которую я сейчас расскажу.

Юлихский исследовательский центр был построен в 1956 году. Может показаться странным, что его разместили в таком маленьком провинциальном городке, но на это была веская причина: в исследовательском центре находился экспериментальный ядерный реактор (ныне неактивный), и если бы он взорвался, то по крайней мере, было бы не очень жалко. Но ядерным реактором вклад центра в физику элементарных частиц не ограничился. В Юлихском исследовательском центре находится синхротрон COSY, на котором ускоряются и сталкиваются протоны и дейтроны (дейтрон — это связанная система протона и нейтрона). А теперь следует немного отвлечься и рассказать об ускорителях в целом, потому что я уверена, что никто из моих ПЧ про них не знает почти ничего.

Лекция об ускорителях

Для начала посмотрим на таблицу всех известных на сегодняшний момент фундаментальных частиц.



Слева расположены фермионы — строительный материал вещества. Фермионы делятся на лептоны и кварки. В таблице фермионы расположены не абы как. Каждый столбик представляет собой одно поколение, и всего их три. Частицы из разных поколений различаются массой: первое поколение — самое лёгкое, третье — самое тяжёлое. Когда Вселенная была молодой и горячей, в ней существовали частицы всех трёх поколений, но потом космос расширился и остыл, тяжёлые частицы перестали рождаться, и сейчас всё, что нас окружает, состоит из частиц только первого поколения. Однако не всё так печально.
В космосе есть звёзды, внутри которых очень горячо, есть чёрные дыры, которые сильно разогревают материю, которую поглощают, есть сверхновые, разбрасывающее вещество с огромной скоростью. Короче говоря, ещё остались места, где при больших энергиях могут рождаться частицы второго и третьего поколений. Эти частицы порой долетают до Земли. Мюон и K-мезон — частицу, содержащую s-кварк — открыли, изучая космические частицы. И тогда учёные подумали: "А что, если самим научиться ускорять наши лёгкие частицы и рождать более тяжёлые?" Согласно формуле Эйнштейна E = mc^2 энергия и масса эквивалентны. То есть маленькие электроны, движущиеся с околосветовой скоростью (и, следовательно, имеющие большую энергию), могут при столкновении породить Z-бозон, который в 180000 раз тяжелее электрона.

В ускорителях используются заряженные частицы, из которых состоит всё вокруг: электроны и протоны (и их античастицы — позитроны и антипротоны). Ускорить заряженную частицу можно с помощью постоянного электрического поля: для этого достаточно приложить напряжение к двум электродам и запустить между ними частицу. Так устроены самые маленькие промышленные ускорители. В современных экспериментальных установках для ускорения используется высокочастотное переменное электрическое поле. Самые первые ускорители были линейными, то есть пучок частиц один раз проходил через ускоряющую систему и сталкивался с другим пучком. Но ведь было бы неплохо заставить пучок проходить через ускоряющую систему несколько раз, чтобы он набрал энергию побольше? Для этого надо заставить его двигаться по кругу. Такие ускорители называются циклическими. Циклотроны, бетатроны, синхротроны и, прости Боже-Машина, синхрофазотроны — всё это простейшие циклические ускорители. У циклических ускорителей есть очевидное преимущество в более высокой энергии пучка, но заставить частицы двигаться по кругу сложнее, чем по прямой. Кроме того, двигаясь по кругу, заряженные частицы излучают жёсткое рентгеновское излучение, которое заставляет их терять энергию и вредит установке. Большинство работающих сейчас ускорителей — циклические, но и линейные тоже используются.

Итак, у нас есть пучок частиц высокой энергии. Что же мы будем с ним делать? Первые ускорители работали так: пучок делал положенное число оборотов в ускорителе, затем выводился из него и сталкивался с мишенью (сгустком частиц, которые стоят на месте). Такая схема — эксперимент с неподвижной мишенью — становится несостоятельной, если мы хотим рождать тяжёлые частицы. Например, если мы хотим в столкновении электрона и позитрона родить Z-бозон, то для неподвижной мишени нам понадобится строить ускоритель радиусом 26400 километров (!). А вот если электрон и позитрон будут лететь навстречу друг другу, то их энергия удвоится, и радиус ускорителя будет всего лишь 150 метров (как вы поняли, чем больше ускоритель, тем сильнее он ускоряет). Схема эксперимента со встречными пучками впервые была предложена в Институте ядерной физики, и поначалу казалось, что осуществить её невозможно. К счастью, это не так, и сейчас большинство ускорителей (их ещё называют коллайдерами ) работают именно с встречными пучками. Но эксперименты с неподвижной мишенью тоже проводятся: их неоспоримое достоинство — большая плотность мишени, а, значит, большая вероятность столкновений.

Юлихский исследовательский центр действительно велик, больше ИЯФа, но нас интересовало только одно из его строений — то, в котором находится COSY.
Вот и оно.



Во дворе растёт остролист.



А на бордюрах растёт лишайник — показатель экологического благополучия.



Но хватит, мы тут собрались физику обсуждать, а не цветочки! Поэтому заходим внутрь.
В фойе нас встречает странная инсталляция.



Написано, что это модель детектора, а какого, я так и не поняла.

Ещё в фойе нас встречает макет самого синхротрона.





Для проведения эксперимента сначала надо получить протоны. Сделать это очень просто: надо взять газ водород и с помощью сильного электрического поля оторвать от атомов все электроны. То, что останется, и будет протонами (потому что ядро атома водорода — это протон). Протоны попадают в циклотрон (зелёная коробочка на верхнем фото), где приобретают некоторую энергию, затем они по вакуумной трубе, обозначенной зелёным, попадают в кольцо синхротрона COSY и там ускоряются до нужной энергии. Затем пучок выводят из кольца по красным "дорожкам", и он сталкивается с мишенью. Вокруг места встречи стоит детектор: серым цилиндром показан времяпролётный детектор TOF, оранжевой коробочкой — магнитный спектрометр BIG KARL.

Макет — это хорошо, а настоящий синхротрон — лучше! Но прежде чем идти на настоящую установку, надо подумать о безопасности.



Каждой паре посетителей выдали по дозиметру (на каждого человека не хватило). Его следовало носить везде с собой, а в конце экскурсии сдать и записать в специальном журнале показатели прибора (в идеале равные 0) и расписаться. Так-то.

Про синхротрон COSY

Из чего же состоит ускоритель? Во-первых, из вакуумной трубы, по которой движется пучок (скопление частиц, в одном пучке может быть от 10^6 до 10^13 частиц). Для того, чтобы провести хороший точный эксперимент, нам надо, чтобы все частицы в пучке имели одинаковую энергию, одинаково направленный импульс, двигались строго по заданно траектории и держались как можно ближе друг к другу. И в этом нам помогает другая неотъемлемая часть ускорителя — магнитная система.

Это поворотный магнит, он нужен, чтобы частицы детали по окружности. У этого магнита два полюса — северный и южный — поэтому его называют дипольным (если вы когда-нибудь держали в руках магнит, то он был именно дипольный). Дипольный магнит создаёт однородное магнитное поле, направленное вертикально. Когда частица влетает в магнитное поле, она начинает двигаться по дуге окружности. Каждый из поворотных магнитов COSY поворачивает пучок на 15 градусов.



Все частицы в пучке одноимённо заряжены (ещё бы, они ведь одинаковые), а одноимённые заряды отталкиваются. Поэтому наши частицы стремятся разлететься кто куда. Чтобы удерживать их вместе, нужен фокусирующий магнит. У него четыре полюса (два северных и два южных), поэтому он называется квадрупольным.



На картинке показаны силовые линии магнитного поля внутри фокусирующего магнита. Представим, что пучок летит нам навстречу. Тогда он будет сжиматься в вертикальном направлении, но расширяться в горизонтальном. Поэтому сразу после квадрупольного магнита надо поставить ещё один, с поменянными местами северным и южным полюсами. Такой магнит будет расширять пучок в вертикальном направлении и сжимать в горизонтальном. Таким образом, два квадрупольных магнита сжимают пучок.



Это октупольный магнит, у него восемь полюсов. Частицы с разными импульсами движутся по разным траекториям, но мы хотим, чтобы все частицы двигались одинаково. Октупольный магнит как раз исправляет разброс пучка, связанный с разбросом по импульсам.



Для того, чтобы результаты эксперимента имели высокую точность, надо, чтобы частицы в пучке двигались не хаотично, как мошки в рое, а сонаправленно, как рыбы в косяке. Температура тела пропорциональна средней энергии хаотического движения его молекул. То есть, иными словами, мы хотим, чтобы пучок имел низкую температуру. Чтобы охладить предмет, можно, например, обложить его льдом. На похожем принципе основан метод электронного охлаждения пучка. Рядом с пучком протонов впрыскивается пучок холодных электронов. Взаимодействуя, электронный пучок нагревается, протонный остывает, потом электроны убирают. Вот установка, которая это делает.





Есть ещё один метод охлаждения, называемый стохастическим. Его суть заключается в том, что положение пучка измеряется, и если пучок находится, например, выше, чем надо, то с помощью электрического поля его толкают вниз. После нескольких таких циклов колебания пучка затухают.



COSY — единственный синхротрон, обладающий системами и электронного, и стохастического охлаждения.

Что делают эти установки, я не помню или не расслышала. Но один их вид может заставить сердце любого техножреца биться чаще (если оно у него ещё есть).

Радость техножреческая

Судя по надписи, это вакуумная камера от системы стохастического охлаждения. Обратите внимание на количество болтов: это чтобы вакуум наружу не убежал!



В Дармштадте строится ускорительный комплекс "Центр по исследованию ионов и антипротонов" (FAIR), планируется, что он начнёт работу в 2025 году. Одним из направлений исследований будут эксперименты с неподвижной мишенью по столкновению протонов и антипротонов (PANDA). Учёные из Юлихского исследовательского центра вкладываются в этот эксперимент, в частности, они разработали трековую систему будущего детектора.

Про трековую систему

Детектор элементарных частиц расположен вокруг места столкновения пучка с мишенью или места встречи двух пучков. Это очень сложная система, состоящая из "слоёв", каждый из которых измеряет определённые характеристики рождённых частиц. Все вместе они позволяют измерять энергии, импульсы, скорости частиц, их массы, углы вылета и даже строить их траектории.
Трековая система — самый внутренний слой детектора, она позволяет получить траекторию (трек) заряженной частицы. Если трековая система находится внутри однородного магнитного поля, она ещё позволяет измерять импульс (в магнитном поле частица двигается по окружности, радиус которой зависит от импульса).

Трековая система детектора PANDA состоит из трубочек, сделанных из металлизированной плёнки.



По оси цилиндра протянута тонкая золотая проволочка (на фото можно увидеть, насколько тонкая).



К проволочке и цилиндру приложено напряжение. Внутрь закачан газ под давлением, так что трубочка держит форму и не сминается, даже если на неё положить кирпич.

Когда заряженная частица влетает в трубочку, она ионизирует газ внутри. Находясь в электрическом поле, электроны летят к проволочке, а ионы — к стенкам. Электроны ускоряются и становятся способны сами ионизировать газ. Так рождается электронная лавина. Благодаря ей сигнал многократно усиливается, а большой сигнал можно измерить с большей точностью.



Вот так выглядит собранный прототип трековой системы. Зная номер сработавшей трубочки, мы можем восстановить траекторию частицы. Белая труба по оси детектора обозначает вакуумную камеру, тонкая вертикальная трубка с лампочками — мишень.



Это я точно не ожидало увидеть в центре. Русские повсюду.



После экскурсии было что-то вроде пикника, который мне не понравился по личным причинам.
Зато на память я получила буклет.





А это участники нашей школы. Темноволосая женщина в сарафане — это Элизабетта Пренчипе, организатор школы.

@темы: Германия, волшебный мир физики, слава Омниссии!, What a time to be alive!

---

Терра Си в Германии-1

Уже больше трёх недель назад Терра вернулась из командировки в Германию; это была её первая самостоятельная поездка вообще и первая поездка за границу в частности. В любом случае, об этом событии стоит рассказать, тем более рассказать есть что.

Ещё в апреле научный руководитель предложил отправить заявку на участие в Летней школе по адронной физике 2018 (Hadron Physics Summer School 2018), которая должна проходить в конце сентября (ну и почему она называется летней?). Я согласилась: лучше съездить на неделю в компании коллеги, чем одной отправиться на полтора месяца в Швейцарию (как раньше мне предлагали). Дальше последовало оформление командировки, оформление визы, оформление прописки, чтобы оформить визу, удивлённые возгласы: "Как так, тебе 23, а ты никуда одна не ездила? Вот мои внуки с десяти лет одни к бабушке ездят! Понавоспитывают маменькиных дочек!" — короче говоря, пару месяцев моей жизни можно было описать этой гифкой (к сожалению, она не вставляется). Так или иначе, все трудности были преодолены, и я полетела в Германию.

Школа проходила в Юлихе — маленьком городе у границы с Нидерландами, в котором едва наберётся 33 тысячи жителей. На первый взгляд парадоксально, что в нём находится один из крупнейших научно-исследовательских центров в Европе. Ну, на то были свои причины.

В Юлихе нет своего аэропорта, поэтому я прилетела в Дюссельдорф (в Юлих нас отвезли на автобусе). В местном аэропорту есть вот такая кинетическая скульптура.



Закрученные винтом металлические полосы подвешены на нитях. Полосы вращаются вокруг своей оси и отражают свет, образуя блики.

Участников школы разместили в JUFA Hotel в Брюккенкопф-Парк. В отеле было уютно, кормили хорошо, и я не буду на этом останавливаться. Скажу только, что в окрестностях Юлиха находится ветряная электростанция (её видно, когда подъезжаешь к городу), и это получило отражение в декоре номера.





А ещё из-за низкого уровня светового загрязнения из окна номера было прекрасно видно звёзды.

В первой половине дня участникам школы читали лекции сотрудники Юлихского научного центра. После обеда нас ждали практические занятия в рабочих группах; я присоединилась к группе, занимавшейся анализом данных (это моя специальность, в конце концов). Перед лекциями раздавали напечатанные слайды — это очень удобно.



В предпоследний день школы была лекция по статистическим методам. Лектор привела один пример, который лично меня заставил почувствовать гордость за профессию учёного.
Во время Второй мировой войны перед союзниками стояла проблема: как узнать, сколько танков "Пантера" произвела Германия? Первый вариант решения: заслать шпионов. Второй вариант: воспользоваться методами математической статистики. Дело в том, что колёса танков имеют серийные номера. Надо записать серийные номера колёс подбитых танков (если максимальный номер, например, 100, значит, было произведено минимум 100 танков). Затем следуют расчёты, которые я не буду приводить.



В таблице приведены результаты статистических расчётов, данные разведки и данные о том, сколько на самом деле было произведено танков. Сравнив числа, вы можете сами сделать вывод о том, кто оказался ближе к истине: разведчики или математики.



В последний день школы мы решили посетить зоопарк Брюккенкопф, находящийся прямо рядом с отелем. Ниже — фотографии некоторых его обитателей.

Разное зверьё

Валлаби.



Волк (да, волки время от времени выли).



Дикобраз.



Сурикат...



...и сурикатово поместье.



Кабаны.



Козы.



Кролик.



Какие-то кулики.



Ослы (из-за дождя не хотели выходить).



Павлин (гуляет сам по себе).



Пруд с утками.



Фазан.



Обитатели террариума.

Змея.



Игуаны.



Скорпион.



Какое-то насекомое.



Улитка.



Ящерицы.





Хамелеон.



Вообще, Брюккенкопф-парк оказался атмосферным местом.















В парке были игровые площадки с разными аттракционами и даже вот такой пруд с фонтаном.





А это клумбы перед входом в отель.

@темы: Германия, чудеса природы, cool story, ёжик в матане, What a time to be alive!

---

Продолжая тему науки и искусства

4 июля 2012 года мир облетела новость: на Большом адронном коллайдере был открыт бозон Хиггса. Два универсальных детектора, ATLAS и CMS, зарегистрировали события распадов этой частицы. Художник Ксавье Кортада в сотрудничестве с членом коллаборации CMS, физиком Питом Марковицем, создал серию панно "В поисках бозона Хиггса", посвящённую открытию и роли, которую сыграл детектор CMS.
Но, прежде чем я покажу сами работы, я расскажу о бозоне Хиггса и о том, почему его так важно было найти.

На этой картинке представлены все известные науки фундаментальные частицы (то есть частицы, не имеющие внутренней структуры). Прошу прощения за надписи на английском.



Все частицы делятся на две большие группы: фермионы и бозоны.
Фермионы — это строительный материал, из которого состоит вещество. На картинке они показаны слева. Фермионы в свою очередь делятся на лептоны и кварки.
К лептонам относится электрон, про который все хорошо знают, и его более массивные "братья" — мюон и тау. У каждого электрически заряженного лептона есть соответствующее нейтрино (у электрона — электронное и так далее). У нейтрино очень маленькая масса, нет электрического заряда, и они очень слабо взаимодействуют с веществом.
Кварки бывают шести типов; они имеют электрический заряд и так называемый цвет, который может принимать три значения ("красный", "зелёный" и "синий"). Благодаря цвету кварки могут участвовать в сильном взаимодействии (о котором ниже). Из-за свойств сильного взаимодействия кварки не могут существовать в свободном виде. В природе кварки собираются по три кварка (такая составная частица называется барионом) или объединяются в пары с антикварками и образуют мезоны. Есть ещё варианты с двумя кварками и двумя антикварками, четырьмя кварками и одним антикварком и даже с тремя кварками и тремя антикварками. Частицы, состоящие из кварков, называются адронами (Большой адронный коллайдер так называется, потому что в нём ускоряются и сталкиваются протоны, которые являются адронами (точнее, барионами)).
Бозоны — это переносчики взаимодействий. Со школы мы знаем, что тела взаимодействуют, потому что между ними существует поле (электрическое или гравитационное). Согласно квантовой теории, любое поле существует в виде порций, называемых квантами, и взаимодействующие тела поглощают и излучают кванты. Так вот, бозоны — это кванты соответствующих взаимодействий, коих числом четыре.
Электромагнитное взаимодействие всем знакомо, поэтому останавливаться на нём не буду. Его квантом является фотон. Он не имеет массы и электрического заряда. Фотонами обмениваться могут только электрически заряженные частицы.
Переносчиками сильного взаимодействия являются глюоны. Глюонами могут обмениваться частицы, имеющие цвет. Глюоны тоже безмассовые, как и фотоны, но, в отличие от электрически нейтрального фотона, имеют цвет (и поэтому их целых восемь штук). Поэтому глюон может испускать и поглощать другие глюоны. Это приводит к парадоксальным свойствам сильного взаимодействия: с увеличением расстояния оно не ослабевает, а усиливается. Из-за этого кварки и глюоны всегда держатся вместе и образуют адроны.
Слабое взаимодействие позволяет лептонам и кваркам превращаться в другие лептоны и кварки. Его квантами являются заряженные W и нейтральный Z бозон. Эти частицы очень тяжёлые (их масса близка к массе атомов рубидия и технеция). Нейтрино могут участвовать только в слабом взаимодействии.
Есть ещё гравитационное взаимодействие, но для таких маленьких объектов, как элементарные частицы, оно несущественно. Кроме того, к сожалению, нет квантовой теории гравитации, соответственно, мы не можем приписать гравитационному полю свой квант.

Существует теория электрослабого взаимодействия, которая, как следует из названия, описывает слабое и электромагнитное взаимодействие единым образом. Эта теория всем хороша, только если все бозоны в ней безмассовые. Если приписать W и Z бозонам массы, то теория портится: все рассчитанные по ней вероятности взаимодействия частиц равны бесконечности (что, очевидно, неправда). Питер Хиггс предложил решение этой проблемы. Он ввёл поле, существующее во всей Вселенной и всюду имеющее одинаковое значение. Это поле не имеет электрического и цветового заряда. Взаимодействуя с ним, W и Z бозоны приобретают массы, а теория не портится. Путём взаимодействия с полем Хиггса также приобретают массы лептоны и кварки, а фотон и глюоны остаются безмассовыми. Короче говоря, поле Хиггса было очень красивым решением, поэтому бозон Хиггса очень хотели обнаружить.

Теперь перейдём к самим панно.

Посмотреть

Здесь символически изображён распад бозона Хиггса в пару W-бозонов (положительно и отрицательно заряженный).



Распад бозона Хиггса в два фотона.



Распад бозона Хиггса в b и анти-b-кварк.



Распад бозона Хиггса в два тау-лептона.



Распад бозона Хиггса в два Z-бозона.



Все эти распады изучаются на Большом адронном коллайдере.

@темы: картинная галерея, CERN, волшебный мир физики

---

Григорий Барам

Григорий Барам — специалист в области аналитической хроматографии, доктор химических наук, профессор, лауреат Государственной премии СССР. Сейчас он работает в ЗАО Институт хроматографии "ЭкоНова" и преподаёт на кафедре аналитической химии НГУ. Но дальше речь пойдёт не о его научной деятельности, а о творческой.
Григорий Барам давно увлекается фотографией и пишет стихи. Мысль соединить стихи и фото пришла к нему неожиданно — так родилась идея выставки "Минута памяти", проходившей в Доме учёных в 2014 году. Тогда же был издан сборник стихов. На выставке я не была, но книгу приобрела, и о покупке не жалею. Здесь я хочу поделиться своими любимыми стихами из этого сборника.

Белый парус у самой черты...

Белый парус у самой черты,
Где вода превращается в небо,
Отголоском забытой мечты
Меня дразнит. Давно я там не был,
Где от шкота немеет рука,
В вантах слышится нервная дрожь
И мигает огонь маяка,
Как звезда, под которой живёшь...

Поздней осенью думы легки и светлы...

Поздней осенью думы легки и светлы.
Пораженья, победы... всё в прошлом осталось.
Кто-то листья осенние жжёт, ну а я — корабли...
Поздней осенью можно позволить себе эту малость.

Почему так легко мне дышать и мечтать под дождём,
Когда воздух сырой и неярки осенние краски?
Отчего я решил что больной и лечусь октябрём,
Как живою водою из детской, но памятной сказки?

Я знаю, что это случится...

Я знаю, что это случится
В какой-нибудь солнечный день
— К тебе моя тень постучится
И впустит её твоя тень.

Минута молчанья в начале
— Прелюдия долгих речей —
И вспомнятся дальние дали,
И прошлое станет ясней.

Нас общая память согреет
И тень твоя станет добрей..,
Но лишь за окном потемнеет,
Проводит мою до дверей...

...Ночами бессонными часто
Подолгу курю у окна
И жду, хоть и знаю — напрасно —
Тень-призрак, лишённую сна...

Мы изучаем этот мир...

Мы изучаем этот мир
Ежесекундно, ежечасно,
И, понимая, что напрасно,
Не прекращаем познавать

И философию любви,
И философию обмана...
Всё интересно, всё желанно,
Таинственно, неявно, странно...

По волнам времени мой чёлн
Летит то вниз, то к горным кручам,
Бывает пуст, бывает полн —
...Спасибо, мир, что ты нескучен.

Хочу порвать цепочку серых дней...

Хочу порвать цепочку серых дней,
В чудесных снах
Раздуть костёр из тлеющих углей
И сжечь в нём страх..,
И сердце отогреть в его тепле,
И два крыла..,
И полететь, оставив на земле
Дела, дела...

Я весну узнаю не по солнечным дням...

Я весну узнаю не по солнечным дням,
Не по звону ручьёв и капели,
Не по крику скворцов, не по чёрным полям,
Не по синему небу апреля…

Мне весною не спится, мне хочется в путь,
Жизнь становится ярче, полнее,
И, вливаясь в толпу постигающих суть,
Я сливаюсь в единое с нею.

Я рождаюсь на свет каждый год по весне
И живу до зимы с упоеньем,
А в морозы я сплю и летаю во сне
Вольной птицею в небе весеннем.

Чёрная туча накрыла нас...

Чёрная туча накрыла нас
И с неба упала мгла.
Осени поздней воющий глас
Звучит как симфония зла.

Мокрые струны холодных дождей
Ночь превратили в ад…
…Жизнь — это тысячи разных путей.
…Нет лишь тропы назад…

Скоро дороги снег заметёт
— Неотвратима зима…
Кукушка, кукушка, что меня ждёт
— Свет или вечная тьма?

Моя вселенная становится темней...

Моя вселенная становится темней
— Всё больше звёзд, которые погасли…
А сумерки осеннего ненастья
С годами и длинней, и холодней…

Но мы идём и, постигая суть
Явлений, жизни, смерти, смысла,
В календаре зачёркивая числа,
Шагами измеряем Млечный Путь.

Кладя на карты метки новых вех,
Мы освещаем мир в других вселенных…
…Из истин очевидных и нетленных
Лишь эта истина важнейшая из всех…

Свой хребет не согну в поклоне...

Свой хребет не согну в поклоне,
С языка не сорвётся лесть,
Идолу, что на иконе,
В подношенье не брошу честь,
Не пойду обходной дорогой,
Понесу, что по силам спине,
Сильных буду судить я строго,
Слабым — другом буду вдвойне,
Не заплачу от боли дикой,
От усталости не упаду,
Не зайдусь от испуга криком,
Не спляшу под чужую дуду…

…И когда пред тобой на колени,
Медь прошедший, огонь и ножи,
Припаду я, то в знак искупленья
Ты ладонь мне на лоб положи…

Солнечный ветер наполнил мои паруса...

Солнечный ветер наполнил мои паруса —
Снова в дорогу и в поиски истины вечной.
Утро туманное — будет сегодня роса...
Птица в кустах заливается песней беспечной.

Всё замечаю и всё забираю с собой —
Путь мой неблизок, а ноша лишь верная память.
Я ухожу и дорога мне ляжет судьбой —
Слово моё никого не убьёт и не ранит...

* * *

Солнечный ветер наполнил мои паруса.
Утро туманное... И на ресницах роса...



Сайт автора: www.photosight.ru/users/80615/

@темы: жизнь замечательных людей, минутка поэзии, Новосибирск, чудеса природы, морская душа

---

@темы: Мои коллажи, космоса глубины, радио Терра

---

@темы: Мои коллажи, радио Терра

---

Новая порция поделок

Летом сделала несколько браслетов из бисера.

"Золотое время"

"Золото на синем"

Браслет с рыбками

"Сон. Ей снится сон. Река?.. Хотя нет, что это я. Дорога. Она плывёт по дороге." ("Маревый мир")



Мой маленький зверинец: божья коровка, пчела, белка и две лисы: рыжая и чернобурая.

@темы: Мои поделки

---

И всё идёт по плану!

Это Элайджа Камски, самый тзинчеугодный персонаж игры.

24.09.2018 в 18:43

Пишет  archmichael:

Terra Cee, лови. :3
Такое очучение, что те, кто мне не нра, это чувствуют и не рисуюццо. (((

Срисовано с синей курицы.

@темы: картинная галерея, grim dark future, Бердянск: будьте же людьми

---

Подруга недавно вернулась из ЦЕРНа и привезла мне подарки.

На футболке схематически показано столкновение пучков. Дугообразные линии в середине рисунка — это траектории заряженных частиц, рождённых в столкновении. Толстые "ветвистые" линии изображают ливни, которые рождают электроны и фотоны в детекторе.



А это миниатюрный значок с эмблемой ЦЕРНа.

@темы: CERN, волшебный мир физики, What a time to be alive!

---

Wolfsgeheul попросила рассказать о двух моих увлечениях: астрономии и бисероплетении, а также о их взаимосвязях. Что ж, расскажу, как умею (и прошу у неё прощения за столь большую задержку ).

Кажется, когда я училась во втором или третьем классе, когда мне купили энциклопедию обо всём на свете (да, в то время ещё продавали энциклопедии для детей). Её первый раздел был посвящён космосу. Прочитала я его с большим интересом: звёзды, планеты, галактики меня просто очаровали. Самыми волнующими меня темами стали чёрные дыры и Большой взрыв. Вы только задумайтесь: объект, образующийся после смерти массивной чёрной дыры, обладающий настолько большой силой притяжения, что даже свет не может её преодолеть, и само время начинает вести себя странно — разве это не пугает и интригует одновременно? А вопрос о происхождении Вселенной? О том, что было до Большого взрыва? Что находится за границами космоса (блин, мне даже однажды приснился сон об этом)? Какое будущее ждёт наш мир? Я решила, что должна получить ответы на эти вопросы, а это значит, что я должна стать астрономом. Это был единственный раз, когда я резко поменяла планы на будущую профессию (до этого я бредила динозаврами и мечтала стать палеонтологом (впрочем, динозавров я и сейчас люблю)). Примерно через 7-8 лет в "Вокруг света" стали выходить статьи о космологических проблемах, которые меня интересовали, и они увели меня в сторону физики элементарных частиц, которой я сейчас и занимаюсь.
Долгое время мой интерес к звёздному небу оставался чисто теоретическим: в Сургуте нет клуба любителей астрономии, да и в городе звёзды плохо видно, а выезжать на ночь в тайгу довольно рискованно. Хорошо, что удалось выбраться на Алтай и посмотреть полное солнечное затмение 2008 года и увидеть лунное затмение 2018 года. В Академгородке для фаната космоса возможностей куда больше. Во-первых, световое загрязнение гораздо меньше, чем в Сургуте, и можно наслаждаться звёздным небом, просто выйдя на улицу. Я хоть научилась находить некоторые созвездия, впервые увидела Венеру и Юпитер, и ещё Марс в период противостояния. А если хочется посмотреть на звёзды более пристально, можно сходить на "Астронар" (="Астрономический семинар"). Это мероприятие организует НГУ и планетарий: на территории университета собирается человек 10 с телескопами, и любой желающий может в них заглянуть. Единственный минус — огромные очереди, что становится проблемой из-за ночных холодов. В первый раз мне пришлось отстоять 2,5 часа, чтобы посмотреть на Плеяды. Но, так или иначе, это был запоминающийся опыт. Вряд ли вы в курсе, но в НГУ есть своя астрофизическая лаборатория. Её сотрудники однажды организовывали курс лекций и практических занятий, но он совпал с моими семинарами по дифференциальным уравнениям, а с другой группой они были какими-то тухлыми. Так что удалось сходить только на два первых занятия (и благодаря им у меня есть электронный атлас звёздного неба). В магистратуре тоже был курс лекций по астрономии, но он опять совпал с какими-то моими занятиями. Заговор Тзинча, не иначе.

История про бисер будет куда короче. Когда мне было лет 13, по местному каналу показывали передачу, в которой дружелюбного вида женщина показывала, как делать из проволоки и бисера простые цветы. Я вдохновилась, купила материалы, купила книги по бисероплетению и начала творить. Со временем у меня скопилась обширное собрание журналов и брошюр со схемами и немаленькие запасы бисера (которые продолжают пополняться). Не знаю, хватит ли мне жизни, чтобы воплотить всё задуманное, если учесть, что мне постоянно приходят в голову новые идеи. Многие делают из бисера и бусин украшения, я же предпочитаю делать непрактичные вещи, искусство ради искусства, так сказать. Многие свои поделки я дарю друзьям: мне не жалко, они рады. Одно относительно недавнее приобретение, которому я очень рада — это станок для бисероплетения. С его помощью можно делать браслеты и не только.

Есть ли связь между этими хобби? Для меня — никакой. Я не представляю себе бусины в качестве планет и звёзд, хотя, конечно, из бисера можно сделать и то, и другое. В конце концов, человек — существо противоречивое и может любит не сочетающиеся между собой вещи. И это здорово, я считаю.

@темы: новый ПЧ, космоса глубины

---

Для важных переговоров

Мемасики — это хорошо. Переделанные мемасики по Вахе — ещё лучше. И что может быть прекраснее, чем мемы, перерисованные специально для тебя?

18.09.2018 в 16:27

Пишет  archmichael:

Terra Cee, не уверена, что именно это требовалось. Т_Т

Без текста.

А вот оригинал:

@темы: картинная галерея, grim dark future, Бердянск: будьте же людьми

---

@темы: Мои коллажи, радио Терра

---

Графит науки-2018

В этом году опять прошёл фестиваль научного граффити "Графит науки", его тема звучала как "Вулканы, кристаллы, нефть". На этот раз художники рисовали не на стенах зданий и заборах, а на фанерных листах. И всё из-за того, что некоторые жители жаловались, что роспись уродует архитектурный облик Академгородка. Было бы что уродовать.

Но хватит о грустном, давай смотреть работы!

"Кристаллы"



"Палеонтология". Моя любимая работа, ведь на ней изображена эдиакарская биота! Эдиакарский период длился 635—542 млн лет назад; обитавшие в то время организмы обладали лучевой или необычной двусторонней симметрией со сдвигом (сейчас живые существа с такой симметрией — большая редкость). Вендобионты (собирательное название этих организмов) являются древнейшими найденными многоклеточными организмами. В фильме Дэвида Аттенборо про них рассказывается более подробно.



Диптих "Вулканическая деятельность" от автора граффити "Биоинжиниринг".





Триптих "Нефть" тоже привлёк моё внимание: в конце концов, мой родной регион богат нефтью.







"Строение Земли".



"Минералы" (это срез кристалла под микроскопом, если что).

@темы: Новосибирск

---

Нашла дома памятную монету достоинством в 1 советский рубль, посвящённую двадцатилетию полёта Гагарина в космос.



А у вас есть интересные монеты? Делитесь в комментариях.

@темы: космоса глубины, What a time to be alive!

---

Аватарки с персонажами мультсериала Steven Universe. Можно и нужно забирать, как и всё в этом дневнике.






Скачать архив: drive.google.com/file/d/1QTKR0vBxBGtFLjQly-8xZI...

И в качестве бонуса — вот такая Ляпис.

@темы: Степан Вселенский, Мои аватары

---

Xander M. попросил рассказать, как я делаю посты. Думаю, почитать об этом будет интересно и полезно всем.

Люди заводят дневники по разным причинам. Многие пишут о своих личных переживаниях или о быте. Я не собираюсь осуждать таких людей — в конце концов, каждый сам хозяин своего дневника, и я не имею право что-либо им указывать — но по моему мнению, такие вещи интересны только самому автору и близким людям. У меня публичный дневник, созданный в первую очередь для читателей, поэтому я не пишу о заурядных событиях своей жизни и о личных проблемах. Также я не пишу рассуждения на злободневные темы, чем, опять же, обычно занимаются в блогах. Во-первых, большинство социально-политических проблем мне просто не интересны, и своего мнения о них у меня нет. Во-вторых, когда высказываешь своё мнение, в комментарии приходят несогласные, и начинается срач, а я не хочу срачей в своём дневнике.
Однако, посты в моём дневнике всё же имеют некоторое отношение к моей персоне. Я пишу о выставках, которые сама посетила, о памятниках, которые видела своими глазами и сфотографировала (для меня очень важен зрительный канал восприятия информации, поэтому в моих постах много фотографий и картинок). Иногда я беру информацию из прочитанных мной книг и журналов, например, пост о ЦЕРНовской программе поддержки искусства зародился из статьи в журнале CERN Courier, а пост про радиацию — из книги Теодора Грея "Элементы". Даже если я просто беру картинки или видео из Интернета, я стараюсь добавить что-то своё: перевести описания, сделать аватарки, прокомментировать видео.
Одна из главных тем, освещаемых в моём дневнике — тема науки (в основном физики и астрономии, и немного химии). Я с детства люблю науку, люблю свою профессию и люблю делиться знаниями. Кроме того, мир учёных для простого человека — закрытый и загадочный, а у меня есть возможность показать его изнутри. К сожалению, написание образовательных постов отнимает много времени и сил, ведь надо адаптировать тему для неспециалистов, продумать текст, уточнить факты, собрать иллюстрации, а потом ещё и оформить всё это (например, на рассказ о термоядерной энергетике у меня натурально ушёл целый день плюс несколько дней — на обдумывание). Поэтому если хотите, чтобы я писал такое чаще, мотивируйте и предлагайте интересные темы.
Ещё я время от времени делюсь своим творчеством — коллажами, поделками, переводами. Тут всё просто: творчество — важная часть моей жизни, а искусство, как известно, существует для народа. И, конечно, приятно, что на него находятся свои ценители.

Мои ПЧ знают, что я прошу новоподписавшихся предложить идею поста, которую я потом выполняю как умею. Знаю, странная традиция, для некоторых ещё и пугающая. Однако, я считаю, что нашедший меня и подписавшийся человек заслуживает благодарность, и я должна быть уверена, что подарок ему понравится. А как узнать, что хочет человек? Спросить у него! К тому же, такие посты по заявкам вносят разнообразие и не дают дневнику пустеть.
Обычно ПЧ дают общую тему: "Напиши про Вархаммер" или "Запости картинки". В последнем случае я уточняю, чем увлекается человек, чтобы ему точно понравилось. На самом деле, некоторые встречающиеся мне интересности я откладываю на случай, если кто-нибудь попросит связанную с ними тему. Бывает, что человек не может определиться, тогда я изучаю его дневник и прикидываю, что ему может понравиться. Пока все остались довольны.

@темы: новый ПЧ

---

Подруга сейчас работает в Европейском центре ядерных исследований и поделилась со мной несколькими необычными плакатами, которые там попались ей на глаза. Теперь я делюсь с вами.

Перевод

Название диаграммы — "Прокрастинация". Левый график: "В идеале". Синяя кривая: "Сколько дел надо сделать", жёлтая кривая: "Сколько вы прокрастинируете". Формула под графиком: "Прокрастинация пропорциональна 1/(количество дел). Правый график: "В реальности". Синяя кривая: "Сколько дел надо сделать", жёлтая кривая: "Сколько вы прокрастинируете". Формула под графиком: "Прокрастинация пропорциональна количеству дел.



А это объявления ЦЕРНовского клуба для ЛГБТК (да, оказывается, есть и такое).

"Мы хромодинамичны".



"Без цветов не будет сильного взаимодействия".



Здесь надо дать научную справку, чтобы было понятно, что написано на плакатах.
В природе существует 4 типа взаимодействий: электромагнитное, сильное, слабое и гравитационное. Поговорим о сильном взаимодействии. Есть такие элементарные частицы — кварки, их шесть разных видов (u, d, s, c, b и t кварки), и у них дробный электрический заряд: 2/3 или -1/3 от заряда электрона. Наличие в кварков электрического заряда позволяет им обмениваться фотонами и тем самым участвовать в электромагнитном взаимодействии. Но у кварков ещё есть цветовой заряд, и, в отличие от электрического, который бывает положительным и отрицательным, цветовой заряд бывает трёх видов (условно "красный", "зелёный" и "синий"). Цветовой заряд позволяет кваркам излучать и поглощать глюоны — безмассовые частицы. Фотоны не имеют электрического заряда и поэтому не могут непосредственно взаимодействовать друг с другом. Но глюоны имеют цветовой заряд и могут поглощать и излучать другие глюоны. Кажется естественным, что чем дальше два тела находятся друг от друга, тем слабее они взаимодействуют. Но сильное взаимодействие растёт с расстоянием! Поэтому кварки и глюоны держатся вместе маленькими кучками, которые называются адронами. Если в кучке лежат кварк и антикварк, она называется мезоном, если три кварка — барионом. Два бариона, про которые все знают, — это протон и нейтрон. Теория, описывающая сильное взаимодействие, называется квантовой хромодинамикой.

Кажется, эту шутку впервые написал в своём Твиттере Нил Деграсс Тайсон. Основана она на игре слов.



Перевод: "Ты материя (ты важен), пока не умножишь себя на скорость света в квадрате. Тогда ты энергия" (отсылка к формуле Эйнштейна E = mc^2).

@темы: CERN, волшебный мир физики, я у мамы переводчик