Nový supravodivý magnet posunie časticovú fyziku do iných rozmerov. Nič na svete naň nestíha

Magnety zohrávajú vo fyzikálnych experimentoch dôležitú rolu a posúvajú vedecký výskum na novú úroveň. Dôkazom sú mnohé experimenty v oblasti jadrovej fúzie, prípadne urýchľovače častíc, ktoré pomocou magnetického poľa udržujú častice urýchlené na takmer rýchlosť svetla na kruhovej dráhe.

Nový magnet s rýchlym nábehom

Svet má teraz vďaka fyzikom z Fermilabu, laboratória  pre výskum fyziky častíc s vysokou energiou, k dispozícii nový magnet, ktorý odborníkom umožní uskutočňovať experimenty v urýchľovačoch častíc, akým je Veľký hadrónový urýchľovač (LHC), pri vyšších energiách ako kedykoľvek predtým. Na tému upozornil portál InterestingEngineering.

Ryan Postel/Fermilab

Ako píše portál NewAtlas, úlohou sústavy supravodivých magnetov v LHC je udržiavať zväzky vysokoenergetických častíc na svojej trajektórii. Nie všetky magnety sú však rovnaké, niektoré dokážu vytvoriť požadované magnetické pole rýchlejšie ako iné. Fyzici z Fermilabu teraz vytvorili nový magnet, ktorý požadované magnetické pole dosiahne oveľa rýchlejšie ako všetky ostatné magnety.

Supravodivým magnetom v LHC trvá dosiahnuť požadovanú veľkosť magnetického poľa približne 20 minút, pričom rýchlosť nábehu je 0,006 tesla za sekundu. V porovnaní s urýchľovačmi častíc, ktoré využívajú magnety s bežnými medenými vodičmi a nie supravodivými drôtmi, ide o veľmi pomalý nábeh. Taký J-PARC v Japonsku úplne v pohode zvláda rýchlosť 70 tesla za sekundu a 8-GeV „booster ring“ vo Fermilabe  nabieha rýchlosťou 30 tesla za sekundu.

S cieľom prekonať technologické obmedzenia supravodivých magnetov, ktorým prácu komplikuje vznik „horúcich bodov“, ktoré sa vyvárajú so zvyšujúcou amplitúdou poľa a rýchlosťou nábehu, vytvorili vedci magnet zo supravodivého materiálu nazývaného Yttrium barium copper oxide, alebo skrátene YBCO.

CERN / Pixabay

Tento nový magnet, ktorý je presne popísaný v štúdii dostupnej na predtlačovom serveri arXiv, dokáže svoje silu zvyšovať rýchlosťou až 290 tesla za sekundu, vďaka čomu láme všetky rýchlostné rekordy. Problém však je, že maximálna sila magnetického poľa tohto magnetu je iba 0,5 tesla. V porovnaní s 8 tesla, ktoré LHC plne využíva, ide iba o veľmi nízku hodnotu.

Vedci sa ale domnievajú, že vyššiu intenzitu by mohli dosiahnuť zvýšením elektrického prúdu, ktorý preteká magnetom. Skupina zainteresovaných odborníkov tiež uisťuje, že budú vo vývoji tohto magnetu pokračovať aj naďalej a skúsia vyriešiť problém s nízkou intenzitou magnetického poľa, prípadne sa pokúsia ešte urýchliť jeho nábeh.

Prepíšeme učebnice fyziky

Keď už je reč o magnetoch a urýchľovači častíc v CERNe, vedci len nedávno dokázali prostredníctvom experimentov objaviť úplne novú exotickú časticu, ktorá dostala názov Tcc+.

Tento jedinečný hadrón je zložený z dvoch šarmových kvarkov, a horného a dolného antikvarku. Ide o jedinečnú kombináciou, ktorú vedci nazývajú „viditeľný šarm“, respektíve v tomto prípade „dvojnásobne viditeľný šarm“ (double open charm).

Okrem toho získali nový dôkaz o tom, že objavili novú základnú interakciu, ktorá môže zásadne zmeniť naše chápanie celého sveta a úplne prepísať učebnice fyziky.

Čítajte viac z kategórie: Novinky