Очень большой адронный коллайдер

Физики планируют построить Очень большой адронный коллайдер

С тех пор как Большой адронный коллайдер (БАК) был введён в эксплуатацию в Европе в 2008 году, учёные, изучающие физику элементарных частиц даже не мечтали о чем-то большем. Но в 2012 году с открытием бозона Хиггса БАК выполнил своё изначальное предназначение, и физики задумались о проектировании машины, которая в один прекрасный день смогла бы стать на его место — Очень большого адронного коллайдера (VLHC).

"Это разумная попытка заложить основы видения на десятилетия вперёд, – говорит Майкл Пескин (Michael Peskin), физик-теоретик из Национальной ускорительной лаборатории SLAC, представивший концепцию VLHC консультативной группе правительства США.

Гигантская машина сможет затмить всех своих предшественников. Она сможет сталкивать протоны с энергией около 100 тераэлектронвольт (ТэВ) (в сравнении с запланированными 14 ТэВ Большого адронного коллайдера). Такие показатели потребуют туннеля окружностью в 80–100 километров (окружность БАК всего 27 км).

За последнее десятилетие на подобные исследования выделялось не так много средств, но этим летом на встрече в Миннеаполисе (Snowmass Meeting 2013), где сотня физиков выдвинула свои концепции будущих изобретений, проект VLHC был признан лучшим.

Некоторые физики отмечают, что, несмотря на всю амбициозность проекта, VLHC будет лишь одной из «рабочих лошадок» глобальной физики элементарных частиц будущего.

В числе других приоритетов:

• модернизация БАК, который в феврале был закрыт на 2 года, чтобы повысить энергию с 7 ТэВ до 14 ТэВ;


• строительство Международного линейного коллайдера в Японии, способного сталкивать пучки электронов и позитронов;


• крупный проект США по использованию пучков высокой интенсивности, генерируемых в Национальной ускорительной лаборатории Ферми (Fermi National Accelerator Laboratory).

Джонатан Рознер (Jonathan Rosner), физик из университета Чикаго, созвавший Snowmass, считает, что именно эти предстоящие проекты должны находиться в центре внимания.

«Выделять VLHC пока преждевременно, – считает он. – В некотором смысле, интерес к VLHC — это признак того, что физика элементарных частиц возвращается к своим корням, учёные вновь пытаются найти фундаментальные строительные блоки природы».

Открытие бозона Хиггса поддержало идею о том, что некоторые частицы имеют массу, поскольку они взаимодействуют с полем Хиггса. Тем не менее, многие аспекты открытия до сих пор не поняты до конца, в том числе, почему масса самой частицы Хиггса настолько велика.

Объяснить его «тяжесть» можно с помощью теории суперсимметрии. Известные частицы в сочетании с более тяжёлыми могут наблюдаться в больших ускорителях частиц. Хотя БАК и не обнаружил никаких признаков суперсимметрии, Пескин надеется, что в конце десятилетия эту теорию можно будет использовать при строительстве больших машин.

Один из сторонников большей машины — Нима Аркани-Хамед (Nima Arkani-Hamed), физик-теоретик из Института перспективных исследований США. В декабре он будет открывать Центр будущей физики высоких энергий (Center for Future High Energy Physics) в Пекине. Часть его основной миссии заключается в изучении физики, способной помочь будущим разработкам протонного коллайдера. Уильям Барлетта (William Barletta), профессор физики ускорения в Массачусетском технологическом институте, считает, что эта работа имеет решающее значение для определения размера машины. По его мнению,

чтобы построить устройство с мощностью в 100 ТэВ, необходимо создать сверхпроводящие магниты, которые смогут работать в более высоких полях, нежели нынешнее поколение (возможно, 20 тесла вместо 14 тесла). Один из главных кандидатов в материалы для таких «монстров» — сплав ниобия с оловом, способный выдержать более высокие поля, но вместе с этим достаточно дорогой и требующий охлаждения ниже –255 градусов по Цельсию.

Добавим что не только физики США, но и специалисты CERN имеют свои собственные планы относительно подобного VLHC коллайдера. Физик Майкл Бенедикт (Michael Benedikt) предложил разработать «Большой адронный коллайдер очень высокой энергии», который будет располагаться под Женевским озером. Ключевые параметры сходны с предположительными данными VLHC: окружность 80–100 км и энергия столкновения 100 ТэВ.

Бенедикт предполагает, что строительство может начаться в 2020-х годах, так что машина как раз будет готова к закрытию БАКа в 2035 году.

«Не хотелось бы в итоге получить огромный пробел в физике высоких энергий», – поясняет он.

По его мнению, ещё слишком рано говорить о цене будущего проекта. Но другие физики считают, что коллайдер следующего поколения обойдётся создателям как минимум в $10 миллиардов (329 миллиардов рублей), что составляет всего 20% от  затрат на Олимпиаду в Сочи.

Создан материал, заставляющий солнечные фотоэлектрические панели, работать на максимуме

Создан материал, заставляющий солнечные фотоэлектрические панели, работать на максимуме

Ученые создали искусственный материал, который позволяет солнечным батареям получать максимум энергии из света, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Принцип действия солнечных батарей строится на том, что они поглощают свет, который возбуждает электроны и заставляет их течь в определенном направлении. Но, чтобы задать единое направление движения электронов, солнечные батареи приходится делать из двух материалов. Один поглощает свет, а второй проводит ток, перейдя границу между ними, электрон уже не может вернуться обратно, что задает направление его движения.

Такая конструкция солнечных батарей ограничивает их эффективность, поскольку при прохождении границы теряется некоторая часть энергии фотонов.

Но есть материалы, в которых поток света вызывает движение электронов в одном направлении.

«Этот феномен был известен с 1970-х годов, но мы не использовали его при разработке солнечных батарей, так как он был продемонстрирован только для ультрафиолетового излучения, в то время как большая часть солнечной энергии приходит в видимом и инфракрасном диапазонах», — пояснил Эндрю Раппе (Andrew Rappe) из Пенсильванского университета в Филадельфии (США).

Раппе и его коллегам удалось создать семейство искусственных материалов, обладающих такими свойствами в отношении всего спектра солнечного света, из ниобата калия и барий-никелевого ниобата. Кристалл, который они получили из этих металлов, обладал структурой, подобной строению минерала перовскита.

Большинство светопоглощающих материалов обладают симметричной кристаллической структурой, что и позволяет электронам свободно течь в разные стороны. Перовскит имеет кубическую кристаллическую решетку, образованную атомами одного металла. Внутри каждого куба находится восьмигранник, образованный атомами кислорода, внутри которого «сидит» атом другого металла. Взаимодействие между этими атомами заставляет электроны течь в едином направлении.

Имплантируемые био-пластыри ускоряют рост костей

Имплантируемые био-пластыри ускоряют рост костей

Ученые из Университета штата Айовы создали имплантируемый коллагеновый пластырь, внедряющий частицы, стимулирующие собственные клетки пациента вырабатывать белок, необходимый для роста костей.

Этот «био-пластырь» имеет структуру, подобную строительным лесам, и форму, соответствующую размеру области, где необходима новая кость. В структуре содержатся синтетически созданные плазмиды (молекулы ДНК), которые кодируются для фактора роста, известного как PDGF-B, то есть в них закладываются генетические инструкции для построения костей. Когда клетки здоровой кости встречаются с плазмидами, они получают кодировку, чтобы начать производить фактор роста, усиливающий регенерацию кости, то есть начать процесс заживления.

В лабораторных испытаниях «био-пластыри» были наложены на отверстия (5х2 мм.) в черепах подопытных животных. Спустя четыре недели, результаты сравнили с итогами параллельно проведенных испытаний, где пластыри не использовались. Сравнительные данные университета говорят о том, что благодаря засеянным плазмидам выросло в 44 раза больше костной и мягкой тканей в пострадавших районах, в сравнении с обычными случаями.

Как говорят ученые, плазмиды не вирусные, поэтому иммунная система с распростертыми объятиями примет их. К тому же, пластыри достаточно просты и дешевы, чтобы люди с разными финансовыми возможностями могли позволить их себе (в случае необходимости), и их легко производить в больших количествах.

Подробности исследований были опубликованы в журнале Biomaterials.

Детский комикс про науку

Оригинал взят у larichev в Детский комикс про науку

( Продолжение под катом )

Перспективы эффективности науки в свете последних требований ФАНО

Оригинал взят у velta_1 в Перспективы эффективности науки в свете последних требований ФАНО

Взято отсюда: http://alimov.pvost.org/wp/?p=2550#more-2550
К сожалению, опции перепоста в ЖЖ там нет, а мордокнигу я не люблю.

Поэтому методом копипасты:

Главный редактор «Петербургского Востоковедения» О. И. Трофимова сообщает с мест:

«Achtung!

Я говорила и говорю, что если наши власти и споткнутся обо что-то — капитально так споткнутся, с преткновениями! — так это о реформу Академии наук. Академия (рядовые ее сотрудники в большей степени, нежели чиновничий состав) уже показала себя неплохим начинающим бойцом, что обнадеживает. Но вдвое обнадеживает то, что ученые наконец-то начали смеяться над реформой, а это куда разрушительней. Ведь выглядеть в глазах общества злодеями – одна песня, а дураками – совершенно другая. Как вы, может, знаете, камарады (а, может, и не знаете), в институты РАН поступило письмо о необходимости срочно отчитаться перед ФАНО о публикациях за 2013 год и  составить перспективный план публикаций и открытий на период до 2016 года (!).

( Вот ученые и составляют )

© О. И. Трофимова, 2013

WikiLeaks раскрыл международный заговор копирастов.

Проект WikiLeaks раскрыл международное соглашение об ужесточении охраны копирайта и ограничении свободы слова

WikiLeaks опубликовал набросок тайного международного соглашения, которое может привести к созданию законов по охране копирайта и ограничению свободы слова. В «утёкшем» документе сделан особый упор на защиту прав на интеллектуальную собственность. Он является частью «Транстихоокеанского соглашения о партнёрстве» (TPP), и в его разработке уже несколько лет принимают участие США, Канада, Австралия, Япония и некоторые другие государства. Несмотря на то что до недавних пор документ держался в секрете, его скоро должны были выставить на слушания в конгрессе США.

Он направлен на поддержку корпоративных и федеральных интересов Америки и практически игнорирует права и свободы пользователей. Как пишет Sydney Morning Herald, это соглашение является настоящим рождественским подарком для мировых корпораций. «Голливуд, музыкальная индустрия, большие ИТ-компании вроде Microsoft и фармакологические фирмы будут очень довольны», — утверждает эксперт в области интеллектуальной собственности Мэттью Риммер.

В данный момент США и Япония спорят относительно главы соглашения, в которой требуется «поддерживать баланс между правами обладателей прав на интеллектуальную собственность и легитимными интересами пользователей и общества». Документ позволит большей части интеллектуальной собственности быть защищённой патентами или другими правами, и эти права также будут расширены. Кроме того, TPP позволит официально ввести регуляции, предусмотренные так и не принятыми актами SOPA и ACTA.

Михаил Карпов