В подвале института - два электрон-позитронных коллайдера. Диаметр небольшой, но это - одна из мощнейших установок. В вакуумной трубе ученые разгоняют частицы почти до скорости света. На коллайдере установлены огромные магниты, которые задают пучкам движение по кругу. А специальное устройство подает дополнительный источник энергии, чтобы частицы сохраняли необходимую скорость.
Электронный коллайдер ВЭПП-2000 - это самая мощная машина, которая сегодня установлена в Институте ядерной физики. В турбине со скоростью света двигаются два пучка - электроны и позитроны, их столкновения фиксируют два детектора, и именно отсюда вычитывается важная и полезная информация. Столкновение пучков происходит примерно десять миллионов раз в секунду, но только одно из десяти тысяч несет в себе важные данные. Задача ученых - увеличить количество столкновений и число частиц в пучках. Тогда полезных данных, которые фиксирует коллайдер, будет гораздо больше.
Для этого в конце прошлого года ученые установили на коллайдер новый инжекционный комплекс. Он позволил увеличить светимость пучков в два раза. Максимальных показателей на машине специалисты планируют достигнуть уже к лету. На этом уровне ученые будут работать несколько лет, чтобы изучить и проанализировать данные, полученные в ходе эксперимента.
- В этой области энергии от точности измерений зависит количество эффектов, которые мы можем увидеть. Это открывает новые возможности, - говорит заведующий лабораторией Института ядерной физики СО РАН Павел Логашенко.
Внедрение инжекционного комплекса - это начальный этап строительства нового электронного колайдера. «Супер чарм-тау фабрика» - эта установка позволит проводить эксперименты в области высокой энергии. Коллайдер периметром 800 метров планируют разместить на глубине трех этажей. С внедрением этой установки ученые смогут проанализировать рождение фундаментальных частиц, так называемых «очарованных кварков».
- Нужно поднимать производительность машины, чтобы в достаточном количестве регистрировать крайне редкие события, которые выводят физику на новый уровень. Мы ориентируемся на то, чтобы поднять производительность коллайдера и добиться пока еще невиданных результатов, - говорит директор Института ядерной физики СО РАН Павел Логачев.
Решение о запуске строительства этого проекта власти должны принять к 2019 году. «Супер чарм-тау фабрика» - один из шести проектов mega-science, которые реализуются на территории России. Участие в запуске нового коллайдера примут ученые со всего мира. В состав этой научной отрасли входят несколько крупных международных проектов. Сегодня их будущее развитие специалисты обсуждают на ежегодной конференции в Институте ядерной физики СО РАН. К примеру, комплекс сверхпроходящих колец Ника в Дубне и всем известный большой адронный колайдер в Женеве.
- Планируется апгрейд большого адронного коллайдера. Он будет называться «большим адронным коллайдером с высокой светимостью». И наши коллеги из Института ядерной физики внесли вклад в линейную часть ускорителя. Также, в трех из четырех детекторов, установленных на большом адронном коллайдере, принимают участие сотрудники новосибирского института, - говорит руководитель департамента экспериментальной физики Европейского центра ядерных исследований Манфред Краммер.
По такой синергии работают все научные международные центры и лаборатории.Сегодня цель разгона частиц в коллайдерах не только исследовательская для будущих физических экспериментов, но и практическая. Результаты работы ученых применяются в добыче полезных ископаемых. И одно известно точно: с каждым новым свечением частиц мы узнаем о природе вселенной все больше и больше.