Открытие физиков РФ позволит использовать «закрученные» электроны в коллайдерах

Подобные частицы представляют собой большой интерес для проведения нового класса экспериментов по изучению внутренней структуры ядер атомов и элементарных частиц.

МОСКВА, 26 сентября. /ТАСС/. Ученые из России разработали подход, позволяющий закручивать электроны при помощи луча лазера, что позволит использовать эти частицы для проведения экспериментов на ускорителях частиц и изучения внутренней структуры и свойств нейтронов, протонов и других частиц. Об этом ТАСС сообщила пресс-служба Университета ИТМО.

«Ученые ИТМО предложили способ закручивать электроны еще до того, как они попадают в ускоритель. По расчетам физиков, такой метод будет работать в любых условиях: как в идеальных, так и в реальных, когда передача “закрученности” происходит с погрешностями сразу нескольким атомам, разбросанным в определенной области», — говорится в сообщении.

Как отмечают разработчики технологии, группа российских физиков под руководством ведущего научного сотрудника физического факультета ИТМО Дмитрия Карловца, так называемые «закрученные» электроны отличаются от обычной вариации этих элементарных частиц тем, что в волновой форме они движутся через пространство по спиральной траектории.

Подобные частицы представляют собой большой интерес для проведения нового класса экспериментов по изучению внутренней структуры ядер атомов и элементарных частиц, а также для раскрытия свойств кварков, мельчайших субатомных составляющих материи. Пока их использованию в опытах на ускорителях частиц мешает то, что существующие подходы для выработки «закрученных» электронов способны работать лишь с медленно движущимися частицами.

Исследователи обнаружили, что эту проблему можно решить при помощи системы, в рамках которой «закрученные» электроды возникают в результате взаимодействий между металлической пластинкой и лучом лазера, частицы света внутри которого тоже особым образом закручены. Количеством вырабатываемых подобным образом электронов можно гибко управлять, меняя интенсивность луча лазера, что позволит запускать в кольцо коллайдера небольшое число электронов с четко выверенными свойствами.

Этот подход реализуется на практике в рамках совместных экспериментов физиков ИТМО и их коллег из Объединенного института ядерных исследований в Дубне. Запустить «закрученные» электроны в ускоритель планируется до начала следующего года. Как надеются эксперты, благодаря новым данным, полученным в ходе последующих экспериментов на этой установке, им удастся приблизиться к пониманию природы кварков.