Co jest na obrazku? • Igor Iwanow • Popularne zadania naukowe na temat "Elementów" • Fizyka

Co jest na obrazku?

Zadanie

Plakat Szkoły Baikal 2016 z zaszyfrowanymi wskazówkami dotyczącymi fizyki cząstek elementarnych i astrofizyki. Autorem pomysłu jest Dmitry Naumov, artystka Julia Sabelkina. Zdjęcie z astronu.jinr.ru

W lipcu 2016 r. Na brzegu jeziora Bajkał odbyła się tradycyjna Międzynarodowa Baikalska Szkoła Fizyki Cząstek i Astrofizyki, zorganizowana wspólnie przez Wspólny Instytut Badań Jądrowych (Dubna) i Irkutski Uniwersytet Państwowy. Wykłady na nim obejmowały nie tylko kursy podstawowe, ale także poruszały najbardziej aktualne zagadnienia z dziedziny fizyki cząstek elementarnych i astrofizyki w tamtym czasie. Wiele z tych tematów, od klasycznych zjawisk po najgorętsze wieści, zostało zakodowanych na plakacie szkoły Baikal (patrz rysunek). Jeśli interesujesz się podstawową fizyką i jej historią, jeśli śledziłeś wydarzenia z ostatnich lat, możesz łatwo odgadnąć wiele z tych wskazówek.

Znajdź na tym plakacie wszystkie wskazówki, bezpośrednio lub pośrednio, dotyczące zjawisk związanych z fizyką cząstek elementarnych lub astrofizyką.


Podpowiedź

Czytelnik Elementów, który jest zainteresowany najnowszymi wiadomościami z fizyki, prawdopodobnie od razu rozpozna kilka cecha nawet już słynne obrazy; Spotkali się w naszych wiadomościach. Inne wskazówki nie są tak oczywiste i odnoszą się do programu naukowego szkoły. Wreszcie, istnieją wskazówki odnoszące się do cech samej szkoły.


Rozwiązanie

Na plakacie nakreślono dwa rodzaje wskazówek – odnoszących się bezpośrednio do osiągnięć naukowych lub do niektórych cech samej szkoły Bajkału. Zacznijmy od czysto naukowych tematów.

1) "Żyrandol", składający się z jednej centralnej i siedmiu bocznych girland, jest pierwszym skupiskiem zaktualizowanego teleskopu neutrinowego GVD Baikal, który jest obecnie intensywnie budowany w jeziorze Bajkał. Skala na przedniej krawędzi pokazuje głębokość jeziora w metrach, wskazując poziomy, na których znajdują się wykrywające moduły optyczne. Detektor aktywnie się rozwija, a za kilka lat wzrośnie do sześciennego kilometra w swojej czułej objętości (GVD to po prostu Gigaton Volume Detector) i osiągnie poziom obecnego IceCube. Potrójna liczba detektorów IceCube, KM3NeT i Baikal GVD będzie kręgosłupem globalnej sieci teleskopów neutrinowych do badania neutrin astrofizycznych.
2) Fale spiralne odbiegające od zbiegu dwóch źródeł są przedstawione na dole – to hołd dla długo oczekiwanego odkrycia fal grawitacyjnych przez parę detektorów fal grawitacyjnych LIGO, odkryciektóra stała się najbardziej prestiżowym wydarzeniem roku 2016 we wszystkich fundamentalnych dziedzinach fizyki.
3) Neutrina unoszące się nad nimi należą, zgodnie z pomysłem autora, do teleskopu neutrinowego GVD Baikal, a nie do fal grawitacyjnych. Jednakże, jeśli myślisz w duchu vsesignalnoy astronomii, tutaj można zobaczyć podpowiedź, że w przyszłości będziemy się nie tylko „słyszeć” fuzję zwartych obiektów za pomocą fal grawitacyjnych, ale także, aby „zobaczyć” odpowiedź od nich w postaci wybuchu różnych cząstek, takich jak neutrin.
4) Tło po lewej pokazuje schematycznie aktualny stan rzeczy w problemie bezpośredniego wyszukiwania cząstek ciemnej materii. Poziomo – masa cząsteczek, w pionie – przekrój od rozproszenia na jądro w terminach jednego nukleonu. Linie ciągłe to ograniczenia z góry, które systematycznie schodzą w dół z roku na rok, a ciemne plamy to obszary parametrów, o których współpraca Dama / Libra mówi, że od ponad dziesięciu lat obserwował sygnał z takich cząstek.
5) Bańka oznaczona jako "750", która unosi się na powierzchni i grozi rozerwaniem, to niefortunny dwumikowy szczyt znaleziony w Wielkim Zderzaczu Hadronów w grudniu 2015 r. I zamknięty sześć miesięcy później. Jednak wywołał sensację w środowisku naukowym, a fizycy będą długo pamiętać tę historię.
6) W tle są cząstki wysokoenergetyczne przybywające na Ziemię z obiektów kosmicznych z odległej przestrzeni, na przykład z aktywnych jąder galaktycznych. Krętą trajektorią są protony, główne cząstki promieni kosmicznych. Będąc naładowanymi elektrycznie, losowo dryfują w chaotycznym galaktycznym i międzygalaktycznym polu magnetycznym, więc kierunek ich przybycia nie koreluje w żaden sposób z faktycznym kierunkiem do źródła. Sięgając do ziemskiej atmosfery, protony kosmicznych promieni wytwarzają atmosferyczną ulewę – strumień wtórnych cząstek, przez które detektory rejestrują swoją obecność.
7) Bezpośrednia trajektoria w tym samym miejscu, które utknęło w ziemi bez generowania natrysków, to neutrina astrofizyczne. Neutriny nie są odchylane przez pole magnetyczne i dlatego muszą bezpośrednio wskazywać źródło. Jednak do tej pory nie było możliwe wiarygodne porównanie kilkudziesięciu astrofizycznych neutrin, które detektor IceCube na Biegunie Południowym do tej pory uchwycił z każdym aktywnym obiektem głębokiego kosmosu.
8) Drugą mniej lub bardziej bezpośrednią trajektorią, która jednak generuje atmosferyczną uleję, są albo fotony wysokich energii, albo te same naładowane kosmiczne promienie ultrawysokich energii ze stosunkowo bliskich źródeł w kosmologicznych skalach.Z racji swojej ogromnej energii nie udało im się zboczyć pod znaczącym kątem w drodze na Ziemię. Jeśli takie źródła istnieją, istnieje szansa na odgadnięcie ich w rozkładzie kątowym promieni kosmicznych o wysokiej energii. Podjęto takie próby, ale wiarygodna identyfikacja jeszcze nie istnieje.

A oto kilka wskazówek dotyczących samej szkoły.

1) Samym jeziorem i jego brzegiem jest stylizowany Bajkał, miejsce Szkoły. Skalisty brzeg po lewej stronie to Mount Skriper, którego uczestnicy tradycyjnie wspinają się podczas wycieczki. Wspinaczka, oczywiście, nie bezpośrednio nad skałami i omijając ścieżkę.
2) Pieczęć Baikal poniżej jest endemicznym gatunkiem słodkowodnych fok, jednym z najbardziej zapadających w pamięć symboli Bajkału. Kolor pieczęci dla dorosłych jest opalizujący szary, ale pieczęć pieczęci, belek, jest biała.
3) Dwóch rybaków to Albert Einstein i Bruno Pontecorvo. Einstein, który przewidywał, między innymi, fale grawitacyjne, wie wszystko. Bruno Pontecorvo jest mniej znane opinii publicznej, choć w rzeczywistości był jednym z ojców założycieli nowoczesnej fizyki neutrin. Do niego należał pomysł wykrywania neutrin wykorzystujących reakcję chlor-argon.Wraz z Vladimirem Gribovem po raz pierwszy wyraził on hipotezę, że neutrina mogą oscylować od jednego typu do drugiego bezpośrednio w locie i to właśnie jest przyczyną braku neutrin słonecznych. Zbudował także pierwszą masę teorii neutrin Majorany i wziął bezpośredni udział w innych rewolucyjnych pracach. Pochodzący z Włoch, przeniósł się do Związku Radzieckiego w 1950 roku i pracował przez prawie pół wieku w JINR; Możesz przeczytać więcej o jego życiu i pracy na stronach poświęconych mu na stronie internetowej JINR. Ogólnie rzecz biorąc, Bruno Pontecorvo symbolizuje fizykę neutrin w JINR, a ponieważ szkolny program naukowy zawiera wykłady na temat fizyki neutrin, jego pojawienie się na plakacie nie jest zaskakujące. Rower, nawiasem mówiąc, też nie jest bez powodu. Pontecorvo jeździł bez przerwy i idealnie jeździł. Mówi się, że czasami jechał, trzymając w rękach otwartą książkę i czytając ją w ruchu. Kilka lat temu w Dubnej otwarto pomnik Pontecorvo i Dzhelepova, na którym znajduje się również rower.
4) Fale z dwóch łodzi i ich interferencja symbolizują oscylacje neutrin – codzienna analogia tego czysto kwantowego zjawiska, które kocha szkoła.


Posłowie

The Baikal School-2016 był sukcesem; wszyscy jego uczestnicy, rosyjski i zagraniczny, mieli najbardziej żywe wrażenia. Ciepłe wspomnienia są wynikiem wspaniałej kadry pedagogicznej, aktywnego życia naukowego i duchowej atmosfery szkoły, a także, oczywiście, szykownego charakteru Jeziora Bajkał.

Szkoła 2017 jest tuż za rogiem. Opracowano szokowy program naukowy, który utrzymuje równowagę między teoretyczną fizyką cząstek elementarnych, eksperymentalną FEC a zagadnieniami astrofizycznymi. Wszystkie wykłady rozpoczną się od wprowadzenia, dostępnego nawet dla studentów trzeciego roku, a następnie przejdą do współczesnych zagadnień fizyki cząstek elementarnych i astrofizyki, które zainteresują studentów, absolwentów i młodych badaczy. Lista uczestników jest wypełniana przed terminem, a uczestnicy zagraniczni są aktywnie rejestrowani. Więc jeśli masz ochotę odwiedzić szkołę Baikal – witaj, spodoba ci się tutaj!


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: