Количество пусков А5 в ближайшие годы вас очень удивит
В 2010 г. было осуществлено 12 пусков РН "Протон-М". Великолепный результат даже по мировым меркам для той эпохи космонавтики, т.е. до начала эпохи строительства и развертывания мегасозвездий спутников связи, ДЗЗ, СПРН, интернета вещей и т.д.
Какое количество пусков тяжелых РН в год следует считать удивительным? В каком году А5 достигнет показателя пусков "Протонов-М" в 2010г.? И как это количество будет соотноситься с количеством пусков F9, китайских клонов F9 и самобытных тяжелых РН на метане и керосине китайских стартапов?
Ангара 5 потребуется много - ближе к 2028-2030 по 5-8 в год. Это и обновление группировки ГСО, Спектры, Луна 28, РОС, Орёл, а так же создание многоспутниковых группировок.
По-Вашему мнению, 5-8 пусков тяжелой РН в год - много? Для чего и кого много? Для отечественной космонавтики, которая много лет, уже, имитирует бурное развитие и исследование космоса? Я бы с Вами согласился, что 5-8 пусков тяжелой РН в год - это много и великолепный результат при одном условии: если Штаты, Китай, Индия, ЕС, Япония, Ю.Корея, арабы, наконец, имели бы или стремились иметь на госуровне космонавтику уровня РФ и собирались поддерживать его в течение многих и многих десятилетий. То есть: куцую ОГ (пусть даже в 2-3 раза большую по количеству спутников - не будем их позорить); перманентный перенос вправо или отмену очень редких научных и межпланетных миссий; РОС на ССО, как вершину ПК; перманентную переориентацию ПТК НП с Луны на НОО с обрезанием Орла до Орленка, а затем переориентацию Орленка с НОО на Луну; очень редко стартующую А5 с отправленным на пенсию серийно выпускаемым много лет тяжелым "Протоном-М"; перманентными проблемами с ЭКБ класса space и огромными проблемами с ЭКБ для абонентской/промышленной/потребительской аппаратуры.
Но реальность совершенно иная - вышеперечисленные игроки хотят:
- иметь тысячи и десятки тысяч спутников связи, ДЗЗ, СПРН, контроля Мирового океана, Арктики/Антарктики и т.д. на НОО и сверхнизкой околоземной орбите;
- хотят контролировать не только околоземное космическое пространство, но и окололунное и лунную поверхность;
- хотят исследовать недра Луны и владеть ими, и уже приступили к разделу лунного пирога (к обсуждению правил его раздела между достойными это делать, то есть сильными);
- хотят строить лунные базы (США, Китай, Индия с помощью отечественных средств выведения и ЛКК/ЛВПК);
- хотят добывать полезные ресурсы на Луне (индийцы уже сумели бесплатно добыть их в России, продемонстрировав потенциал и обскакав китайцев в этом вопросе);
- хотят исследовать (и, по аналогии с Луной) контролировать поверхность Марса и иных небесных тел Солнечной системы, а также начать добычу на них полезных ископаемых (для начала - Марс);
- хотят начать систематическое исследование астероидов и добычу на них полезных ископаемых;
- хотят построить СКЭС;
- хотят ...
Кое-какие хотелки уже начали реализовывать (мегасозвездия спутников на НОО, множество АЛС, ИИ, квантовые компьютеры) или начнут в ближайшем будущем (3-7 лет), создав для этого задел:
- мощная (совокупная по фирмам и госпредприятиям) производственная база в области создания больших партий в весьма сжатые сроки полупроводников/ИС, приборов/аппаратуры, РН, спутников, АЛС, абонентского/пользовательского оборудования;
- мощная научная школа;
- мощная инженерная школа;
-мощная станкостроительная промышленность;
-мощная строительная промышленность, способная в сжатые сроки проектировать и возводить качественно весьма сложные и уникальные объекты.
- понятная и адекватная госполитика и поддержка как стартапов, так и госпредприятий.
Результат: Старлинк, Oneweb, куча тяжелых геостационарных ИСЗ военного и полугражданского назначения, 6 запланированных запусков посадочных АЛС + микроспутники в 2024; просто гигантское количество разнообразных микро и миниспутников как государственных, так университетских и частных, на НОО.
Чтобы все эти ИСЗ/КА вывести (поддерживать группировки в рабочем состоянии/выполнять долгосрочную программу исследований) требуется производить под сотню стартов тяжелой многоразовой F9, которой помогают конкуренты из ULA, плюс Nortrop Grumman, RocketLab, Антарес и Минотавры от OSC (Nortrop Grumman) и планируют также выводить ПН в космос Firefly Aeropace + Blue Origin + Relativity Spase с многоразовым Terran-R (33,5 т ПН на НОО в одноразовом варианте) +...
Китайские ракетные стартапы на метане/керосине/ТТ планируют от 15 до 32 пусков каждый, не считая РН от CASC (CALT) для вывода спутников двух китайских мегасозвездий, плюс обслуживание ОС и т.д.
Индия рванула в космос так, что китайцы вынуждены были громогласно критиковать в СМИ
ее успехи.
Арабы, внезапно, поняли, что полупроводники и космос им очень и очень нужны (ОАЭ + саудиты, готовые вложить деньги из фонда с 700 млрд $ в полупроводниковую и космическую промышленность).
Европа, Япония, Великобритания, Южная Корея тоже полны решимости отхватить свой кусок пирога.
Так, что даже 12 запусков Ангары-А5 и 30 запусков Союза-2.1Б/Фрегат в год - это очень мало для РФ, если она хочет входить в тройку крупнейших космических игроков на нашем шарике в ближайшие 20-30 лет. Нужна действенная и системная поддержка стартапов в области проектирования и производства станков, микросхем, приборов, спутников, РН различного класса, стройная система подготовки инженеров для них, а главное, уважение на деле, а не на словах со стороны государства и общества.
Иными словами, реализация ранее озвученных планов, вызывает большие сомнения: нет инженерной и материальной базы для их осуществления в достаточном количестве. Что-то, безусловно, частично будет реализовано и в совсем другие сроки и за другие деньги.
Чтобы навести порядок в стране на всех уровнях и вновь достигнуть советского уровня образования, науки, промышленности, потребуется, в лучшем случае, 20-25 лет. Т.е. поколение.
Из нынешнего поколения на инженерную деятельность годны, по моим наблюдениям, 5-7% студентов технических ВУЗов: не способны сосредоточиться на работе; узкий кругозор (у инженера!); повальное залипание в смартфон/тикток даже в сортире; неспособность понять, что написано в техдокументации; безинициативность; отсутствие в детстве и юности научно-технического интереса и хобби. Безусловно, есть и таланты, и гении, но они одни не вытянут ни одну отрасль.
Здорова правда?
Конкурс для мемоделов: с вас мем — с нас приз
Конкурс мемов объявляется открытым!
Выкручивайте остроумие на максимум и придумайте надпись для стикера из шаблонов ниже. Лучшие идеи войдут в стикерпак, а их авторы получат полугодовую подписку на сервис «Пакет».
Кто сделал и отправил мемас на конкурс — молодец! Результаты конкурса мы объявим уже 3 мая, поделимся лучшими шутками по мнению жюри и ссылкой на стикерпак в телеграме. Полные правила конкурса.
А пока предлагаем посмотреть видео, из которых мы сделали шаблоны для мемов. В главной роли Валентин Выгодный и «Пакет» от Х5 — сервис для выгодных покупок в «Пятёрочке» и «Перекрёстке».
Реклама ООО «Корпоративный центр ИКС 5», ИНН: 7728632689
Изучение физического вакуума (эфира) - основа технологического прогресса человечества
По желанию пользователей Пикабу я после длительного перерыва продолжаю публикацию серии постов о науке и технике.https://pikabu.ru/series/nauka_18570
Уместно ли во время СВО писать об этом? Даже необходимо, ведь наше будущее зависит не только от результатов СВО, но и от овладения передовыми технологиями, чтобы не быть "берегом слоновой кости" с атомными бомбами. В данном посте я излагаю аспекты научного и прикладного направления, являющегося многообещающим с позиций разработки принципиально новых технологий и технических систем.
Сущность и значение прорывных (закрывающих) технологий
В связи с применением определения «прорывные» к незначительным достижениям в науке и технике оно оказалось приниженным и даже опошленным. Но я употребляю его в подлинном смысле слова прорыв, и прошу учитывать это при чтении поста. Для того, чтобы находиться среди ведущих стран в новой складывающейся системе мира, необходима реализация стратегии опережающего развития. Нам надо работать на опережение, работать над созданием принципиально новых технологий и технических средств (беря пример с ВПК), к которым другим странам ещё предстоит прийти. Как известно, существуют так называемые прорывные (закрывающие) технологии и средства их реализации, появление которых делает ненужными и устаревшими огромное количество уже имеющихся технологий и отраслей экономики. В качестве примера можно привести изобретение двигателя внутреннего сгорания. Поэтому России необходимо сосредоточиться на разработке и внедрении прорывных (закрывающих) технологий. Только они способны перевести наше развитие на качественно иной уровень.
Результаты изучения физического вакуума
В настоящее время одним из наиболее перспективных путей развития фундаментальной и прикладной науки является углублённое изучение физического вакуума, заполняющего всё пространство (условно ― эфира). Материальные частицы ― носители эфира были внесены в периодическую систему элементов Д. И. Менделеевым и названы им «ньютониями» [1], но впоследствии удалены из неё.
Рис.1. Мнение Менделеева о необходимости изучения эфира [1]. Фото из открытых источников
Особенно эффективно этими вопросами занимались с середины 19 века Лармор, Лоренц, Пуанкаре, но они не смогли предложить непротиворечивую модель эфира. Результаты опытов Майкельсона и Морли (1887 г.) по поиску эфирного ветра показали (как принято считать) его отсутствие. С учётом этого А. Эйнштейн разработал специальную теорию относительности. Эксперименты Майкельсона, Морли и иных исследователей, ведущиеся до настоящего времени, показали только отсутствие свойства, которое должна иметь принятая модель эфира. А. Эйнштейн, разработавший теорию относительности без использования эфира, в поздних работах, пришёл к необходимости наличия среды существования материи, поля и энергии [3].
Современное понятие эфира существенно отличается от предыдущих его концепций. Его моделируют однокомпонентной сплошной средой со слабым взаимодействием частиц, в которой действуют законы сохранения материи и импульса ― количества движения (по старой терминологии), которая точнее обозначает суть физического закона. Серьёзный обобщающий научный труд по этому вопросу издали В. Л. Бычков и Ф. С. Зайцев [2], по материалам которого и излагаются в данном посте результаты изучения эфира и возможности его использования (с учётом позиции автора). Их книга в 2018 году (в первом издании) победила на конкурсе работ МГУ, имеющих выдающееся значение для развития науки и образования. В ведущих вузах РФ начато преподавание соответствующих дисциплин с использованием понятия непустого пространства.
Свойства эфира
В настоящее время достаточно полная теория ньютониев ещё не разработана. Они непредставимо маленькие частицы. Масса ньютония равна ≈ 6,8∙10(в – 37-ой степени) гр. Это примерно в 4000 миллиардов раз меньше массы протона. Поэтому в протоне должно находиться порядка 2,4∙10 (в 12-ой степени) ньютониев, хотя в его объёме можно разместить до 10 ( в 37-ой степени) ньютониев. Протон почти пуст. Поэтому в микромире и даже в объёме атома или протона можно предположить возможность создания и размещения большого числа различных информационных структур. Место для этого есть. Но любая информационная структура должна иметь материальный носитель. Можно ли создать устройство в объёме – меньше молекулы и даже атома?. Ведь наименьший носитель свойств вещества – это молекула. И зачем это делать? Всё равно микроскопическим будет объект даже из нескольких миллионов молекул.
Тепловая скорость ньютониев даже при температуре – 273,15⁰ Цельсия (0⁰ К) примерно равна скорости света, что даёт возможность распространяться различным движениям в эфире именно со скоростью света. К тому же очень маленькая вязкость эфира ― примерно 10 (в –21-ой степени) от вязкости воздуха ― даёт возможность длительно существовать и перемещаться в нём на большие расстояния без разрушения различным материальным объектам. Зато давление в эфире очень большое ― примерно в миллион раз больше атмосферного на земле. Почему оно не распространяется за пределы эфира и не создаёт сопротивления движению в нём макротел, пока не объяснено. Вообще, до настоящего времени не изучен вопрос о взаимодействии вещества и эфира. Почему их одинаковые свойства (но различные по величине) не передаются, например, от эфира к веществу и обратно?
Научная значимость наличия эфира
В результате изучения свойств эфира объяснено много фундаментальных физических явлений и парадоксов, а именно: «…корпускулярно-волновой дуализм микрочастиц; поведение противоположно заряженных тел в электрическом и магнитном полях; гравитационное взаимодействие; явления, связанные с магнитами и электрическими токами, сверхпроводимость в том числе; взаимодействие тел с гладкими поверхностями; фазовые состояния объектов; квантование процессов; бесконтактная передача заряда между проводниками» [2]. Установлено единство происхождения электромагнитных и гравитационных сил как результата различных форм движения эфира. Авторы труда [2], считают, что электрический ток в металлических проводниках образуется движением ньютониев (то есть эфира), а электроны не имеют в этом процессе определяющего значения. Если это так, то мы уже давно используем эфирные технологии, основанные на применении электрического тока.
Возможности использования свойств эфира
Теплоёмкость эфира во много раз больше теплоёмкости обычных веществ. Поэтому для изменения температуры эфира ему требуется передать примерно в 10 (в 13-ой степени) раз больше количества теплоты, чем обычному веществу. Но механизм сохранения низкой температуры внутри эфира не вскрыт. Почему она не передаётся макротелам? Чтобы использовать огромную теплоёмкость эфира для создания холодильников и других устройств, необходимо разработать методы передачи его свойств макротелам. Это относится к любым способам использования свойств эфира.
При обтекании эфиром несимметричных или вращающихся объектов (земли и др.) на них со стороны его потока действует обобщённая сила Жуковского. Эта сила прижимает материальные объекты к Земле ― создаёт гравитацию. Поэтому управлять гравитацией, вероятно, можно экранированием или разрушением потока эфира вокруг Земли, а также гравитационного пограничного слоя над объектом.
Эфирные свойства земного и атмосферного электричества можно попытаться применить для создания электропривода машин, а также беспроводной передачи электрического тока. Этими вопросами занимался Н. Тесла. Об этом была публикация в американской газете с его фотографией на фоне электромобиля (рис. 2), работающего на электричестве, получаемом из эфира. Но результаты его работы в этом и других направлениях достоверно не известны.
Рис. 2. Заголовок в газете к фото Тесла: Электричество, "полученное из воздуха", приводит в движение автомобиль. Фото из открытых источников
В решениях дифференциальных уравнений, описывающих поле скоростей электромагнитных (эфирных) волн, при определённых условиях могут возникать разрывы, физически представляющие собой ударные волны. Их улавливание и преобразование специальными устройствами, принцип действия которых надо будет изобрести, указывает на возможность получения вещества из потока ньютониев, то есть из физического вакуума (эфира), как бы из ничего.
Проведённые в этом направлении исследования имеют большое не только теоретическое, но в будущем и практическое значение, так как использование эфирных технологий (введём это понятие по аналогии с термином «информационные технологии») открывает возможность разработки прорывных технологий и создания принципиально новых технических устройств для их реализации.Основным преимуществом эфирных технологий является неограниченность «запасов» эфира, заполняющего всё мировое бесконечное пространство. Эфир не надо изыскивать и добывать, так как он находится вокруг нас.
Наиболее эффективными, но и наиболее трудными направлениями в разработке эфирных технологий будут, вероятно, следующие:
― образование вещества из физического вакуума;
― преобразование гравитационного движения эфира около Земли в электромагнитное для получения электрического тока;
― беспроводная передача электрического тока;
― использование гравитационного движения эфира около Земли для управления гравитацией и создания средств передвижения по земной поверхности, в околоземном пространстве в ближнем и дальнем космосе.
Предполагается возможность использования эфирной теории для раскрытия сущности психофизических и паранормальных явлений. Это позволит перевести их из мистических в обычные и управляемые и использовать в медицине, психологии и т. п.
Трудности и опасности использования эфира
Для реализации эфирных технологий, вероятно, необходимо будет создавать микрообъекты, не существующие в природе, и микроскопические технические устройства, чего мы пока не умеем делать. Большую трудность будет представлять концентрация сил взаимодействия макротел с эфирными потоками, например, при управлении гравитацией. Теоретические и экспериментальные разработки по взаимодействию вещества и эфира вели в РФ А. В.Чернетский и др.(4), но результаты их экспериментов по получению энергии из физического вакуума пока не подтвердились. Есть предположение, что некоторыми эфирными технологиями владел Тесла.
Развитие эфирных технологий позволит подготовить базу для нового витка технологического прогресса человечества. Но проникновение в глубины сущности как природы, так и человека при недостаточно правильных и полезных (а особенно при злонамеренных) воздействиях может привести к опасным локальным и глобальным последствиям. И чем глубже это проникновение, тем опаснее могут быть нежелательные последствия.
Если учесть современное состояние (как сейчас принято говорить) менталитета господствующих элит, властных структур, реализующих их стремления и замыслы, и даже научного сообщества, то в овладении эфирными технологиями таится большая опасность. Хотя и без их освоения (на современном уровне развития науки и техники) опасность разрушения или существенного ухудшения сферы обитания людей реально существует. Как устранить эту опасность в глобальном масштабе? Для этого надо осуществить модернизацию всех основ человеческого общежития (в философском смысле). Если читателей заинтересует этот вопрос, то ему я посвящу отдельный пост. В продолжение серии о науке я предполагаю представить посты о парадоксах теории относительности и квантовой механики без критики их основ, а с концентрацией внимания на осуществимость и возможно иное толкование результатов экспериментов и мысленных, и реальных.
Источники:
1. Мендѣелеевъ Д. Попытка химического понимания мiрового эθира. – С.-П Е Т Е Р Б У Р ГЪ: Типо-литографія М. П. Ф р о л о в о й, 1905.
2. Бычков В.Л., Зайцев Ф.С. Математическое моделирование электромагнитных и гравитационных явлений по методологии механики сплошной среды. – 2-е изд., расшир. и доп. – Москва : МАКС Пресс, 2019.
3. A. Einstein, L. Infeld. Evolution of Physics: From Early Concepts to Relativity and Quanta. – New York: Simon & Schuster, 1938.
4. Чернетский А.В. Процессы в плазменных системах, связанные с разделением электрических зарядов htps://refdb.ru/look/1531963.html.
Ответ на пост «"Море" кварков внутри одного протона: из чего состоит элементарная частица»
Вселенная бесконечна как в сторону макро, так и в сторону микро мира... возможно.
А люди мутят перепланировки во вторичках, что бы лишний квадратный метр свободы перемещения был =)
«Море» кварков внутри одного протона: из чего состоит элементарная частица
Неделимая элементарная частица, три связанных кварка, сложный набор из разнообразных кварков и глюонов — по мере развития науки модель протона постоянно модифицировалась. Как со времен Эрнеста Резерфорда изменились представления о положительно заряженной частице в составе атомного ядра?
Название «атом» происходит от древнегреческого слова «ἄτομος», которое переводится как «неделимый». На протяжении веков считалось, что это самая маленькая частица вещества. Но в конце XIX и начале XX века физики опровергли эту гипотезу: были открыты субатомные частицы.
Протон — одна из трех таких стабильных субатомных частиц (две других — электроны и нейтроны), являющихся строительными блоками атомами. Это название (от древнегреческого «πρῶτος» — первый) предложил Эрнест Резерфорд в 1920 году. В серии экспериментов британский физик показал, что «ядро водорода» (самого легкого химического элемента) может быть извлечено из азота в результате столкновения с альфа-частицей (ядром атома гелия).
Эрнест Резерфорд 1-й барон Резерфорд Нельсонский
Спустя более века после того, как Резерфорд открыл положительно заряженные частицу в основе каждого атома, физики все еще пытаются понять, что представляет собой протон. Школьные учителя обычно описывают их как безликие шарики с одной единицей положительного электрического заряда. На более сложном уровне эти частицы представляют как пучок из трех связанных между собой кварков: двух верхних и одного нижнего.
Но даже эта модель — сильное упрощение. Десятилетия исследований открыли и продолжают изучать более глубокую картину, которая слишком причудлива, чтобы ее можно было полностью передать словами или изображениями.
Художественная иллюстрация изменения представлений о составе протона: 1980-ые - 2030-ые гг.
Как разбить протон на части и изучить его состав
Доказательство того, что протон содержит множество частиц, было впервые получено в Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Стэнфорде в конце 60-х годов прошлого века. В предыдущих экспериментах исследователи бомбардировали их электронами и наблюдали, как они рикошетят, как бильярдные шары.
Протонный микроскоп. Детектор SLAC 1968г.
В ускорителе частиц SLAC физикам впервые удалось разогнать электроны достаточно сильно, чтобы изменить результаты наблюдений. Электроны в процессе глубоко неупругого рассеяния ударялись о протон достаточно сильно, чтобы разбить его и отскакивали от точечных осколков протона, называемых кварками.
Авторы этого открытия, которое стало первым доказательством существования кварков, получили в 1990 году Нобелевскую премию по физике. А ученые по всему миру с тех пор провели сотни экспериментов по рассеиванию. Они делают выводы о различных аспектах внутренней части объекта, регулируя силу бомбардировки и выбирая, какие рассеянные частицы они изучают в результате эксперимента.
Используя электроны с высокой энергией, физики могут обнаружить более тонкие детали протона. Таким образом, энергия электрона устанавливает максимальную разрешающую способность эксперимента по глубоко неупругому рассеянию. Чем мощнее коллайдеры, тем более полную картину они дают о составе протона.
Коллайдеры с более высокой энергией также производят более широкий спектр результатов столкновений, позволяя исследователям выбирать различные подмножества для анализа. Эта гибкость оказалась ключом к пониманию кварков, которые перемещаются внутри протона с разной величиной импульса.
Измеряя энергию и траекторию каждого рассеянного электрона, исследователи могут сказать, от какого кварка он отскочил. Статистический анализ множества повторяющихся экспериментов подобно переписи населения «рассказывает» исследователям, как распределен импульс протона или из каких кварков он состоит.
Больше, чем только три кварка
Первые эксперименты на коллайдере SLAC подтвердили разработанную ранее Мюрреем Гелл-Манном и Джорджем Цвейгом теорию о составе протона из трех кварков. Электроны после столкновения разлетались таким образом, как будто они врезались в три отдельные частицы, каждая из которых несет треть импульса протона.
Кварковая модель Гелл-Манна и Цвейга описывает протон, как частицу, состоящую их двух «верхних» кварков с электрическим зарядом +2/3 каждый и одного «нижнего» кварка с зарядом -1/3, что дает общий заряд протона +1.
Но кварковая модель — это чрезмерное упрощение, имеющее серьезные недостатки. Например, она не работает, когда речь идет о вращении (спине) протона, квантовом свойстве, аналогичном угловому моменту. Спин этой субатомной частицы составляет ½, как и у каждого из его верхних и нижних кварков.
Первоначально физики предположили, что в расчетах, повторяющих простую арифметику заряда, половина единиц двух верхних кварков за вычетом доли нижнего кварка должна равняться половине единицы протона в целом. Но в 1988 году Европейское сотрудничество по мюонам рассчитало, что спины кварков в сумме составляют гораздо меньше половины.
Точно так же исследования показали, что массы двух верхних кварков и одного нижнего кварка составляют всего около 1% от общей массы протона. Это означало, что внутри него должно скрываться что-то еще — другие элементарные частицы, которые объяснят свойства этой субатомной частицы.
Упрощенная модель структуры протона.
Множество кварков и антикварков в одной частице
Ускоритель частиц HERA в Немецком исследовательском центре DESY в Гамбурге с 1992 по 2007 год изучал столкновения электронов и протонов с силой, примерно в тысячу раз превышавшей ту, которой удалось достигнуть на SLAC. Хотя эксперимент был завершен более 10 лет назад, физики продолжают анализировать собранные данные.
В экспериментах HERA физики смогли изучить электроны, отскочившие от кварков с чрезвычайно низким импульсом, включая те, которые несут всего 0,005% от общего импульса протона. Результаты наблюдения подтвердили, что состав протона гораздо сложнее кварковой модели Гелл-Манна и Цвейга: электроны отскакивали от «водоворота» низкоимпульсных кварков и их аналогов из антиматерии, антикварков.
Сложная структура из множества кварков и антикварков.
Результаты подтвердили сложную и диковинную теорию квантовой хромодинамики. Это квантовая теория сильного взаимодействия, которое связывает кварки. Эта модель наделяет кварки новым свойством, условно называемым «цветом», и вводит новые частицы, глюоны, которые переносят сильное взаимодействие между кварками.
Каждый кварк и каждый глюон имеют один из трех типов «цветовых» зарядов, обозначенных красным, зеленым и синим. Эти заряженные цветом частицы естественным образом притягиваются друг к другу и образуют группу — например, протон, — чьи цвета в сумме дают нейтральный белый цвет.
Согласно теории квантовой хромодинамики, глюоны могут улавливать мгновенные всплески энергии. Обладая этой энергией, эти частицы распадаются на кварк и антикварк, каждый из которых несет лишь небольшой импульс, прежде чем пара аннигилирует и исчезнет. Именно это «море» переходных глюонов, кварков и антикварков было открыто чувствительными детекторами HERA.
Визуализация протона
Очаровательный новый вид
Высокоэнергетические экстремальные столкновения показывают огромное разнообразие кварков, аникварков и глюонов, на которые распадаются протоны. Столкновения с меньшей энергией показывают только три валентных кварка, определяющих квантовое число элементарной частицы. Но новое исследование показывает, что иногда протон действует как структура, состоящая из пяти кварков.
Группа исследователей под руководством Хуана Рохо из Национального института субатомной физики в Нидерландах и Амстердамского университета VU проанализировала более 5 тыс. снимков протонов, сделанных за последние 50 лет, используя машинное обучение для определения движения кварков и глюонов внутри протона.
Новая проверка обнаружила размытие фона на изображениях, которые ускользнули от предыдущих исследователей. В относительно мягких столкновениях, едва разрывавших протон, большая часть импульса заключалась в обычных трех кварках: двух верхних и одном нижнем. Но небольшое количество импульса, как показали исследования, исходило от «очаровательного» кварка и очарованного антикварка. Это крупные элементарные частицы, каждая из которых тяжелее всего протона более чем на одну треть.
Исследование показало: хотя при высокоэнергетических столкновениях глюоны могут разделиться на любой из шести различных типов кварков, если у них достаточно энергии, очарованные кварк и антикварк формируются гораздо чаще, что делает их заметными даже в относительно мягких столкновениях.
В этих столкновениях протон появляется как квантовая смесь или суперпозиция нескольких состояний: электрон обычно сталкивается с тремя легкими кварками. Но время от времени он будет встречать более редкую «молекулу» из пяти кварков, таких как верхний, нижний и очарованный кварк, сгруппированные с одной стороны, и верхний кварк и очарованный антикварк с другой.
Эти результаты имеют не только теоретическое значение. Например, достаточное количество энергии может образовываться при столкновении протонов космического излучения с элементарными частицами в составе атомов земной атмосферы. В процессе таких столкновений протоны могут распадаться на очарованные кварки и «проливаться» на Землю в виде высокоэнергетических нейтрино. Это может сбить с толку наблюдателей, которые используют эти частицы для изучения далекой Вселенной.
Спустя сто лет после открытия протонов физики продолжают изучать внутреннюю структуру этих элементарных частиц. Эксперименты следующего поколения будут искать еще больше неизвестных особенностей. Например, физики из Брукхейвенской национальной лаборатории в США планируют запустить электронно-ионный коллайдер в 2030-х годах и продолжить с того места, где остановилась HERA. Они будут делать снимки с более высоким разрешением, которые позволят провести первые трехмерные реконструкции протона.
Это должно помочь исследователям окончательно определить происхождение вращения протона и ответить на другие фундаментальные вопросы о непонятной частице, которая составляет большую часть окружающей обычной (барионной) материи.
Еще немного про глюоны:
Масса глюонов в массе атома углерода: 1,99 × 10 в -26 степени килограмма (0,00000000000000000000000000199 кг)
Масса глюонов в массе человека: ~62 килограмма
Масса глюонов в массе Земли: 5,972 × 10 в 24 степени килограммов (5,972,000,000,000,000,000,000,000 кг)
Масса глюонов в массе Солнца: 1,989 × 10 в 30 степени килограммов
Масса глюонов в массе галактики Млечный Путь: в 1,5 триллиона раз больше массы нашего Солнца
Масса глюонов в массе видимой Вселенной: 10 в 53 степени килограммов
P.S.: Спасибо всем кто читает, подписывается, ставит "+" и поддерживает рублем (https://pay.cloudtips.ru/p/9c59405f). Всем хорошего настроения и удачного дня! Ещё увидимся.
P.P.S.: Данный пост появился благодаря комментарию @4OT4, и да - я копипастер, но подписчиков своих уважаю и всегда стараюсь ответить вам, в силу способностей и свободного времени. Да, наверное, я не ответил целиком на вопрос из комментария, но я хотя бы попытался)
"Далёкая разведка": захватывающие рассказы о физике от легендарного учёного
Сегодня свой 88-й день рождения отмечает российский физик, доктор физико-математических наук, профессор кафедры физики элементарных частиц физического факультета МГУ, лауреат Государственной премии СССР Владимир Алексеевич Никитин. Авторитетный и известный в мире физик-экспериментатор, автор широко признанных научных работ, он совместно с коллегами разработал и внедрил принципиально новый метод исследования рассеяния протонов высоких энергий на протонах на малые углы и водородную струйную мишень, что позволило получить выдающиеся научные результаты. Также Владимир Алексеевич принимал участие в разработке сверхзвуковой струйной водородной мишени, которая нашла широкое применение в исследованиях на циклических ускорителях.
Для далёкого от научного мира человека все эти формулировки звучат, скажем так, загадочно. Однако сам учёный рассказывает о своей работе понятно и увлекательно! Чтобы послушать этот рассказ, предлагаю вашему вниманию сохранившийся в архивах телевидения фильм, снятый более 50 лет назад, о молодом перспективном советском учёном-экспериментаторе, физике-ядерщике, научном сотруднике Объединённого института ядерных исследований (г. Дубна) Владимире Никитине.
Вывод на орбиту первого модуля МКС (1998)
На видео запечатлён запуск ракеты-носителя Протон-К 20 ноября 1998 года с 21 пусковой установки 81-ой площадки космодрома Байконур. Данный запуск предназначался для выведения на орбиту первого модуля Международной космической станции — функционального-грузового блока "Заря".