- 19.05.2023
Об эксперименте в физике частиц
19 мая гостем «Научного кафе» Тульского государственного университета, работающего в рамках поддержанного грантом правительства Тульской области проекта «Цикл научно-популярных лекций для молодёжи», стал доктор физико-математических наук, начальник Научно-экспериментального отдела встречных пучков Лаборатории ядерных проблем Объединённого института ядерных исследований Алексей Вячеславович Гуськов.
Учёный возглавляет проект SPD (Spin Physics Detector).
SPD — это одна из двух установок на коллайдере NICA, основная задача которой заключается в изучении спиновой структуры протона и дейтрона, а также других спин-зависимых эффектов в их взаимодействиях.
Алексей Вячеславович является автором более 200 публикаций.
Топоним «Дубна» для него знаковый. А всё потому, что вырос учёный в Дубне Тульской области, а работает в Дубне Московской области. Вот так иногда получается в жизни…
Гость рассказал преподавателям и студентам ТулГУ об эксперименте в физике частиц.
Фундаментальная наука, так начал он своё повествование, формирует мировоззрение общества, развивает технологии и готовит кадры. Физика частиц, будучи одной и составляющих фундаментальной науки, отвечает всем этим задачам.
А изучает физика частиц свойства фундаментальных взаимодействий — сильного, электромагнитного и слабого, — которые проявляются в свойствах элементарных частиц. Соответственно, суть эксперимента в физике частиц заключается в том, чтобы заставить частицы взаимодействовать и породить новые частицы. Элементарное физическое событие является актом взаимодействия двух частиц. Для экспериментаторов элементарная частица выступает в качестве классического объекта.
Современный эксперимент в физике частиц включает в себя постановку физической задачи, планирование, моделирование, создание установки, набор данных, подготовку и анализ физических данных, получение физических результатов и их интерпретацию.
Задействованы в эксперименте теоретики, методисты и обработчики.
Экспериментатор-обработчик должен обладать общими знаниями в соответствующей области физики частиц и физики взаимодействия частиц с веществом и релятивистской кинематики, иметь представление об основных типах используемых детекторов, свободно владеть методами математической статистики, теории вероятностей и численного моделирования, быть программистом и уметь работать с большими объёмами данных.
В свою очередь экспериментатору-методисту необходимо обладать отличными знаниями в области физики взаимодействия частиц с веществом и релятивистской кинематики, хорошо знать принцип работы всех типов детекторов, разбираться в используемой аналоговой и цифровой электронике, иметь представление о технических деталях работы ускорителей.
Общим требованием для данных специалистов является знание английского языка.
Алексей Вячеславович рассказал о том, что содержится в данных, записываемых экспериментальной установкой.
Для физического анализа, пояснил он, нужны треки, вершины взаимодействия и распадов, координаты и величина энерговыделения в калориметрах, импульс частиц и идентификация частиц.
Результат измерения — это либо оценка значения величины с указанием оценки ошибки, либо же оценка предельного значения величины с указанием вероятности нахождения величины в указанном интервале.
— Новая информация — это всегда интересно! — поделился своими впечатлениями от лекции второкурсник кафедры «Информационная безопасность» Института прикладной математики и компьютерных наук Владимир Екатеринин. — Сегодня я узнал, в чём заключается значение фундаментальной науки, как проводятся эксперименты в физике частиц, каков состав их участников. Такие встречи с ведущими учёными способствуют расширению нашего кругозора.
Татьяна Крикункова
Фото Ильи Ходаковского
