Фемптографія-2

В цілому, треба трохи контексту про ті всі колайдери, якщо ми в них вирішили залазити. Пан Швець написав про те, що в США будується проривний Electron–Ion Collider (EIC), однак це не зовсім так. EIC — це модернізація існуючого RHIC, Relativistic Hadron-Ion Collider, другого за потужностями і можливостями колайдера в світі після LHC. Власне кажучи, з 2011 року, після того, як Теватрон на Фермілабі пішов спатки, RHIC та LHC залишались єдиними адронними колайдерами на планеті. Але тут мова буде про лептон-адронні машини (електрон-протонні, наприклад). І ось RHIC переробляють під EIC, а тут найближчим конкурентом була німецька HERA яку в 2007 теж закрили. Більше електрон-протонних колайдерів поки нема.

Я вам це все розжовую, щоб ви оце не читали дурниць "вчені всі поїдуть на новий колайдер, бо його ось щойно збудували". Це різні типи машин, і там різна наука. Ну, частково, принаймні.

Взагалі, з колайдерами зараз дійсно туго: щоб відкрити щось нове, потрібно робити їх величезними і вкладати купу грошей відповідно. Серед інших типів машин — електрон-позитронні колайдери, та колайдери електронів та протонів і ядер які гепають об нерухому ціль — чим породжують мезони, швидкі нейтрони, нейтрино і всяке таке, що вже використовується як вхідний промінь для інших експериментів. Це теж окремі типи машин. А США між іншим, дійсно почали трохи відставати в колайдерній темі, бо в Fermilab вже всі колайдери прикрили, в 90-х в них був проєкт супермєга колайдера ще потужнішого, ніж LHC — але грошей не дали, тому EIC — це така їхня остання соломинка, щоб не відставати. Хоча, по адронах, як бачите, таки відстануть. Та це єдиний колайдер, що буде створений в США в наступні 20 років. Його не порізали тільки тому, що далі вже просто голяк, повний провал по фундаменталці. Такі справи.

Вертаючись до порівняння EIC та Hera. EIC справді проривний — в порівнянні з HERA (з цим треба в першу чергу порівнювати). У світі колайдерів дві найважливіші характеристики — це світимість та енергія. Для фотографів це буде легко зрозуміти — це як світлочутилвість плівки/матриці та світлосила+апертура об'єктиву. Вища енергія дозволяє відкривати нові типи реакцій між елементарними частинками і породжувати нові частинки, а вища світимість дасть змогу швидше набирати статистику. Ну і відкривати нові реакції теж, якщо вони надто рідкісні. Як-от розпад протона, з яким будемо ще довго окремо розбиратись.

Так от, в EIC світимість буде вища в 100 разів, але найвища енергія десь вдвічі менша ніж в Hera. Якщо порівнювати з LHC то світимість десь така сама, а енергія значно нижча - але це норм для лептонів. Вони ж легші набагато. Справжній прорив полягає в можливості поляризувати вхідні пучки, як електронні, так і протонні та іонні, таке буде вміти лише EIC. Уявіть, що ви фотографуєте з поляризаційним світлофільтром. Ну круто ж)

В цілому, хто хоче заглибитись то ось вам науковий проспект цього проєкту на 80 сторінок.

https://arxiv.org/abs/2203.13199

Там всі деталі про науку яка там буде робитись. З нею ми і розберемось в наступному дописі.