Лазерно-плазменные ускорители сохраняют поляризацию частиц: подтверждён ключевой эффект

Лазерно-плазменные ускорители впервые доказали способность сохранять поляризацию частиц при разгоне. Это открытие открывает путь к более компактным ускорителям и может повлиять на развитие термоядерного синтеза и фундаментальной физики.

Лазерно-плазменные ускорители сохраняют поляризацию частиц: подтверждён ключевой эффект

Учёные из Университет имени Генриха Хайне в Дюссельдорфе и Исследовательский центр Юлиха впервые в мире экспериментально подтвердили, что поляризация частиц — то есть согласованное направление их спинов — сохраняется при ускорении в лазерно-плазменных установках. Этот результат долгое время оставался под вопросом, поскольку экстремальные условия внутри таких ускорителей могли нарушать тонкую структуру частиц.

В отличие от традиционных систем вроде ЦЕРН, где частицы разгоняются на километровых установках с помощью магнитов и радиочастотных резонаторов, лазерно-плазменные ускорители предлагают куда более компактную альтернативу. Они способны обеспечивать ускоряющие градиенты, многократно превышающие классические решения, но именно эта интенсивность вызывала сомнения: сможет ли система сохранить ключевые квантовые свойства частиц.

Эксперимент показал, что опасения были напрасны. Даже при экстремальном ускорении выравнивание спинов остаётся стабильным. Это особенно важно для областей, где поляризация напрямую влияет на результат взаимодействий. В первую очередь речь идёт о управляемом термоядерном синтезе, где правильно ориентированные спины ядер повышают вероятность реакции и, как следствие, эффективность получения энергии.

Для проверки гипотезы исследователи использовали изотоп гелия-3, заранее поляризованный в Исследовательский центр Юлиха. Затем образцы доставлялись в Центр исследований тяжёлых ионов имени Гельмгольца, где ионы ускорялись с помощью мощного лазера PHELIX. Последующий анализ показал, что структура спинов сохраняется даже после прохождения через плазменное ускорение.

Этот результат имеет значение не только для энергетики. Сохранение поляризации открывает новые возможности для изучения структуры материи и фундаментальных взаимодействий. В частности, такие технологии могут использоваться в экспериментах, выходящих за рамки Стандартной модели, включая поиск гипотетических частиц вроде аксионов.

Фактически исследование подтверждает, что компактные лазерно-плазменные ускорители могут стать полноценной альтернативой традиционным установкам в физике высоких энергий. Они не только дешевле и компактнее, но и сохраняют критически важные свойства частиц, что делает их пригодными для самых требовательных научных задач.

Читайте также

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Физики создали необычный аналоговый ИИ из 400 вращающихся микрочастиц в капле жидкости

Физики создали необычный аналоговый ИИ из 400 вращающихся микрочастиц в капле жидкости

Нейросети научат искать потенциальные ямы: ДГТУ формирует датасеты для анализа дорог

Нейросети научат искать потенциальные ямы: ДГТУ формирует датасеты для анализа дорог

Российская Tomato Quality Station автоматически сортирует помидоры

Российская Tomato Quality Station автоматически сортирует помидоры

Ученые предупредили о новой угрозе для квантовых компьютеров

Ученые предупредили о новой угрозе для квантовых компьютеров

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе