профиль

Эксперименты на коллайдерах являются основным методом изучения строения и свойств материи. Были открыты кварки, лептоны, бозоны, хиггсовский бозон, создана теория, описывающая их взаимодействия и превращения. Однако, очень многое еще остается непонятным. Для продвижения вперед планируется строительство новых коллайдеров, которые позволят глубже понять природу уже открытых явлений и, если повезет, открыть новые явления, выходящие за рамки существующих знаний.
В настоящее время разрабатывается несколько проектов новых коллайдеров:
1) линейные е+е- коллайдеры ILC (Япония) и CLIC (ЦЕРН) на энергию до 2Е=1 и 3 ТэВ, соответственно. Ввиду однократности использования пучков в линейных коллайдерах их можно превратить (путем комптоновского рассеяния лазерных фотонов на электронах) в фотонные коллайдеры (γe, γγ) с примерно такой же энергией и светимостью. Длина этих коллайдеров будет составлять 40-50 км. Рассматривается также возможность создания фотонного коллайдера на энергию до 12 ГэВ на базе уже существующего линака Европейского XFEL.
2) циклические e+e- коллайдеры на энергию 2E=250-350 ГэВ, позволяющие детально изучить хиггсовский бозон и топ-кварка (проекты FLC-ee(ЦЕРН), CEPC(Китай)), максимальная энергия этих коллайдеров ниже, чем линейных, ввиду синхротронного излучения при движении по кругу. Периметр колец будет составлять 80-100 км. В будущем в них предполагается разместить протонные коллайдеры на энергию 100 ТэВ (в 7 раз выше, чем в LHC).
3) Мюонные коллайдеры на энергию от 100 ГэВ до 100 ТэВ. Мюоны имеют массу в 200 раз больше, чем электроны, поэтому мало излучают, и их можно разгонять и сталкивать в кольцевых коллайдерах. Хотя покоящиеся мюоны живут всего две микросекунды, но ввиду релятивистского замедления времени их можно успеть получить, охладить, ускорить и столкнуть около 2000 раз..
Лаборатория по разработке нового поколения коллайдеров высоких энергий (ЛРНПКВЭ) создана в 2014 г в рамках программы Топ-100. Ее руководитель, д.ф.м.н. проф. В.И. Тельнов, принимает участие во всех перечисленных проектах с самого начала их возникновения, внес большой вклад в разработку концепций этих коллайдеров, является автором идеи фотонного коллайдера и лидером по его разработке. Задачей лаборатории является участие во всех аспектах исследованиях по данной тематике: разработка коллайдеров, детекторов и физической программы, а в перспективе, участие в экспериментах на этих коллайдерах