东山一线征迁干部兢兢业业、连续作战,全面推进
Неприскорювальна ф?зика елементарних частинок (англомовна назва Astroparticle physics) також звана як астроф?зика частинок, ? галуззю ф?зики елементарних частинок, що досл?джу? елементарн? частинки без застосування прискорювач?в, у т?сному зв'язку з астроф?зикою та космолог??ю. Це в?дносно нова галузь досл?джень, що виникають на стику ф?зики елементарних частинок, ядерно? ф?зики, астроном??, астроф?зики, ф?зики твердого т?ла ? космолог??. Частково мотивовано в?дкриттям осциляц?? нейтрино, галузь зазнала бурхливого розвитку, як теоретично, так ? експериментально, з початку 2000-х рок?в.
Область Неприскорювальна ф?зика елементарних частинок вид?ля?ться з ф?зики ядра, елементарних частинок та оптично? астроном??. З ростом технолог?? детектор?в, зокрема розташованих глибоко п?д землею для захисту вим?рювально? апаратури в?д косм?чних промен?в, прийшла б?льш зр?ла астроф?зика, яка залучила к?лька п?дрозд?л?в ф?зики, так? як механ?ка, електродинам?ка, термодинам?ка, ф?зика плазми, ядерна ф?зика, теор?я в?дносност? та ф?зика елементарних частинок. Ф?зика елементарних частинок знайшли астроф?зику необх?дною через труднощ? в отриманн? частинок з пор?внянною енерг??ю до знайдених в простор?. Наприклад, в спектр косм?чних промен?в м?стить частинки з енерг?ями вище, н?ж 1012 еВ, де з?ткнення протон-протонн? на Великому адронному колайдер? в?дбува?ться при енерг?? дек?лькох ТеВ (1012 еВ).
Можна сказати, що ця область почалася в 1910 роц?, коли н?мецький ф?зик на ?м'я Теодор Вульф вим?ряв ?он?зац?ю в пов?тр?, ?ндикатор гамма-випром?нювання, в нижн?й ? верхн?й частин? Ейфелево? веж?. В?н виявив, що там було набагато б?льше ?он?зац?? на вершин?, н?ж оч?кувалося, якщо т?льки наземн? джерела були приписан? для цього випром?нювання.[1]
В?ктор Франц Гесс, тод? австр?йський ф?зик, висунув г?потезу, що деяка ?он?зац?я була викликана випром?нюванням з неба. Для того, щоб захистити цю г?потезу, Гесс розробив ?нструменти, здатн? працювати на великих висотах ? проводити спостереження за ?он?зац?? до висоти 5,3 км. З 1911 по 1913 р?к, Гесс зробив десять польот?в, щоб приск?пливо вим?ряти р?вн? ?он?зац??. За попередн?ми розрахунками, в?н не оч?кував жодно? ?он?зац?? на висот? 500 м, якщо наземн? джерела були ?диною причиною випром?нювання. Його вим?рювання, однак, показали, що, хоча р?вн? ?он?зац?? спочатку зменшуються з висотою, зате пот?м в якийсь момент вони почали р?зко зростати. На вершинах сво?х польот?в, в?н виявив, що р?вн? ?он?зац?? були значно б?льш?, н?ж на поверхн?. Гесс був тод? в змоз? зробити висновок про те, що ?випром?нювання дуже високо? проникаючо? потужност? входить в нашу атмосферу з висоти?. Б?льше того, один з польот?в Гесса в?дбувся п?д час майже повного затемнення Сонця. Так як в?н не спостер?гав пад?ння в р?внях ?он?зац??, Гесс вважав, що джерело повинно бути дал? в космос?. За це в?дкриття Гесс був одним ?з людей, удосто?них Нобел?всько? прем?? з ф?зики в 1936 р. У 1925 роц? Роберт М?лл?кен п?дтвердив в?дкриття Гесса ? вв?в терм?н ?косм?чн? промен??.[2]
Багато ф?зик?в знають про походження галуз? неприскорювально? ф?зики елементарних частинок вол?ють в?дносити це ?в?дкриття? косм?чних промен?в Гесса як в?дправну точку для ц??? област?.[3]
Хоча може бути важко вир?шити про стандартний ?п?дручник? опису галуз? неприскорювально? ф?зики елементарних частинок, зате ?? можна охарактеризувати тими темами досл?джень, як? активно порушуються. Журнал Astroparticle Physics видавництва Elsevier, прийма? статт?, як? зосереджен? на нових розробках в наступних галузях:[4]
- Ф?зика нейтрино;
- Ф?зика високих енерг?й косм?чних промен?в ? астроф?зика;
- Космолог?я частинок;
- Астроф?зика частинок;
- Близьк? за темою астроф?зики: Наднова, активн? ядра галактик, косм?чних зм?ст?в, темна матер?я ? т. д.;
- Висока енерг?я, VHE ? UHE гамма-астроном??;
- Високо- ? низько енергетична нейтринна астроном?я;
- Вим?рювальн? прилади ? детектор под??, пов'язан? з вищевказаними галузями.
Одним з головних завдань для майбутнього ц??? област? ? ретельно визначити себе за рамками робочих визначень ? ч?тко диференц?ювати себе в?д астроф?зики ? ?нших пов'язаних з цим тем.[3]
Поточною невир?шеною проблемою для галуз? ф?зики астрочастин ? темна матер?я ? темна енерг?я. Спостереження орб?тальних швидкостей з?рок в Чумацькому Шляху ? швидкостей галактик в скупченнях галактик, щ?льн?сть енерг?? видимо? матер?? у Всесв?т? дуже недостатн?й для пояснення динам?ки. З початку дев'яностих рок?в зайшлись дек?лька кандидат?в, як? частково пояснили деяк? з в?дсутньо? темно? матер??, але вони не достатньо наблизились, щоб запропонувати повне пояснення. Виявлення прискорення Всесв?ту припуска?, що значна частина в?дсутньо? темно? матер?? збер?га?ться у вигляд? темно? енерг?? в динам?чному вакуум?.[5]
Ще одн??ю проблемою неприскорювально? ф?зики елементарних частинок ? питання про асиметр?ю м?ж к?лькостями у Всесв?т? матер?? ? антиматер??. Бар?огенезис це терм?н для г?потетичних процес?в, як? виробили нер?вн? числа бар?он?в ? антибар?он?в в ранньому Всесв?т?, тому Всесв?т склада?ться з матер?? сьогодн?, а не з антиматер??.[5]
Швидкий розвиток ц??? галуз? призв?в до розробки нових вид?в ?нфраструктури. У п?дземних лаборатор?ях або з? спец?ально розробленими телескоп?в, антенами ? супутниковими експериментами використовують нов? методи, щоб спостер?гати широкий спектр косм?чних частинок, в тому числ? нейтрино, гамма-промен?в ? косм?чних промен?в при найвищих енерг?ях. Вони також шукають темну матер?ю ? грав?тац?йн? хвил?. Експериментальн? ф?зики астрочастин обмежен? технолог?ями ?х земних прискорювач?в, як? т?льки здатн? виробляти невелику частину енерг??, що зустр?ча?ться в природ?.
Засоби, експерименти ? лаборатор??, як? беруть участь у неприскорювальн?й ф?зиц? елементарних частинок, включають в себе:
- IceCube (Антарктида). Найдовший детектор частинок в св?т?, був завершений в грудн? 2010 р. Метою детектора ? вивчення нейтрино високих енерг?й, пошук темно? матер??, спостереження наднових, ? пошук екзотичних частинок, таких як магн?тн? монопол?.[6]
- ANTARES (телескоп). (Тулон, Франц?я). Нейтринний детектор 2,5 км п?д Середземним морем б?ля берег?в Тулону, Франц?я. Призначений для виявлення ? спостереження нейтринного потоку в напрямку п?вденно? п?вкул?.
- Обсерватор?я П'?ра Оже (Маларжи, Аргентина). Виявля? ? досл?джу? косм?чн? промен? високих енерг?й з використанням двох метод?в. Одним з них ? вивчення частинок вза?мод?? з водою, вм?щен?й в танках поверхн? детектора. ?нший метод поляга? у в?дстеженн? розвитку атмосферних злив шляхом спостереження ультраф?олетового св?тла, що випуска?ться високо в атмосфер? Земл?.[7]
- Акс?онний сонячний телескоп CERN (CERN, Швейцар?я). Шука? акс?они, що походять в?д Сонця.
- Проект NESTOR (П?лос, Грец?я). Метою м?жнародного сп?вроб?тництва ? розгортання нейтринного телескопа на морському дн? П?лос, Грец?я.
- Нац?ональна лаборатор?я Гран Сассо (Л'Акв?ла, ?тал?я). Розташована в горах Гран-Сассо з? сво?ми експериментальними залами, охопленими 1400 м скелею, яка захища? експерименти в?д косм?чних промен?в. На об'?кт? проводяться експерименти, як? вимагають низького фонового шуму навколишнього середовища.
- ?вропейська Мережа астрочастин Aspera. Розпочалась в липн? 2006 року ? в?дпов?да? за координац?ю ? ф?нансування нац?ональних досл?дницьких зусиль у ф?зику астрочастинок.
- SNOLAB
- ↑ Longair, M.S. (1981). High energy astrophysics. Cambridge, UK: Cambridge University Press. с. 11. ISBN 0-521-23513-8.
- ↑ April 17, 1912: Victor Hess’s balloon flight during total eclipse to measure cosmic rays. Процитовано 18 вересня 2013.
- ↑ а б Cirkel-Bartelt, Vanessa (2008). History of Astroparticle Physics and its Components. Living Rev. Relativity. Max Planck Institute for Gravitational Physics. 11 (2): 7. Bibcode:2008LRR....11....7F. doi:10.12942/lrr-2008-7. Процитовано 23 с?чня 2013.
{{cite journal}}
: Обслуговування CS1: Стор?нки ?з непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання) - ↑ Astroparticle Physics. Процитовано 18 вересня 2013.
- ↑ а б Claus Grupen; Astroparticle Physics, Springer (2006). ISBN 3-540-25312-2
- ↑ Арх?вована коп?я. Арх?в ориг?налу за 23 с?чня 2013. Процитовано 9 листопада 2018.
{{cite web}}
: Обслуговування CS1: Стор?нки з текстом ?archived copy? як значення параметру title (посилання) [Арх?вовано 2025-08-05 у Wayback Machine.] - ↑ Арх?вована коп?я. Арх?в ориг?налу за 6 травня 2013. Процитовано 9 листопада 2018.
{{cite web}}
: Обслуговування CS1: Стор?нки з текстом ?archived copy? як значення параметру title (посилання)
- Aspera European network portal
- www.astroparticle.org: all about astroparticle physics…
- Aspera news
- Astroparticle physics news on Twitter[недоступне посилання з травня 2019]
- Virtual Institute of Astroparticle Physics
- Helmholtz Alliance for Astroparticle Physics
- UCLA Astro-Particle Physics at UCLA
- Journal of Cosmology and Astroparticle Physics
- Astroparticle Physics in the Netherlands
- Astroparticle and High Energy Physics
- ASD: Astroparticle Physics Laboratory at NASA