Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Ливни знаний

27.11.2014 Наука и жизнь

Научно-образовательный проект русских физиков разрешает любому пользователю Интернета попытаться силы в современном физическом опыте по изучению космических лучей с применением распределенной установки для регистрации широких атмосферных ливней «Русалка».

Проверить справедливость основных законов механики может дома любой школьник. Для опытов, демонстрирующих фундаментальные законы термодинамики, электромагнетизма и оптики, хватает оборудования, имеющегося в школьной лаборатории. В физических лабораториях большинства институтов возможно повторить опыты, выяснившие развитие физики в начале XX века.

Но, в таких фундаментальных областях науки, как астрофизика либо физика элементарных частиц, цена по-настоящему современных установок довольно часто сравнима с годовым бюджетом маленького страны. В большинстве случаев, такие установки недосягаемы не только для школьников, но и для подавляющего большинства студентов. Исходя из этого представления о том, в чем в наши дни состоит работа физиков, школьник, при выборе будущей профессии и соответствующего Института как правило не имеет.

&светло синий; ›

Ливни знаний

Познакомиться с современным физическим опытом ближе разрешает интернет-проект «Ливни знаний». Имея только доступ во Глобальную паутину, кто угодно может посредством этого проекта учавствовать в изучении космических лучей, на практике познакомиться с экспериментальными способами физики элементарных частиц и попытаться себя в анализе данных.

Космические лучи являются потокомчастиц высоких энергий, непрерывно бомбардирующих из космоса отечественную планету. В состав космических лучей входят по большей части лёгкие ядра и протоны солнечного и галактического происхождения. До поверхности Почвы эти частицы не долетают: взаимодействуя с веществом воздуха, они порождают каскад новых, вторичных частиц. В случае если энергия первичной частицы довольно мала, то эти новые частицы каскада также «застревают» в воздухе.

Но при энергии первичной частицы выше 1013 электронвольт порождаемый ею каскад вторичных частиц так интенсивен, что его поперечный размер на уровне земной поверхности образовывает десятки, много а также тысячи метров. Такие каскады именуют широкими атмосферными ливнями (ШАЛ).

С момента открытия Виктором Францем   Гессом в 1912 году и до появления ускорителей космические лучи были единственным дешёвым источником элементарных частиц высоких энергий. Как раз благодаря им были открыты позитрон, мюон, пион и К-мезон. Но кроме того на данный момент, в эру огромных ускорителей, космические лучи не потеряли собственный значение, потому, что энергия частиц в них в тысячи, а время от времени в миллионы раз превышает рекордную величину, достигнутую на Громадном адронном коллайдере.

Напомним, что существует пара догадок о механизмах ускорения космических лучей очень высоких энергий, но экспериментальных сведений до тех пор пока не хватает.

Громаднейший интерес к космическим лучам высоких энергий питает астрофизика. Из-за хаотичной конфигурации галактического магнитного поля космические лучи низких энергий продолжительно блуждают по Галактике и, доходя до нас, уже не «помнят», откуда и в то время, когда они были испущены. Но траекторию частиц с энергией выше 1019 электронвольт межзвёздные магнитные поля фактически не искривляют.

Исходя из этого, регистрируя направление прихода таких частиц, возможно установить положение источников космических лучей на небесной сфере и постараться связать их с уже известными астрономическими объектами. Именно на такие наблюдения ориентированы бессчётные обсерватории для регистрации ШАЛ.

В проекте «Ливни знаний» употребляются эти, приобретаемые на установке «Русалка», выстроенной в Объединённом университете ядерных изучений в Дубне. Она складывается из семи автоматических станций, талантливых регистрировать факт прохождения частиц вторичного космического излучения. Станции расположены в круга диаметром около 300 метров.

Научная сокровище каждой отдельной станции мала, не смотря на то, что поступающую информацию широко применяется для лабораторных работ, иллюстрирующих принципы работы установки и демонстрирующих прекрасно узнаваемые явления физики космических лучей. Но, разбирая в один момент сигналы нескольких станций возможно не только выделять совпадающие по времени отклики, вызванные приходом ШАЛ, но и восстанавливать его направление.

Для правильной синхронизации станций употребляются простые GPS-приемники, трудящиеся в необыкновенном режиме измерения времени при известном расположении. Установка «Русалка» способна регистрировать ШАЛ, инициированные первичной частицей с энергией выше 1014 электронвольт. Потому, что на развитие ШАЛ влияет состояние воздуха, в установку входитметеостанция, информация с которой возможно соотнесена с сигналами детектирующих станций.

Все сведенья, регистрируемые установкой, сохраняются и доступны для последующего анализа через Интернет.

Сама мысль дать студентам и школьникам возможность поработать с распределённой совокупностью регистрации космических лучей показалась в Соединенных Штатах и Канаде, а после этого пришла в Европу. На данный момент похожие проекты удачно реализуются в Италии, Чехии, Бельгии и других государствах. Отличительной изюминкой проекта «Ливни знаний» есть принципиально другой подход к размещению детектирующих станций.

В других проектах станции размещаются в школах и других учебных заведениях, обычное расстояние между которыми не меньше нескольких километров. ШАЛ, талантливые привести к одновременному срабатыванию нескольких столь удаленных станций, очень редки. Исходя из этого главные задачи на таких установках в большинстве случаев связаны только с методикой регистрации вторичных космических лучей.

Относительная компактность установки «Русалка» делает вероятным не только регистрацию до нескольких ШАЛ в час, но и разрешает изучать их свойства.

Для анализа данных, взятых в проекте «Ливни знаний», достаточно пройти регистрацию на сайте. По окончании регистрации участники проекта смогут интерактивно обрабатывать каждые эти, полученные за время работы установки, начиная с 2009 г. Для обработки употребляются заблаговременно подготовленные методы, бессчётные параметры которых возможно легко поменять. Комплект методов всегда пополняется, и к началу 2013 года их число превышает два десятка.

Через маленькое время по окончании запуска методов на экране появляется итог — гистограммы и многочисленные графики. Существуют разные по сложности сценарии анализа данных, от применения элементарных способов математической статистики до применения собственных собственных, сколь угодно сложных программ обработки.

Как и в современной науке, успешной оказывается работа в команде, в то время, когда программу изучений сообща делают, к примеру, пара участников школьного физического кружка либо виртуального сообщества. Принципиально важно, что в любую секунду возможно взять консультацию умелых экспертов — физиков ОИЯИ, создавших и сопровождающих данный проект.

«Ливни знаний» ожидают любопытных визитёров, неравнодушных к тайным физики и астрофизики элементарных желающих и частиц самостоятельно ознакомиться с методами и задачами изучений в области современной физики!

Заинтересовавшиеся смогут взять более подробную данные о проекте на форуме.

Иллюстрации:

1.Широкий атмосферный ливневой дождь (схема). 2.Схема установки «Русалка»

Создатель: Алексей Гуськов,АлексейЖемчугов, Георгий Шелков

Источник: www.nkj.ru

Случайные записи:

Русалка (Ливни знаний)


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , ,