وبلاگ

انتشار خبری زیر در گزارش پانل اولویت‌های پروژه فیزیک ذرات 2023 (P5) بر اساس یکی امروز منتشر شد توسط انجمن فیزیک آمریکا (APS) با محتوای اضافه شده مخصوص آزمایشگاه ملی بروکهاون وزارت انرژی ایالات متحده (DOE).

Newswise – واشنگتن، دی سی – The پانل مشاوره فیزیک انرژی بالا (HEPAP) از برنامه فیزیک انرژی بالا دفتر علوم وزارت انرژی ایالات متحده و بخش فیزیک بنیاد ملی علوم، گزارش جدیدی از پانل اولویت‌های پروژه فیزیک ذرات (P5) منتشر کرده است که توصیه‌های فیزیکدانان در مورد ذرات بنیادی را تشریح می‌کند. برای اولویت های پژوهشی در این زمینه گزارش 2023 P5 دیروز به صورت آنلاین ارسال شد و امروز توسط HEPAP رای گیری و پذیرفته شد.

گزارش P5 2023 فعالیت اصلی فیزیک ذرات است که توصیه هایی را به آژانس های مالی ایالات متحده ارائه می دهد. گزارش امسال بر اساس نتایج تمرین برنامه ریزی Snowmass 2021– فرآیندی که توسط انجمن فیزیکی آمریکا (APS) سازماندهی شده است. جداسازی ذرات و میدان ها که فیزیکدانان ذرات و کیهان شناسان را از سراسر جهان گرد هم آورد تا اولویت های تحقیقاتی را ترسیم کنند. این بخش عضویت نماینده تنها نهاد مستقل در ایالات متحده است که فیزیک ذرات را به عنوان یک کل نمایندگی می کند.

R. Sekar Chivukula، رئیس سال 2023 بخش ذرات و میدان APS و استاد برجسته فیزیک در UC San Diego، گفت: “گزارش P5 زمینه را برای آینده ای بسیار روشن در این زمینه فراهم می کند.” هنوز سؤالات علمی بسیار مهمی در فیزیک ذرات وجود دارد که جامعه فیزیکدان ذرات ایالات متحده هم توانایی و هم فرصت کمک به آنها را در تأسیسات خودمان و به عنوان عضوی از جامعه جهانی فیزیک با انرژی بالا دارد.

جوآن هیوت، مدیر آزمایشگاه ملی بروکهاون، گفت: «ما از توصیه‌های گزارش P5 که یک برنامه قوی و متعادل فیزیک ذرات ایالات متحده را بر اساس اطلاعات فرآیند Snowmass در سراسر جامعه تعریف می‌کند، استقبال می‌کنیم. بر اساس دهه‌ها تجربه ما در فیزیک پرانرژی و طراحی و بهره‌برداری تأسیسات، ما مشتاق هستیم تا فعالانه در توسعه، ساخت و بهره‌برداری نسل بعدی امکانات و آزمایش‌ها برای اکتشاف جهان کوانتومی مشارکت و رهبری کنیم.»

این گزارش شامل مجموعه‌ای از توصیه‌های مقرون‌به‌صرفه برای سرمایه‌گذاری فدرال در برنامه‌های تحقیقاتی، نیروی کار فنی ایالات متحده و فناوری و زیرساخت‌های مورد نیاز برای تحقق نسل بعدی اکتشافات دگرگون‌کننده مرتبط با فیزیک بنیادی و منشأ کیهان است. به عنوان مثال، این گزارش پشتیبانی مداوم برای ارتقاء درخشندگی بالا در برخورد دهنده بزرگ هادرون را توصیه می کند.LHC)، مستقر در اروپا، برای آزمایش نوترینو در اعماق زیرزمینی (تپه)، مستقر در Fermilab در ایلینوی، برای CMB-S4شبکه ای از تلسکوپ های زمینی طراحی شده برای نظارت بر پس زمینه مایکروویو کیهانی، و برای گسترش برنامه ریزی شده رصدخانه نوترینو قطب جنوب، یک همکاری بین المللی به نام IceCube-Gen2در تأسیساتی که توسط دانشگاه ویسکانسین مدیسون اداره می شود.

در تمرین P5، بسیار مهم است که ما این دیدگاه گسترده را در نظر بگیریم که در آن حوزه فیزیک ذرات گزارشی را ارائه می‌کند که معادل یک برنامه استراتژیک برای جامعه آمریکایی با جدول زمانی بودجه 10 ساله و یک برنامه 20 ساله است. متن نوشته.” کارستن هگر، معاون پنل P5 گفت: این هیئت در نظر گرفت که اکتشافات بزرگ بعدی کجا ممکن است باشد و چگونه می‌توانیم تأثیر بودجه را برای حمایت از اکتشافات آینده و نسل بعدی محققان و تکنسین‌هایی که برای دستیابی به آنها مورد نیاز خواهند بود، به حداکثر برسانیم. و یوجین هیگینز، استاد و رئیس بخش فیزیک دانشگاه ییل.

دانش جدید و فناوری جدید زمینه را برای آخرین جلسات Snowmass و P5 فراهم می کند. هیتوشی مورایاما، رئیس پنل P5 گفت: “بوزون هیگز به تازگی قبل از فرآیند قبلی P5 کشف شده بود، و اکنون مطالعه مداوم ما در مورد این ذره اطلاعات زیادی در مورد آنچه که ما فکر می کنیم ممکن است فراتر از مدل استاندارد فیزیک ذرات باشد، ارائه کرده است.” و مک آدامز استاد فیزیک در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی. «تفکر ما در مورد اینکه ماده تاریک ممکن است چیست نیز تغییر کرده است، و جامعه را مجبور کرده است که به جای دیگری نگاه کند – به فضا. و در سال 2015 کشف امواج گرانشی گزارش شد. فناوری شتاب دهنده نیز در حال تغییر است که بحث را به تحقیق و توسعه مورد نیاز برای ساخت نسل بعدی شتاب دهنده ذرات سوق داده است.

ایالات متحده در چندین همکاری تحقیقاتی بزرگ بین‌المللی در زمینه فیزیک و کیهان‌شناسی انرژی بالا، از جمله شورای اروپایی تحقیقات هسته‌ای (سرن)، که برخورد دهنده بزرگ هادرونی را که در آن بوزون هیگز در سال 2012 کشف شد، اداره می‌کند. گزارش P5 توصیه می‌کند که ایالات متحده از کمک های قابل توجهی در نوع خود برای تأسیسات بین المللی جدید، کارخانه هیگز، برای بهبود درک ما از بوزون هیگز حمایت می کند. او همچنین توصیه کرد که ایالات متحده امکان میزبانی از تاسیسات پیشرفته شتاب دهنده ذرات را برای تقویت رهبری کشور در فیزیک بین المللی انرژی بالا برای دهه های آینده بررسی کند.

آزمایشگاه ملی بروکهاون DOE به بسیاری از پروژه های برجسته شده در گزارش P5 کمک می کند، از جمله این تلاش های عمده:

آزمایشگاه Brookhaven به عنوان آزمایشگاه میزبان ایالات متحده برای آزمایش اطلس، یکی از چهار آشکارساز اصلی در LHC. ATLAS مرزهای جدیدی را در دانش ذرات بنیادی و برهمکنش های آنها باز کرد، از جمله کشف بوزون هیگز در سال 2012. دانشمندان آزمایشگاه بروکهاون در این کشف پیشگامانه و مطالعات بعدی در مورد خواص هیگز و همچنین مدیریت پروژه و عملیات آزمایشی ATLAS مشارکت داشتند. آنها همچنین دارای یک مرکز محاسباتی پیشرفته برای ذخیره و به اشتراک گذاری داده های ATLAS با همکاران در سراسر جهان هستند. فیزیکدانان، مهندسان و کارکنان فنی بروکهاون همچنین به طراحی و ساخت آهنرباهایی کمک کردند که پرتوهای پروتون و سایر یون‌های LHC را به سمت برخورد هدایت می‌کنند – از جمله آهنرباهایی که امکان افزایش چشمگیر فرکانس برخوردها را برای اکتشافات آینده فراهم می‌کنند.

علاوه بر این، تیم Brookhaven ایده هایی را ارائه کرده است و متعهد به همکاری نزدیک با شرکای بین المللی و آمریکایی برای توسعه کارخانه هیگز و آشکارسازهای مرتبط است. این تسهیلات، همانطور که در مقاله P5 توصیه می‌شود، تعداد زیادی ذرات هیگز را ایجاد می‌کند و امکان مطالعات دقیق و دقیق در مورد خواص آنها را فراهم می‌کند – به طور بالقوه دری را برای کشف اختلافات بین تئوری و آزمایش باز می‌کند که می‌تواند فیزیک جدید را آشکار کند. پنل P5 همچنین تحقیق و توسعه اختصاصی را برای بررسی طیف وسیعی از پروژه‌های آینده امیدوارکننده، از جمله برخورددهنده‌هایی که می‌توانند حتی انرژی‌های بالاتری نسبت به کارخانه‌های هیگز داشته باشند، توصیه می‌کند. دانشمندان بروکهاون فعالانه در توسعه فناوری برای یکی از این رویکردها مشارکت دارند – ماشینی که می تواند ذراتی به نام میون ها، پسرعموهای سنگین الکترون ها را با هم برخورد کند.

آزمایشگاه Brookhaven نیز نقش اصلی را ایفا می کند تپه. این آزمایش مبتنی بر Fermilab، پرتوهایی از ذرات زیراتمی گریزان به نام نوترینو را در صدها مایل از پوسته زمین به آشکارسازهایی در اعماق زیرزمین در داکوتای جنوبی ارسال خواهد کرد. درک چگونگی تغییر نوترینوها در حین سفر می تواند به کشف اسرار در مورد چگونگی تکامل جهان ما کمک کند، از جمله عدم تقارن بالقوه بین ماده و پادماده که توضیح می دهد که جهان ما عمدتا از ماده تشکیل شده است. فیزیکدانان و کارکنان Brookhaven به توسعه روش‌هایی برای ایجاد نوترینو، شبیه‌سازی برای آزمایش و کنترل ویژگی‌های پرتو، الکترونیک تخصصی و سایر مواد آشکارساز مورد نیاز برای مطالعه ویژگی‌های کلیدی نوترینو، و نرم‌افزار و ابزارهای محاسباتی که برای گرفتن سیگنال‌های نوترینو و پردازش عظیم استفاده خواهند شد، کمک کردند. مقادیر داده دانشمندان Brookhaven طراحی سومین ماژول آشکارساز زیرزمینی برای DUNE را رهبری می‌کنند که در گزارش P5 به عنوان بخشی از فاز دوم بازسازی‌شده این پروژه مشخص شده است.

فراتر از اسرار ماده ای که دنیای ما و پادماده شریک ضعیف آن را می سازد، دانشمندان بروکهاون به دنبال کشف ناشناخته های به اصطلاح ماده تاریک و انرژی تاریک هستند که در میان محرک های علمی اکتشافات جدید از پانل P5 برجسته شده است. و با هم بیش از 95 درصد از جهان ما را تشکیل می دهند. یکی از ابزارهای این تحقیق تلسکوپی است که در آن قرار خواهد گرفت رصدخانه Vera C. Rubin در بالای یک کوه در شیلی. تلاش وزارت انرژی برای ساخت دوربین تلسکوپ توسط آزمایشگاه ملی شتاب دهنده SLAC مدیریت شد. آزمایشگاه بروکهاون ساخت led از “فیلم دیجیتال” 3.2 گیگاپیکسلی دوربین – بزرگترین آرایه دستگاه با شارژ (CCD) که تا کنون ساخته شده است – و از بررسی فضای و زمان قدیمی تلسکوپ (LSST) پشتیبانی می کند. LSST یک بررسی نجومی بی‌نظیر با دامنه وسیع از جهان ما خواهد بود – حجم وسیع‌تر و عمیق‌تر از مجموع همه بررسی‌های قبلی.

آزمایشگاه Brookhaven همچنین فعالانه در توسعه تجهیزات و آزمایش‌های در مقیاس کوچک و متوسط ​​و ایجاد قابلیت‌هایی در یادگیری ماشین/هوش مصنوعی، علم اطلاعات کوانتومی و میکروالکترونیک مشغول است که به پیشبرد مرزهای اکتشاف در فیزیک با انرژی بالا کمک می‌کند. با مزایای بالقوه برای سایر زمینه ها. این آزمایشگاه همچنین متعهد به جذب، ایجاد و حمایت از نیروی کار متنوع برای ارائه این برنامه های تحقیقاتی جاه طلبانه و ایجاد فضای نوآوری است.

###

فعالیت های پنل اولویت بندی پروژه فیزیک ذرات تا حدی توسط پشتیبانی می شود
بخش ذرات و میدان های انجمن فیزیک آمریکا

انجمن فیزیک آمریکا یک سازمان غیرانتفاعی عضویت است که برای پیشرفت و انتشار دانش در فیزیک از طریق مجلات تحقیقاتی برجسته، جلسات علمی و آموزش، حمایت، حمایت و فعالیت های بین المللی فعالیت می کند. APS بیش از 50000 عضو از جمله فیزیکدانان دانشگاهی، آزمایشگاه های ملی و صنعت در ایالات متحده و سراسر جهان را نمایندگی می کند.

آزمایشگاه ملی بروکهاون توسط دفتر علوم وزارت انرژی ایالات متحده پشتیبانی می شود. دفتر علوم بزرگترین حامی تحقیقات پایه در علوم فیزیکی در ایالات متحده است و برای رسیدگی به برخی از مهم ترین چالش های زمان ما کار می کند. برای اطلاعات بیشتر مراجعه کنید Science.energy.gov.

BrookhavenLab@ را در رسانه های اجتماعی دنبال کنید. ما را در پیدا کنید اینستاگرام، لینکدین، توییترو فیس بوک.