Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 177 Страница 21

Кстати говоря, о вопросах безопасности Эдди Кью говорит лишь мельком. Он поясняет, что все действия, о которых он успел рассказать, водитель может совершать, не отвлекаясь, не отводя взгляда от дороги. Но ведь это один из важнейших вопросов современной автомобильной индустрии! Многие ведущие мировые автогиганты сегодня заявляют о планах снизить смертность в их автомобилях до нуля к концу текущего десятилетия. И тут Apple преподносит им на блюдечке с голубой каёмочкой технологию, которая исключит существенную долю аварийно-опасных ситуаций, связанных с управлением телефоном и медиа во время движения автомобиля!

Закругляясь, я напомню о том, о чём на днях писал Олег Парамонов, завершая свою статью по мотивам демонстрации возможностей iOS 7 на конференции WWDC 2013. Он указал на то, что дьявол часто кроется в деталях. Пёстрые иконки нового интерфейса могут отвлечь многих от преобразования, касающегося вещей, не менявшихся на протяжении всей истории iPhone и iPad. Теперь разработчикам рекомендовано перестать жёстко указывать координаты элементов управления в интерфейсах. Отчасти это, видимо, происходит из-за того, что с iPhone 5 Apple впервые изменило пропорции экрана в рамках одного класса устройств. Но, как я полагаю, это может быть связано и с работой над интеграцией iOS с автомобильными экранами.

Если вы посмотрите на формат демонстрационного «автомобильного» экрана из презентации Эдди Кью, вы увидите, что его пропорции выбраны довольно свободно. И это естественно: несмотря на существующую привязку к стандарту DIN (или, скорее, 2DIN), до сих пор нет единого формата диагонали экранов, используемых на центральной консоли автомобиля. И Apple с этим явно придётся что-то делать, если они хотят, чтобы их приложения во всех автомобилях выглядели sexy, что согласуется с традициями компании. И они планируют достигнуть этого, вероятно, в том числе получив от разработчиков свободу на перемещение элементов управления по экрану в автоматическом порядке, средствами iOS 7.

К оглавлению

Физика элементарных частиц за пределами БАК: что ожидать от нового коллайдера

Андрей Васильков

Опубликовано 13 июня 2013

Судьба Международного линейного коллайдера решалась вчера специалистами ведущих лабораторий в ходе проводимой через интернет видеоконференции. Проект был представлен исследователями из Токио, Женевы и Чикаго. На его разработку было потрачено более десяти лет. Итоговый пятитомный доклад содержит планы по использованию нового ускорителя для изучения лептонов первого поколения и проверке положений современных теорий из области физики элементарных частиц. Одной из главных задач указывается постановка экспериментов, проливающих свет на природу тёмной материи.

Сегодня Большой адронный коллайдер считается самым крупным ускорителем элементарных частиц. С его помощью был обнаружен бозон Хиггса и определена его масса, подтверждено существование топ-кварка и сделан целый ряд других открытий. Однако его возможности не безграничны, а Стандартная модель – вовсе не предел в развитии наших представлений о свойствах элементарных частиц. Чтобы двигаться дальше, требуются новые ускорители – не столько более мощные, сколько принципиально другие.

Над проектом ILC (International Linear Collider) уже трудятся свыше тысячи учёных и инженеров из более чем ста университетов и лабораторий двух десятков стран. В отличие от кольцевой архитектуры БАК, компоненты нового ускорителя будут размещены в прямом тоннеле длиной тридцать один километр. Однако столкновения электронов и позитронов будут происходить не просто на встречных курсах. В ILC применяется довольно сложная и точно рассчитанная форма трека для получения дистанции пробега частиц, превышающей длину коллайдера. Это позволяет достичь более высоких энергий и снизить потери на синхротронное излучение при сохранении относительно компактных размеров.

В БАК ускорялись тяжёлые заряженные частицы – протоны. Каждый протон состоит из трёх других фундаментальных частиц – кварков. При обычных условиях три кварка (uud) удерживаются вместе за счёт сильного ядерного взаимодействия и ведут себя как одна элементарная частица с положительным зарядом. При столкновении протонов друг с другом и с ионами металлов на скоростях, близких к световым, кварки высвобождаются и порождают новые частицы.

Подбирая условия экспериментов, предпринимались попытки зарегистрировать появление теоретически предсказанных ранее частиц и измерить их энергию-массу. Так был открыт и бозон Хиггса – квант поля с нулевым спином, необходимый для понимания природы массы. Его существование постулировал Питер Хиггс ещё в 1964 году, но подтвердить это предположение удалось лишь спустя сорок восемь лет, используя самый совершенный на сегодня ускоритель элементарных частиц.

Помимо наблюдения за результатами столкновения адронов, для развития Стандартной модели и выхода за её пределы требуется проведение экспериментов с другими фундаментальными частицами – лептонами. Они не участвуют в сильном взаимодействии, и их непосредственное изучение с помощью БАК невозможно.

Согласно последним данным проекта WMAP, доля «обычного» (адронного, а точнее — барионного) вещества во Вселенной составляет не более 4,6 процента. Гораздо большая часть представлена чем-то другим, получившим рабочие названия «тёмная материя» (24 процента) и «тёмная энергия» (71,4 процента).

Сейчас мы постепенно приближаемся к пониманию того, что такое «тёмная материя», методом исключения. Последовательно предлагаются различные кандидаты на роль этого загадочного вещества, не взаимодействующего с электромагнитным излучением, но проявляющего выраженные гравитационные эффекты. Сегодня главными кандидатами на роль тёмной материи видятся тяжёлые (стерильные) нейтрино, легкие суперсимметричные и нейтральные псевдоскалярные частицы.

Чтобы подтвердить или опровергнуть каждое такое предположение, требуется разработать методику экспериментальной проверки и реализовать весьма специфические условия для регистрации результата. Именно это и будет происходить в тоннеле ILC.

По аналогии с БАК, строящийся ускоритель можно было бы назвать «Большим лептонным коллайдером», так как в нём будут взаимодействовать лептоны первого поколения: электроны и их античастицы – позитроны. В отличие от протонов, они (по имеющимся данным) не имеют внутреннего состава. То есть результаты их столкновения должны быть менее вариабельными и более однозначными в интерпретации. Одной из ключевых задач ILC на первом этапе будет уточнение результатов, полученных на БАК.

Внутри тоннеля будет поддерживаться температура вблизи абсолютного нуля. В ILC будет установлен фотокатод, испускающий электроны под воздействием импульсов лазера длительностью 2 нс. Расчётным методом установлено, что на первичном этапе электроны будут достигать энергии 5 ГэВ. Их дальнейшее ускорение будет выполняться за счёт сверхпроводящих радиочастотных резонаторов, работающих на частоте 1,3 ГГц.

Каждый пучок диаметром в доли миллиметра будет содержать около 20 млрд. электронов и позитронов. Высокая концентрация частиц позволит достигнуть числа столкновений около семи тысяч в секунду. Их полная энергия оценивается величиной порядка 500 ГэВ. В планах развития проекта ILC указывается возможность дальнейшего увеличения этого показателя вдвое.

Для сравнения: самый большой из действующих линейных ускорителей сегодня находится в Стэнфорде и характеризуется довольно скромным показателем в 50 ГэВ.

Предполагается, что для фиксации результатов каждого эксперимента на ILC потребуется массив накопителей большей ёмкости, чем используемый сегодня в CERN. Общая совокупность первичных данных может превысить петабайт уже в первый год использования линейного коллайдера.

Другой важной задачей ILC будет установление более чётких границ суперсимметричного расширения Стандартной модели. Последние эксперименты на БАК, зарегистрировавшие распад странного B-мезона на мюон и атимюон, уже позволили уточнить их в первом приближении.