Закрученные электроны и ускорители частиц. Прорыв в исследованиях внутренней структуры материи

Ученые из России разработали инновационный метод закручивания электронов с помощью лазерного луча. Это открытие позволит использовать эти частицы в экспериментах на ускорителях частиц для изучения внутренней структуры нейтронов, протонов и других элементарных частиц, как сообщила пресс-служба Университета ИТМО.

По словам специалистов, метод позволяет закручивать электроны еще до их попадания в ускоритель, и по расчетам, он будет эффективен как в идеальных, так и в реальных условиях, когда передача "закрученности" происходит с погрешностями для нескольких атомов.

Разработанная технология, возглавляемая ведущим научным сотрудником физического факультета ИТМО Дмитрием Карловцом, позволяет создавать "закрученные" электроны, которые движутся по спиральной траектории в волновой форме. Эти электроны могут стать основой для нового класса экспериментов, направленных на изучение внутренней структуры ядер и элементарных частиц, а также раскрытие свойств кварков — мельчайших субатомных составляющих материи.

"Наш подход позволяет гибко управлять количеством вырабатываемых электронов, изменяя интенсивность лазерного луча".

— Дмитрий Карловец, ведущий научный сотрудник ИТМО

Текущие технологии для создания "закрученных" электронов могут работать только с медленно движущимися частицами. Однако исследователи выяснили, что можно решить эту проблему, используя систему, в которой "закрученные" электроны возникают в результате взаимодействия между металлической пластинкой и лазерным лучом с особым закрученным светом.

Эксперименты с использованием данного подхода проводятся совместно с Объединенным институтом ядерных исследований в Дубне. Запуск "закрученных" электронов в ускоритель запланирован до начала следующего года. Ученые надеются, что результаты будущих экспериментов помогут лучше понять природу кварков и расширить горизонты знаний в области физики элементарных частиц.

Источник: пресс-служба Университета ИТМО