Вы знаете,КОЛЛЕГА,я право ещё не изучал влияние медуз на состояние поясниц,но возможно скоро этим займусь....Право это интересно.А вдруг обнаружатся какие нибудь новые факты,влияющие на наше здоровье,при таком маасаже....

Эээээээ матушка.....А я такую вкушал....И ничего......Воняет только смрадно.

А как же!Без вашего имени я думаю эта диссертация будет просто неполной!

А как же иначе?!Ведь у нас тут форум ботаников,а истинные БОТАНИКИ всегда радеют за свою Родину,коллег....

И вся природа потихонечку впадает в спячку.....Деревья,сбрасывая листья,потихонечку готовятся к зимней стуже и непогоде.Животные прячутся в тёплые места.Птицы готовятся к дальним перелётам в тёплые страны.Очень интересная тема кстати...
Еще в глубокой древности люди обратили внимание на ежегодные перелеты птиц. Это явление в жизни природы действительно за мечательно. С наступлением осенних холодов многие из птиц, живших летом в наших лесах и на полях, исчезают. Вместо них прилетают другие, которых летом мы не видели. А весной исчезнувшие птицы снова появляются. Где же они были и почему вернулись к нам? Разве они не могли остаться там, куда улетали на зиму? Исчезают на зиму одни птицы и появляются другие не только на Севере. На юге и даже вблизи экватора птицы совершают сезонные перелеты. На севере птиц заставляют улетать похолодание и недостаток пищи, а на юге — смена влажных и засушливых сезонов. Там, где птицы размножаются, т.е. на севере и в умеренном климате, они проводят меньшую часть года, а большую часть затрачивают на перелеты и жизнь в местах зимовок. Тем не менее ежегодно перелетные птицы возвращают ся туда, где они вывелись в прошлом году. Если весной птица не вернулась на родину, можно считать, что она погибла.

Чем лучше птица находит свою родину, тем более вероятно, что она выживет и выведет потомство. Это понятно: ведь любое животное, в том числе и птица, наиболее приспособлено к тем условиям, где оно родилось. Но, когда на родине условия жизни изменяются — наступает похолодание, исчезает пища, птица вы нуждена лететь в более теплые и обильные пищей места.

Птицы, совершающие такие путешествия, называются перелетными. Но есть птицы, которые круглый год находят на родине подходящие условия для существования и не совершают перелетов. Это оседлые птицы. Оседлы, например, обитатели наших лесов: глухарь, рябчик. Некоторые птицы при благоприятной зиме остаются на родине, а в суровые зимы кочуют с места на место. Это кочующие птицы. К ним относятся некоторые птицы, гнездящиеся высоко в горах; на холодное время года они спускаются в долины. Наконец, имеются и такие птицы, которые при благоприятной зимней обстановке оседлы, но в неблагоприятные годы, например при неурожае семян хвойных растений, улетают далеко за пределы своей гнездовой родины. Это клесты, свиристели, синицы-московки, ореховки, чечетки и еще многие другие. Так же ведут себя гнездящиеся в степях и полупустынях Средней и Центральной Азии саджи.

Некоторые широко распространенные виды птиц в одних местах перелетные, а в других — оседлые. Серая ворона из северных областей России улетает на зимовку в южные области, а на юге эта птица оседлая. Черный дрозд у нас — перелетная птица, а в городах Западной Европы — оседлая. Домовый воробей в Европейской части России живет круглый год, а из Средней Азии улетает зимовать в Индию. Места зимовок у перелетных птиц постоянны, но там они живут, не придерживаясь определенных узких районов, как при гнездовании. Естественно, что птицы зимуют там, где природные условия сходны с условиями жизни на родине: лесные — в лесистых местах, прибрежные — по берегам рек, озер и морей, степные— в степях.

Точно так же и в перелетах птицы придерживаются привычных и благоприятных для них мест. Лесные птицы совершают перелеты над лесистыми местностями, степные — над степями, а водные двигаются вдоль речных долин, над озерами и морскими побережьями. Птицы, гнездящиеся на океанических островах, совершают перелеты над открытым морем. Пересекают большие морские пространства и некоторые материковые птицы. Например, чайки-моевки, гнездящиеся у берегов Кольского полуострова, зимуют в Северо-западной Атлантике и достигают западного побережья Гренландии. Иногда птицам приходится преодолевать во время перелета непривычные для них местности, например пустыни. Птицы стараются быстрее миновать такие места и летят на больших пространствах «широким фронтом».

Осенний отлет начинается после того, как молодняк научится летать. Перед отлетом птицы часто образуют стаи и кочуют иногда на большие расстояния. Места с холодным климатом птицы покидают осенью раньше, чем более теплые края; весной на севере они появляются позже, чем на юге. Каждый вид птиц улетает и прилетает в определенное время, хотя, конечно, погода оказывает влияние на сроки отлета и прилета.

Птицы одних видов летят поодиночке, других — группами или стаями. Для многих видов характерен определенный порядок расположения птиц в стае. Вьюрки и другие воробьиные летят беспорядочными группами, вороны — редкими цепочками, кроншнепы и кулики-сороки — «шеренгой», гуси и журавли — «углом». У большинства птиц самцы и самки летят одновременно. Но у зяблика самки улетают осенью раньше самцов, а у аистов самцы прилетают весной на родину раньше самок.

Молодые птицы иногда отлетают на зимовку раньше старых. Одни птицы летят днем, другие — ночью, а днем останавливаются на кормежку. Скорость полета птиц на пролетах относительно невелика. Например, у перепела — 41 км/час. Наибольшая скорость у черного стрижа — 150 км/час. Высота перелета — средняя. Многие мелкие воробьиные летят низко над землей. Еще ниже — при встречном ветре, сильной облачности, осадках. Крупные виды летят примерно на высоте 1—2 тыс. м, средние и мелкие — около 1000—500 м. Однако в области Гималаев горные гуси на пролете наблюдались на высоте около 8 тыс. м над уровнем моря.

При такой скорости полета птицы могли бы за относительно короткое время достигнуть области зимовки или гнездовья. Но на самом деле перелет обычно растягивается на долгое время. Считают, что птицы при дальних перелетах покрывают за день от 150 до 200 км. Таким обра зом, например, воробьиные птицы затрачивают на перелет из Европы в Центральную Африку 2-3 и даже 4 месяца.

При весеннем перелете птицы обычно летят быстрее, чем при осеннем. Некоторым птицам приходится покрывать при перелетах очень большие расстояния. Полярные крачки с Крайнего Севера Америки летят зимовать за 10 тыс. км на юг Американского континента, на юг Африки и даже в Антарктику. Щурки, гнездящиеся в Азии, зимуют в Южной Африке. Около 30 видов птиц, гнездящихся в Восточной Сибири, зимуют в Австра лии, дальневосточные кобчики — в Южной Аф рике, некоторые американские кулики — на Гавайских о-вах. В ряде случаев «сухопутные» птицы вынуждены пролетать над открытым мо рем от 3 до 5 тыс. км.

Направление перелетов определяется не только местонахождением зимовок и гнездовий, но и лежащими на их пути местами, благоприятными для кормежки и отдыха. Поэтому далеко не все птицы в северном полушарии летят осенью с севера на юг. Многие североевропейские пернатые летят осенью на запад и юго-запад и зимуют в Западной Европе. Бывает и так, что птицы определенного вида из северо-восточной полосы Европейской ча сти России летят в южном направлении к Каспийскому морю, а их родичи из Западной Сибири — на юго-запад.

Североамериканские птицы обычно движутся на юг к экватору, но некоторые виды летят и дальше, даже к Огненной Земле. Чернозобые гагары из Западной и Средней Сибири пролетают через тундру к Белому мо рю и оттуда, отчасти вплавь, перемещаются на зимовку к берегам Скандинавии и в Балтийское море. Если птицы одного вида гнездятся и на севере, и на юге, то обитатели севера зимуют обычно южнее, чем их южные сородичи. Например, тундровые соколы из Сибири зимуют на Южном Каспии, в Северной Африке и Южной Азии, а соколы того же вида, гнездящиеся в средней полосе Европейской части России, совершают сравнительно небольшие кочевки и зимуют не южнее Средней Европы.

Значительный перелет совершает маленькая птичка — овсянка-дубровник. Она гнездится на пойменных лугах речных долин, например Москвы-реки и Оки. Прилетает она весной поздно, в конце мая, улетает раньше других воробьиных, и, как удалось проследить, осенью она летит на зимовку через всю Сибирь и Дальний Восток в Южный Китай.

Большое хозяйственное значение имеют зимовки охотничье-промысловых водоплавающих птиц. Большинство гнездящихся у нас уток зимуют вне границ России — в Северо-западной Европе (в области Балтийского и Северного морей), в области Средиземного моря, в низовьях Дуная, в долине Нила, в Малой Азии, Иране, Индии, в Юго-Восточной Азии. Но много различных птиц зимует и на территории России — на юге Каспия, и бывших республиках СССР в Азербайджане, Туркмении, у Черного моря, на оз. Иссык-Куль в Киргизии. В этих местах зимой скапливается огромное количество уток, гусей, лебедей, куликов. Для их охраны созданы специальные заповедники.

За время перелетов и на зимовках гибнет очень много птиц. Так, например, на Каспийском море и в Закавказье погибают каждую зиму десятки тысяч уток. Они гибнут от бескормицы, сильных морозов, глубокого снега и в особенности от бурь на море. Водоплавающие птицы часто гибнут от нефти, разливаемой на Каспийском море. Нефть пачкает перья, на них налипает песок, и птицы уже не могут летать. На юге Украины смена дождей и похолодании губит много дроф. Под дождем их перья намокают и смерзаются от наступившего похолодания.

Много было догадок и предположений, почему птицы улетают на зиму и как они находят при перелетах дорогу. У некоторых птиц сначала отлетают молодые, а затем старые птицы. Следовательно, молодым никто не показывает дорогу на зимовку. Несомненно, в перелетах большое значение имеет инстинкт, т. е. врожденная, передающаяся по наследству способность к определенному поведению. Никто не учит птицу строить гнездо, а ведь когда она впервые приступает к его постройке, то делает это так же, как и все птицы ее вида. Певчий дрозд вымазывает лоточек глиной, а белобровик этого не делает. Ремез строит из растительного пуха сложное гнездо в виде мешочка, подвешенного к веткам дерева. Сложная цепь внешних раздражений вызывает в организме животного ряд связанных между собой ответов на раздражение — безусловных рефлексов. Исчезновение привычной для птицы пищи, изменение погоды, температуры воздуха, влажности — все это заставляет птицу улетать на зимовку.

Но почему же птицы не остаются в местах зимовки навсегда? Ведь там тепло и много пищи. Почему они, преодолевая тяжелые препятствия, возвращаются на места гнездовий? Наука еще не может исчерпывающе объяснить это явление. Но отчасти это можно объяснить внутренними изменениями в организме птицы. Когда наступает период размножения, различные железы внутренней секреции под влиянием внешних раздражителей выделяют в организм птицы особые вещества — гормоны. Под влиянием гормонов начинается и проходит сезонное развитие половых желез. Это, по-видимому, и побуждает птиц к перелету.

Сказывается и влияние изменяющихся внешних условий. На местах зимовок климат не остается постоянным и изменяется в сторону, худшую для зимующих там птиц. Например, полярная сова гнездится в тундре, где лето холодное, климат влажный и много леммингов, которыми сова питается. Зиму она проводит в лесостепи средней полосы. Может ли эта сова остаться на лето в жаркой сухой степи, где мало привычной ей пищи? Конечно, нет. Она улетит в родную тундру. Возможно, по этой же причине не гнездятся в Африке наши серые журавли и дру гие перелетные птицы. Иногда птицы при перелете теряют направление. Под Томском встречали заблудившихся фламинго, обычно обитающих на Каспии и в тропиках; в Ярославскую область залетает гриф сип, обитатель Кавказских гор. Залетают к нам птицы даже из Америки: на Украине бывали случаи появления свенсонова дрозда, гнездящегося и зимующего на Американском континенте.

Когда птицы летят днем, они могут определить направление полета по заметным точкам: поворот у реки, горы, группы деревьев и по расположению солнца. При дальних перелетах наибольшее значение имеют, по-видимому, не наземные, а небесные ориентиры: солнце — днем, луна и звезды — ночью.Многие птицы, чтобы не потерять в полете друг друга, особенно ночью, издают особые звуки, кричат и даже поют. Кроме того, птица пользуется голосом как эхолотом. Звук отражается от предметов, попадающихся на пути птицы, и улавливается ее очень тонким слухом. Поэтому она не натыкается в темноте на деревья или скалы и, возможно, даже определяет высоту над землей.

Ученые изучают перелеты птиц. Прежде всего науке помогают в этом непосредственные наблюдения. Например, устроив несколько на блюдательных пунктов на морском побережье, где пролетают стаи птиц, можно установить скорость перелета стаи, количество птиц в них. Наблюдением устанавливаются также сроки прилета птиц весной и отлета осенью, а эти сроки повторяются из года в год с большой точностью. Кроме того, замечательные результаты дает кольцевание птиц

Надеюсь,что вы,многоуважаемые коллеги,оцените по достоинству мои труды.А вообще надо признать,что общение с биологами,физиками и прочими учёными(просто на страницах форума всех не перечислить)доставляет наиогромнейшее наслаждение,ибо позволяет проникнуть в тайны природы всё глубже и глубже.Расширяя свой диапазон мировоззрения,мы совершаем тем самым приобщение к самым сокровенным тайнам мироздания....Я уже не говорю про космос.Запуск такого замечательного прибора как АДРОННЫЙ КОЛАЙДЕР может нам приоткрыть завесу тайны о создании нашего мира.А что может быть интереснее,чем приобщиться к таинствам природы?!В ближайшее время я собираюсь выехать в Швейцарию,и немножечко пообщаться с учёными этого замечательного прибора.Ну и собственно затем я хочу предоставить вам некоторую информацию.На досуге,между написаниями своих статей,я кое что конечно выяснил насчёт КОЛЛАЙДЕРА,но ничто не может заменить,а тем более дать ясное представление,о таком научном достижении,как общение с учёными,работающими непосредственно с коллайдером.
Исследования в области физики элементарных частиц направлены на решение, может быть, самой амбициозной проблемы - понять "из чего все сделано", как все выглядит, если смотреть в "самый-самый увеличивающий микроскоп". История физики учит, что окончательного ответа на этот вопрос нет, переход ко все меньшим масштабам открывает новые удивительные картины.

Для решения данной задачи используются соударения элементарных частиц в ускорителях. Наименьший доступный масштаб изучаемых явлений для столкновения частиц с импульсами p (энергиями  ) определяется длиной волны l=h/p=hc/E (врассматриваемомультрарелятиви стскомслучае).

сгустки элементарных частиц разгоняются до энергий, во много раз превосходящих энергию покоя частиц mc2. При столкновении таких частиц эта энергия передается мельчайшим "капелькам" вещества, т. е. "взрываются", и мы наблюдаем разлет образовавшихся частиц. Исследователи узнают об устройстве вещества на мелкомасштабном уровне по специфическим распределениям этих частиц или по родившимся новым частицам (которые обычно живут очень недолго).

Коллайдеры
Рассмотрим одно и то же столкновение частиц в разных системах отсчета.
В системе центра масс частицы движутся навстречу друг другу с одинаковыми импульсами и энергиями E, суммарный импульс продуктов реакции равен нулю, и вся начальная энергия идет на интересующее нас рождение частиц, на проникновение в мелкомасштабную структуру.

В системе покоя второй частицы (мишени) первая частица имеет большие импульс и энергию. Cуммарный импульс родившихся частиц равен импульсу налетающей частицы. Энергия E налетающей частицы расходуется как на рождение новых частиц, так и на их кинетическую энергию, связанную с этим суммарным импульсом. Чтобы получить тот же результат (т. е. проникнуть на те же расстояния), следует разогнать частицу до значительно большей энергии E»2E2/mc2. При больших энергиях частиц проигрыш оказывается колоссальным. Так, коллайдер LEP-2 работает с энергиями электронов и позитронов E=100ГэВ. Эквивалентная энергия позитрона, сталкивающегося с неподвижным электроном, должна быть в 400 тыс. раз больше: E=4×107ГэВ!

Ясно, что значительно выгоднее разгонять сталкивающиеся частицы навстречу друг другу. Таким образом мы приходим к идее ускорителей со встречными пучками - к коллайдерам (от англ. to collide - сталкивать).

Эта идея, однако, наталкивается на трудность. При соударении с мишенью можно быть уверенными: разогнанная частица наверняка встретит себе партнера в мишени - стоит только сделать мишень достаточно толстой. В случае встречных пучков необходимо каждый из них сделать столь плотным, чтобы интересующие нас элементарные столкновения были достаточно вероятными. Поначалу казалось, что это технически невозможно. Идея о том, что это можно сделать (и как это сделать) принадлежит замечательному физику Г. И. Будкеру (1918-1977). Он разработал и реализовал ее в организованном им Новосибирском институте ядерной физики (одновременно с физиками Италии и США и независимо от них).

"Производительность" коллайдера называют светимостью. Эта величина определяется следующим образом: если сечение взаимодействия частиц [1] есть s, то за 1 с на коллайдере со светимостью L произойдет Ls соударений. Светимость выражается через числа частиц в пучках N1 и N2, их поперечные размеры S=pr2 (мысчитаем эти размеры одинаковыми) и число "встреч" пучков за секунду f : пока число частиц в сгустках не слишком велико, можно считать, что перед каждой частицей первого пучка встречные частицы "перекрывают" площадь N2s, т. е. вероятность соударения этой частицы с какой-нибудь частицей второго пучка составляет N2s/S. Полное число соударений за одну встречу пучков получается умножением на N1, а число соударений за секунду - дальнейшим умножением на частоту встреч f . В итоге L=f N1N2/S.

С ростом энергии частиц мы рассчитываем исследовать явления во все более мелких деталях, т. е. измерять все меньшие сечения. Чтобы обеспечить приемлемое для изучения число интересных соударений, рост энергии сталкивающихся в коллайдере частиц должен сопровождаться увеличением светимости. Коллайдеры следующего поколения должны иметь светимости порядка 1034 см-2×c-1 (пока достигнуты светимости порядка 1031 см-2×c-1; на подходе значения порядка 1032).

Наряду с энергией и светимостью важнейшей характеристикой ускорителя является тип соударяющихся частиц (электроны, протоны и т. д.). Изменение типов сталкивающихся частиц дает дополнительные возможности узнать, "что творится внутри".

Ныне коллайдеры - важнейшие ускорители. Самые мощные из них - это протон-антипротонный коллайдер Теватрон в США с суммарной энергией частиц 2 ТэВ, электрон-протонный коллайдер HERA в Германии с суммарной энергией в системе центра масс 0.312 ТэВ, электрон- позитронный (e-e+) коллайдер LEP в Женеве (Швейцария) с суммарной энергией до 0.2 ТэВ. Кроме того, e+e--коллайдеры работают в России (в Новосибирске), в Италии, во Франции, в США, в Японии, в Китае. В течение десятилетия должны заработать протон-протонный коллайдер LHC в Женеве с суммарной энергией протонов 14 ТэВ и линейные e- e+-коллайдеры в Германии и Японии с суммарной энергией частиц от 0.5 до 2 ТэВ. Сооружение этих установок и работа на них в значительной мере интернациональны[2] . К сожалению, российский проект линейного e-e+- коллайдера, который был одним из лучших в мире, сейчас по финансовым причинам не реализуется.

Фотоны высоких энергий и фотон-фотонные соударения на e+e--коллайдерах
Фотоны высоких энергий (их обозначают значком g) - замечательный инструмент для исследования микроструктуры вещества. Он универсален, так как сила взаимодействия фотона с заряженной частицей определяется только зарядом последней, равным обычно заряду электрона e. Кроме того, это тонкий инструмент (как скальпель), потому что фотон выступает как точечная (бесструктурная) частица, всю энергию которой можно использовать для проникновения на малые расстояния (в отличие от протона, состоящего из кварков).
Но фотоны невозможно ускорить обычными способами, поскольку они нейтральны. Чтобы получить фотоны высоких энергий, используют специальные подходы.

Один подход (реальные фотоны) предложен физиками из Армении и США [3]. Свет лазера направляется на электронный пучок ускорителя. При рассеянии лазерного фотона на высокоэнергетическом электроне (эффект Комптона) рождается фотон высокой энергии; взаимодействия таких фотонов с ядрами мишени и изучаются. Этот подход был реализован для физических исследований в России и США [4]. Энергии фотонов в данных опытах получались заметно меньшими, чем энергии электронов, а число фотонов было совсем невелико - один на десяток миллионов электронов (коэффициент конверсии порядка 10-7). Поэтому этот метод применялся редко, и никто не помышлял о коллайдерах с фотонами такого происхождения.

В другом подходе (виртуальные фотоны) используется электромагнитное поле движущегося электрона. Это поле можно представить как облако фотонов, сопровождающее электрон. В отличие от реального фотона, такие виртуальные фотоны не уходят далеко от своего источника. Именно в использовании таких фотонов состоит идея изучения gp-соударений на ep- коллайдерах (например, HERA) и gg-соударений на e+e-- коллайдерах. К сожалению, в этом облаке один фотон с высокой энергией приходится в среднем лишь на 20-100 электронов.

Первоначально e+e--коллайдеры строились только для изучения превращения e+e--пары при аннигиляции в фотон с последующим переходом этого фотона (который живет очень короткое время порядка h/E) в частицы. В 1970 г. наша группа [1] и группа физиков из США [5] показали, что на e+e--коллайдерах можно изучать и gg-соударения (с виртуальными фотонами) в широком интервале энергий. Эксперименты в этой области начались в 1979 г., и сейчас они ведутся на всех e+e--коллайдерах. Накопленные результаты помогли продвинуться в понимании строения мира частиц. К сожалению, предельно мелкие детали (порядка hc/E) здесь неразличимы из-за малой светимости при больших энергиях фотонов. Дело в том, что эффективная светимость таких виртуальных gg-соударений, приходящаяся на разумный интервал энергий, в 100-1000 раз меньше светимости e+e--коллайдера; к тому же она убывает с ростом энергии[3]. Реально удается получать результаты для энергий фотонов, не превышающих 20% энергии коллайдера (причем для наибольших энергий - с очень большой погрешностью).

Линейные e+e-- коллайдеры
При каждом соударении пучков в коллайдере используется ничтожная доля частиц пучка (например, одна миллиардная). Поэтому их можно сталкивать многократно. А для получения высокой светимости это следует делать как можно чаще. Лучший способ - крутить пучки в кольце ускорителя, понемногу восполняя потери. Такое решение и реализовано на большинстве современных коллайдеров[4]. Отсюда другое их название - накопительные кольца.

На пути увеличения энергии e+e--коллайдеров стоит серьезная трудность. Движущийся по искривленной траектории заряд излучает. Потери энергии на это излучение за один оборот пропорциональны четвертой степени отношения E/mc2, деленной на радиус орбиты R. Увеличение радиуса ограничено строительными возможностями. Когда энергия электронов растет, они излучают за оборот все более значительную часть своей энергии, и накопление электронов теряет смысл. Коллайдер LEP-2 с длиной орбиты около 30 км и энергией электронов и позитронов по 100 ГэВ будет последней (по величине энергии) машиной, работающей в режиме накопительных колец.

Как же повышать энергию e+e--коллайдеров? Кажется естественным делать e+e--коллайдеры линейными, без потерь на излучение. Но тогда не удастся многократно использовать сгусток. Чтобы получить необходимую большую светимость, нужны чрезвычайно плотные электронные (и позитронные) сгустки очень маленького размера, и их еще надо разогнать на приемлемом (по конструктивным соображениям) пути. По общему убеждению, это было невозможно. Но Г. И. Будкер показал, что это возможно, и нашел путь решения проблемы. С конца 70-х годов линейные e+e --коллайдеры широко обсуждаются в международном масштабе, и с 1996 г. планируется начать сооружение таких коллайдеров в Германии и Японии. Перечислим существенные для нас особенности линейных коллайдеров.

1.Каждый сгусток электронов (и позитронов)[5] используется только однократно.

2.Частота повторения соударений f не очень велика.

3.Размеры соударяющихся сгустков очень малы.

4.Вблизи плотного пучка заряженных частиц электромагнитное поле очень велико. Излучение в этом поле приводит к большим потерям энергии у сталкивающихся частиц и высокому уровню фона. Чтобы ослабить эти вредные эффекты, пучки растягивают в одном из поперечных направлений (в K раз) и разбивают на несколько (nb) сгустков, снижая число частиц в сгустке и увеличивая частоту соударений f. Эти ухищрения уменьшают поле (и упомянутые вредные эффекты), но ценой падения светимости в Knb раз.

Фотонные коллайдеры
Перейдем теперь к описанию наших работ.

Первая из перечисленных особенностей линейных коллайдеров - однократность использования сгустков - открывает совершенно новую возможность: переработать в фотоны (реальные) почти все высокоэнергетические электроны каждого сгустка и получить фотонные (eg и gg) коллайдеры c примерно той же светимостью, что и у базового e+e-- коллайдера. Мы показали [2], что эту задачу можно решить с помощью упоминавшегося подхода [3][6].

Фотоны высокой энергии предлагается получать при комптоновском рассеянии лазерного света на пучке электронов. Очень малые размеры электронных сгустков в линейных коллайдерах (длина le<2 мм, радиус в месте встречи re<1 мкм) позволяют при умеренной энергии лазерной вспышки (менее 10 Дж) получить коэффициент конверсии (перехода электрон ® высокоэнергетический фотон) k~1.

Рис.1. Схема конверсии
Предлагаемая схема изображена на рис.1. Свет лазера фокусируется на пучке электронов в области конверсии C на небольшом расстоянии b (несколько сантиметров) от точки встречи O. После рассеяния на электронах получившиеся высокоэнергетические фотоны движутся практически вдоль первоначальных траекторий электронов, т.е. фокусируются в точке встречи O. Полученный g-пучок сталкивается с идущим навстречу электронным или таким же g-пучком в области встречи O. Электроны же могут отклоняться от точки встречи умеренным магнитным полем B»10кГс=1Tл. Угол между траекториями лазерных фотонов и электронов a0 невелик, и далее можно пренебречь его отличием от нуля.

Отметим, что для реализации gg- или eg-коллайдера совсем не нужны позитроны.

Подробные расчеты были опубликованы в работах [6], и анализ разнообразных возможностей продолжается до сих пор (см. [7-9]).

Важную роль в описании рассматриваемых явлений играет величина x, выражающаяся через энергию E, разогнанного в коллайдере электрона, и энергию w0 лазерного фотона:

Для E = 250 ГэВ и наиболее подходящего по современным представлениям лазера с w0 = 1.17 эВ имеем x=4.5.

Рассмотрим основные характеристики фотонов, образующихся в этом процессе.

Максимально возможная энергия фотона wm получается, если фотон отражается строго назад (так же увеличивает свою скорость мяч, отразившийся от движущейся ему навстречу бутсы футболиста). Закон сохранения энергии-импульса дает wm=Ex/(1+x). Для приведенного примера с x=4.5 максимальная энергия фотона всего на 20% меньше энергии электрона[7].

Рис.2. Энергетическое распределение фотонов в фотонном пучке
Распределение вылетевших фотонов по энергиям w изображено на рис.2. Видно, что число фотонов высокой энергии возрастает с ростом их энергии и наибольшее число фотонов имеет энергию близкую к максимуму.

Для получения возможно более высокоэнергетических фотонов, причем в наибольшем количестве, следует повышать величину x. Однако здесь мы встречаем серьезное физическое ограничение: рожденный высокоэнергетический фотон движется навстречу "хвосту" сгустка лазерных фотонов. Этот сгусток прозрачен для него до тех пор, пока энергия фотона не слишком велика. Можно показать, что при x > 2(1+  ) » 4.8 это уже не так. При столкновении высокоэнергетического фотона с одним из лазерных фотонов начинают рождаться e+e--пары, и нужные нам фотоны будут выбывать из получившегося пучка. Таким образом, оптимальное значение x близко к 4.8.

Эффективный спектр соударяющихся фотонов лучше (для наших целей) спектра, изображенного на рис.2. В силу закона сохранения энергии- импульса, энергия высокоэнергетического фотона однозначно связана с углом его вылета J (угол отсчитывается от направления полета начального электрона). С ростом этого угла энергия фотона быстро падает: она уменьшается вдвое по сравнению со своим максимально возможным значением уже при J »10-5 рад (для E > 50 ГэВ). Это меньше обычного углового разброса электронов в пучке, поэтому фотоны фокусируются почти так же, как фокусировались электроны. Тем не менее при увеличении расстояния b между точкой конверсии и точкой встречи становится важным, что фотоны небольшой энергии разлетаются на большие углы и вероятность их столкновения уменьшается. В итоге уменьшается энергетический разброс в энергиях тех фотонов, которые действительно сталкиваются друг с другом.

Обозначим через e(b) отношение числа столкнувшихся фотонов при b¹0 к числу таких столкновений при b=0. Если подобрать такое расстояние b, что e(b)»0.2, то для x»4.8 получается "монохроматический" вариант фотонного коллайдера с разбросом в энергиях сталкивающихся фотонов порядка 10%. Именно он рассматривается сейчас как основной в проектах фотонных коллайдеров. Можно еще сделать фотонную "мишень" не такой плотной (т. е. согласиться с небольшим коэффициентом конверсии k»0.2), тогда и при xc20 потери на образование пар будут не очень большими. Это позволяет предложить для реализации "супермонохроматический" вариант с разбросом в энергиях сталкивающихся фотонов 1.5-2% (но с заметно меньшей светимостью) [8, 9].

Какой же будет светимость? Конечно, коэффициент конверсии k будет меньше 1: можно получить k»0.7. Кроме того, в результате борьбы за монохроматичность в соударениях станут участвовать всего e»20% от максимально возможного числа пар фотонов. В результате светимость L<>ggBLEND gg-коллайдера составит всего k2»0.1 от "геометрической" светимости Lgeom=f N1N2/S коллайдера.

Последняя отличается от светимости базового e+e--коллайдера другими значениями входящих в нее параметров. Напомним одну из особенностей линейных коллайдеров: чтобы подавить эффекты, связанные с электромагнитным излучением при столкновении e+e--сгустков, электронные пучки линейных коллайдеров видоизменяют указанным выше образом, уменьшая геометрическую светимость. Для фотонных коллайдеров это не нужно, можно с самого начала использовать более плотные пучки. При этом Lgeom будет больше Le+e-. В итоге светимость фотонного коллайдера Lgg= k2Lgeom может даже превысить Le+e-. Первые исследования показывают, что в известных проектах линейных коллайдеров равенства Lgg= Le+e- можно достичь практически без дополнительных затрат и без ущерба для работы с e+e--соударениями.

Итак, на линейных коллайдерах ценой относительно небольших дополнительных затрат можно реализовать, помимо e+e--соударений, еще и gg- и eg-соударения с примерно такими же энергиями и светимостями.

Потребовалось около десяти лет, чтобы идеи создания фотонных коллайдеров были приняты физическим сообществом и на международных конференциях начали всерьез обсуждать возможности их реализации. В 1994 г. в Беркли (США) прошло Международное рабочее совещание по gg-коллайдерам, материалы которого составили специальный выпуск солидного журнала [7]. В США и в Европейском центре ядерных исследований (CERN) в Женеве исследуются возможности постройки линейных коллайдеров с включением в них eg- и gg-коллайдеров. Руководство национальной лаборатории DESY (Германия) сообщило, что в 1996 г. планируется начать работу по реализации рассчитанного примерно на 10 лет проекта линейного коллайдера TESLA, существенной частью которого будут eg- и gg-коллайдеры.

Разумеется, и сейчас еще остаются частные нерешенные задачи. Чем больше таких вопросов будет решено заранее, тем меньше будет затрат на создание оптимальной конструкции. Этим заняты разные группы. В частности, наша группа выясняет сейчас, насколько существенны ограничения на плотность лазерных пучков. Дело в том, что необходимая энергия лазерной вспышки минимальна при высокой плотности лазерных фотонов. Но при этом становятся существенными одновременные соударения нескольких лазерных фотонов с электроном или получившимся высокоэнергетическим фотоном [10, 11]. Это приводит к некоторому размыванию спектров и ухудшению фона. Мы разрабатываем подробное описание этих явлений, чтобы представить себе область разумного компромисса между возможностями лазеров и желательными параметрами коллайдера.

Физическая программа
После того как мы осознали, что создание фотонных коллайдеров вполне реально, центр тяжести наших работ сместился на разработку программы исследований в физике элементарных частиц с помощью этих коллайдеров.

Прежде чем говорить о программе, поговорим о современном состоянии дел.

Важнейшим достижением физики элементарных частиц последнего тридцатилетия явилось создание Стандартной Модели (СМ), включающей теорию электрослабых взаимодействий (которая объединила электродинамику и теорию слабых взаимодействий) и квантовую хромодинамику (КХД) (основу описания взаимодействий, обеспечивающих существование атомных ядер). Эксперименты последних лет убеждают нас в том, что СМ полностью объясняет наблюдаемые явления на доступных до сих пор масштабах расстояний. Новые фундаментальные частицы СМ - W- и Z- бозоны, которые в 100 раз тяжелее протона (но во многих отношениях похожи на фотон; их называют калибровочными бозонами), а также частица, называемая бозоном [8]Хиггса. В частности, на коллайдерах LEP и SLC получено около 20 млн Z- бозонов в реакции e+e- ® Z. Это позволило сделать важные выводы о том, что происходит на малых расстояниях. На протонном коллайдере Теватрон зарегистрировано много событий с W-бозоном в условиях с очень сильным фоном (и еще больше событий, тоже с сильным фоном, должно будет наблюдаться на строящемся коллайдере LHC). Десятки тысяч W-бозонов с небольшим фоном будут получены на коллайдере LEP-200 (вторая очередь LEP) в другой реакции e+e-® W+W- уже в ближайшие годы.

Вот некоторые из основных направлений в дальнейших исследованиях.

1. Следует проверить, дает ли СМ хорошее описание множества новых явлений, которые можно будет наблюдать на новых коллайдерах при все больших энергиях.

2. Необходимо описать в рамках СМ все разнообразие состояний, получающихся при разных типах соударений и для новых диапазонов энергий: важно понять, что нужно измерять, чтобы обнаружить сигналы о новых, глубинных взаимодействиях, не укладывающихся в СМ.

Работать в области применения фотонных коллайдеров для решения этих задач мы начали давно [12, 13]. Понемногу в такие исследования стали включаться физики разных стран, и сейчас за год в ведущих журналах мира публикуются сотни работ по этой проблеме. Выяснилось, что фотонные коллайдеры открывают уникальные возможности для исследования физики W- и Z-бозонов, природы нарушения симметрии в электрослабых взаимодействиях (в изучении бозона Хиггса), для обнаружения новых частиц и взаимодействий, для исследования эффектов, обусловленных тонкими деталями квантовой хромодинамики... Здесь - громадное поле для деятельности.

Упомянем некоторые результаты, полученные нашей группой за последние годы.

Мы показали, что eg- и gg- коллайдеры будут работать как "фабрики" W-бозонов с производительностью около десяти миллионов W в год (в процессах gg® WW и eg ® Wn, гдеn - нейтрино)[9]. Наряду с этим будет наблюдаться множество процессов с рождением трех или четырех W и Z. Представлена полная картина таких реакций с оценками их вероятностей, энергетических и угловых распределений [14], причем некоторые из них рассмотрены более детально [15].

Мы убедились, что при изучении рождения r0- и p0-мезонов в gg- соударениях с вылетом этих мезонов на небольшой угол возможна проверка глубинных аспектов КХД (r0,p0 - известные частицы, рождающиеся обычно в ядерных взаимодействиях) [16].

Мы выяснили, что пространственная область конверсии e® g (C на рис.1) может рассматриваться одновременно как eg-коллайдер с небольшой энергией в системе центра масс, но с громадной светимостью 1038-1039 см-2 ×c- 1 (в сотни тысяч раз больше светимостей всех строящихся сейчас коллайдеров). Такой коллайдер позволит детально исследовать процессы в сверхсильных электромагнитных полях и искать новые очень слабо взаимодействующие легкие частицы [11].

Мы продолжаем и наши исследования в перечисленных областях, и поиск новых частиц и взаимодействий.

Поддержка Международного научного фонда дала возможность, не отвлекаясь на посторонние занятия, работать над проблемами фундаментальной науки. Появившаяся уверенность в своем положении позволила ответственно привлекать к работе молодежь, от которой мы ждем новых интересных результатов

Я очень рад,что вам понравилось!И надеюсь что в ближайшее время ещё что нибудь накропаю!Как только пообщаюсь с моими коллегами!