Процесс снежной массы

Snowmass Process — это мероприятие по планированию сообщества физики элементарных частиц , спонсируемое Отделом частиц и полей Американского физического общества . ^{[ 1 ]} В ходе этого процесса ученые разрабатывают коллективное видение исследований в области физики элементарных частиц в США на следующие семь-десять лет. ^{[ 2 ]}

История

Первые совещания по планированию проводились начиная с 1982 года в Сноумассе, штат Колорадо . ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} но это место не было с 2005 года. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Более поздние места проведения процесса Сноумасс включают Университет Миннесоты (2013 г.). ^{[ 7 ]} и Вашингтонский университет (2021 г.), который был отложен до июля 2022 г. из-за COVID . ^{[ 8 ]}

Описание

Современный процесс Snowmass состоит из серии небольших встреч, кульминацией которых является собрание всего сообщества. Процесс Сноумасс требует отчетов о прогрессе и планах в рамках «границ». Snowmass 2021 определил десять направлений: «энергетика; нейтринная физика; редкие процессы и точные измерения; космическое; теория; ускоритель; приборы; вычисления; подземные объекты; и участие сообщества». ^{[ 8 ]}

Члены сообщества физики элементарных частиц подают письма о заинтересованности ^{[ 9 ]} и предоставить информацию для написания технических документов . ^{[ 8 ]} Frontiers используют эти технические документы для предоставления веб-отчетов на основе полученных материалов. Конечным результатом процесса Snowmass является сводка Snowmass для общественности, сводный отчет Snowmass и книга Snowmass. ^{[ 10 ]}

Итоги Snowmass 2013

Результаты процесса Snowmass в 2013 году были использованы для принятия решений Группой по определению приоритетов проекта по физике элементарных частиц в 2014 году . ^{[ 11 ]} Заслуживающим внимания итогом процесса «Снежный массив» 2021 года стало объявление о том, что глубоко подземный эксперимент с нейтрино будет проводиться в два отдельных этапа. ^{[ 12 ]}^{[ 13 ]}

Итоги Snowmass 2021

Результаты процесса Snowmass 2021, который продлился до 2022 года, были определены на заключительном заседании, состоявшемся в июле 2022 года в Сиэтле, штат Вашингтон, на котором присутствовали 743 человека лично и 654 виртуальных участника. ^{[ 14 ]} Результаты снежных масс подробно освещены в научной прессе. ^{[ 15 ]} ^{[ 16 ]} Название статьи в журнале Scientific American «Физики изо всех сил пытаются объединиться вокруг планов на будущее» суммирует проблему совпадения мнений. ^{[ 16 ]} В статьях сообщается, что две основные проблемы загнали эту область в тупик: отсутствие наблюдения за новыми частицами и резкие затраты на текущие проекты.

За первые 15 лет сбора данных на Большом адронном коллайдере (БАК), самом высокоэнергетическом ускорителе на Земле, не наблюдалось никаких неожиданных частиц – разочарование, о котором говорили многие физики на протяжении всего процесса Сноумасс. ^{[ 16 ]} и отражает точку зрения, которая также была высказана за пределами встреч в Сноумассе. ^{[ 17 ]} Хотя БАК будет продолжать работать с скромными обновлениями, это отсутствие открытий не оставляет четкой цели для следующего десятилетия поисков высоких энергий и может также указывать на «кошмарный сценарий», в котором Стандартная модель , формирующая нынешнюю основу физики элементарных частиц завершена до масштаба Планка (уровень энергии, далеко превосходящий возможности любого мыслимого эксперимента), и физика элементарных частиц «хрипит до конца». ^{[ 17 ]}

Однако открытие в 2012 году ожидаемой частицы, бозона Хиггса, дало надежду найти новую физику посредством прецизионных поисков неожиданных взаимодействий Хиггса. В результате во время процесса Сноумасс физики выступали за точность измерений на фабрике Хиггса, построенной на основе электрон-позитронного коллайдера. ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]} Предполагается, что многие фабрики Хиггса будут построены за пределами США, в том числе в Европейском центре физики элементарных частиц, ЦЕРН , а также в Китае, поэтому «сюрпризом на Сноумассе стала массовая поддержка коллайдера на территории США». ^{[ 15 ]} он вырос из новой разработанной в США технологии под названием «холодный медный коллайдер». ^{[ 18 ]} Альтернативой, если мировая конкуренция за электрон-позитронную машину слишком жесткая, было бы инвестирование в мюонный коллайдер , который мог бы действовать как фабрика Хиггса с уникальным в мире подходом. Мюонные коллайдеры обсуждались на Snowmass 2013 года, но были отложены из-за недостаточно развитой технологии. Однако на заключительном собрании Snowmass 2022 года концепция была «восторженно возрождена». ^{[ 15 ]}

Возможность создания любого крупного нового проекта в США в десятилетие 2023-2033 годов, включая фабрику Хиггса, ограничена из-за растущих затрат и многолетних задержек реализации существующих проектов. В частности, в Сноумассе физики выразили глубокую обеспокоенность по поводу проекта Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), базовая стоимость которого выросла с 1,3 миллиарда долларов в 2015 году до 3,1 миллиарда долларов за прибор с ограниченными возможностями. ^{[ 15 ]} Перерасход средств и задержки проекта DUNE являются проблематичными из-за жесткой конкуренции со стороны аналогичного эксперимента в Японии. ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]} оставляя физиков сомневаться в ценности результатов DUNE, когда они будут получены. Физики выразили обеспокоенность тем, что проблемы с DUNE «сгладились, а не сгладились». ^{[ 15 ]} Некоторые физики из Snowmass предположили, что проект DUNE может быть отменен, сравнивая зловещий рост затрат со сверхпроводящим суперколлайдером (SSC) , который был отменен, когда стоимость утроилась. ^{[ 16 ]}

Технические документы процесса Snowmass служат вкладом в исследование P5 2023 года. Комитет P5 2023 года был объявлен в декабре 2022 года. ^{[ 19 ]}

См. также

Ссылки

^ Шильцев, В. «Снежная масса'21: планирование американского сообщества физики элементарных частиц» . СИФ Припагина . Проверено 26 апреля 2022 г.
^ Хершбергер, Скотт (1 октября 2020 г.). «Определение следующего десятилетия физики элементарных частиц в США» . Журнал «Симметрия» . Проверено 25 апреля 2022 г.
^ «Материалы, Летнее исследование DPF 1982 года по физике элементарных частиц и будущим объектам (Сноумасс 82): Сноумасс, Колорадо, 28 июня - 16 июля 1982 года» . www.inspirhep.net . Проверено 27 апреля 2022 г.
^ «Курс диаграмм встреч снежных масс по физике высоких энергий» . aps.org . Проверено 26 апреля 2022 г.
^ «Международный семинар по физике и детекторам линейных коллайдеров 2005 г. и 2-й семинар по ускорителям ILC» . www.inspirhep.net . 2005 . Проверено 27 апреля 2022 г.
^ «Материалы, Летнее исследование сообщества 2013 г. о будущем физики элементарных частиц в США: снежная масса на Миссисипи (CSS2013): Миннеаполис, Миннесота, США, 29 июля – 6 августа 2013 г.» . www.inspirhep.net . Проверено 27 апреля 2022 г.
^ «Снежный массив на Миссисипи» . indico.fnal.gov . 2013 . Проверено 26 апреля 2022 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Хан, Тао (24 января 2022 г.). «Снежный массив обещает светлое будущее» . Курьер ЦЕРН . ЦЕРН.
^ Сандермир, Али. «Физики вносят лавину идей в процесс «Снежная масса»» . журнал «Симметрия» . Проверено 26 апреля 2022 г.
^ «Сайт подготовки к отчету о Snowmass, SnowMass2021» . Snowmass21.org . Проверено 26 апреля 2022 г.
^ Адриан Чо (22 мая 2014 г.). «Новый план физики элементарных частиц в США: выход на международный уровень» . Наука, Американская ассоциация содействия развитию науки.
^ Адриан Чо (29 марта 2022 г.). «Пытаясь оставаться впереди конкурентов, США сворачивают проблемный нейтринный эксперимент стоимостью 3 миллиарда долларов» . Наука, Американская ассоциация содействия развитию науки.
^ Льютон, Томас (13 апреля 2022 г.). «Проблемный проект нейтрино в США сталкивается с неопределенным будущим и новыми возможностями» . Научный американец . Проверено 13 апреля 2022 г.
^ «Список участников семинара» . Летний учебный семинар сообщества Сноумасс . Отделение частиц и полей Американского физического общества . Проверено 27 декабря 2022 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Федер, Тони (октябрь 2022 г.). «Американские физики элементарных частиц видят будущее этой области» . Физика сегодня . 75 (10): 22–23. Бибкод : 2022PhT....75j..22F . дои : 10.1063/PT.3.5097 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Гаристо, Даниэль (8 сентября 2022 г.). «Физики изо всех сил пытаются объединиться вокруг планов на будущее» . Научный американец . Проверено 27 декабря 2022 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Чо, Адриан (12 июня 2022 г.). «Через десять лет после бозона Хиггса физики столкнулись с кошмаром: не найти ничего другого» . Наука.
^ Ширбер, Майкл (6 октября 2022 г.). «Ретро-дизайн коллайдера для фабрики Хиггса» . Журнал «Физика» . Том. 15, нет. 155 . Проверено 27 декабря 2022 г.
^ «Процесс планирования физики элементарных частиц переходит в заключительную фазу» . № Неделя от 5 декабря 2022 г. Американский институт физики. К вашему сведению: Новости научной политики от AIP. 5 декабря 2022 г. Проверено 27 декабря 2022 г.

Внешние ссылки

[1] Шильцев, В. «Снежная масса'21: планирование американского сообщества физики элементарных частиц» . СИФ Припагина . Проверено 26 апреля 2022 г.

[2] Хершбергер, Скотт (1 октября 2020 г.). «Определение следующего десятилетия физики элементарных частиц в США» . Журнал «Симметрия» . Проверено 25 апреля 2022 г.

[3] «Материалы, Летнее исследование DPF 1982 года по физике элементарных частиц и будущим объектам (Сноумасс 82): Сноумасс, Колорадо, 28 июня - 16 июля 1982 года» . www.inspirhep.net . Проверено 27 апреля 2022 г.

[4] «Курс диаграмм встреч снежных масс по физике высоких энергий» . aps.org . Проверено 26 апреля 2022 г.

[5] «Международный семинар по физике и детекторам линейных коллайдеров 2005 г. и 2-й семинар по ускорителям ILC» . www.inspirhep.net . 2005 . Проверено 27 апреля 2022 г.

[6] «Материалы, Летнее исследование сообщества 2013 г. о будущем физики элементарных частиц в США: снежная масса на Миссисипи (CSS2013): Миннеаполис, Миннесота, США, 29 июля – 6 августа 2013 г.» . www.inspirhep.net . Проверено 27 апреля 2022 г.

[7] «Снежный массив на Миссисипи» . indico.fnal.gov . 2013 . Проверено 26 апреля 2022 г.

[:0-8] Перейти обратно: ^а ^б ^с Хан, Тао (24 января 2022 г.). «Снежный массив обещает светлое будущее» . Курьер ЦЕРН . ЦЕРН.

[9] Сандермир, Али. «Физики вносят лавину идей в процесс «Снежная масса»» . журнал «Симметрия» . Проверено 26 апреля 2022 г.

[10] «Сайт подготовки к отчету о Snowmass, SnowMass2021» . Snowmass21.org . Проверено 26 апреля 2022 г.

[aaasmay14-11] Адриан Чо (22 мая 2014 г.). «Новый план физики элементарных частиц в США: выход на международный уровень» . Наука, Американская ассоциация содействия развитию науки.

[aaasmar22-12] Адриан Чо (29 марта 2022 г.). «Пытаясь оставаться впереди конкурентов, США сворачивают проблемный нейтринный эксперимент стоимостью 3 миллиарда долларов» . Наука, Американская ассоциация содействия развитию науки.

[SciAmApr22-13] Льютон, Томас (13 апреля 2022 г.). «Проблемный проект нейтрино в США сталкивается с неопределенным будущим и новыми возможностями» . Научный американец . Проверено 13 апреля 2022 г.

[14] «Список участников семинара» . Летний учебный семинар сообщества Сноумасс . Отделение частиц и полей Американского физического общества . Проверено 27 декабря 2022 г.

[PhTodSnow22-15] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Федер, Тони (октябрь 2022 г.). «Американские физики элементарных частиц видят будущее этой области» . Физика сегодня . 75 (10): 22–23. Бибкод : 2022PhT....75j..22F . дои : 10.1063/PT.3.5097 .

[SciAmSnow22-16] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Гаристо, Даниэль (8 сентября 2022 г.). «Физики изо всех сил пытаются объединиться вокруг планов на будущее» . Научный американец . Проверено 27 декабря 2022 г.

[SciNightmare-17] Перейти обратно: ^а ^б Чо, Адриан (12 июня 2022 г.). «Через десять лет после бозона Хиггса физики столкнулись с кошмаром: не найти ничего другого» . Наука.

[18] Ширбер, Майкл (6 октября 2022 г.). «Ретро-дизайн коллайдера для фабрики Хиггса» . Журнал «Физика» . Том. 15, нет. 155 . Проверено 27 декабря 2022 г.

[19] «Процесс планирования физики элементарных частиц переходит в заключительную фазу» . № Неделя от 5 декабря 2022 г. Американский институт физики. К вашему сведению: Новости научной политики от AIP. 5 декабря 2022 г. Проверено 27 декабря 2022 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]