Super Proton Synchrotron (SPS), který je dvoukilometrovým urychlovačem částic v CERNu, oslaví v létě 2026 své 50. narozeniny. Vědci zjistili, že v urychlovači existuje „duch“, jenž ovlivňuje chování částic uvnitř SPS.
Tento „duch“ v podstatě představuje jev rezonance, kdy interakce vznikají z elektromagnetických vln vytvářejících částice. V případě SPS se rezonance projevuje ztrátou fotonů, což negativně ovlivňuje kvalitu paprsků částic vytvořených urychlovačem. O tomto výzkumu rezonance, publikovaném v časopise Nature Physics, informoval Popular Mechanics.
Rezonanci je možné pozorovat také na makroskopické úrovni. Například když člověk kráčí s šálkem kávy v ruce, každý krok vytváří na hladině kávy malé vlny, které interagují s předchozími vlnami. Podobná rezonance se vytváří i když dva lidé skáčou na trampolíně, přičemž jeden může v určitých fázích skákat mnohem výš než by mohl při skákání o samotě.
Problém zhoršené kvality je obzvlášť významný u silných protonových paprsků. Je to klíčový problém například při pokusech o dosažení čisté energie v tě fusion tokamacích, které mají tvar donutů.
SPS má také tvar donutu. Magnety, které urychlují částice, jsou nedokonalé. I malé odchylky v jejich výkonu mohou vyvolat rezonanci.
Vědci vytvořili z jevů SPS jakousi čtyřrozměrnou plochu, kde je zahrnuta i časová dimenze. Rezonanční jev v takovém uzavřeném systému se totiž v průběhu času opakuje.
Identifikace tohoto „ducha“ může přispět k prevenci vzniku „magnetických duchů“ při plánování nových urychlovačů částic. To by mohlo ušetřit peníze při vědeckých experimentech a zároveň zlepšit kvalitu vědeckých výsledků.
