Objevili na Tevatronu novou částici? Higgs?  
Na americkém urychlovači Tevatron ještě před evropským LHC zbraně nesložili. Experiment CDF dnes ohlásí možný objev nové částice či nové fyziky.


 

Zvětšit obrázek
Kontrolní centrum LHC, kde se stýká 35 000 km optických kabelů, které umožňují synchronizovat a řídit práci jednotlivých komponent urychlovače LHC (CERN).

V polovině března se opět spustil urychlovač LHC a začal intenzivně pracovat při stejné energii protonů jako v minulém roce, tedy 3,5  TeV. Zvětšuje se počet shluků protonů, kterých je nyní dvě stě v každém svazku. Zvyšuje se také počet protonů a zmenšuje průměr svazku v místech srážky. Poběží tak téměř celý rok, jen na pár dní v poslední čtvrtině března se přeladil na energii 1,38 TeV. Důvodem toho bylo, že tuto energii má každý nukleon jader olova, která se srážela na konci minulého roku. Budeme mít tak srážky protonů při stejné energii a bude možné přímo srovnávat srážky protonů a jader olova. Teď už se zase srážejí protony při energii 3,5 TeV. Už nyní se získalo přes polovinu počtu srážek z minulého roku a efektivita práce urychlovače LHC rychle roste. Před časem jsme vás o práci urychlovače LHC již informovali v článku "Jak se daří urychlovači LHC".  

 

Zvětšit obrázek
Experiment CDF, který dnes ve 23 hodin ohlásí nový objev.

Elán ovšem neztrácí ani urychlovač Tevatron v laboratoři Fermilab ve Spojených státech. V jeho případě se srážejí protony s antiprotony, které mají každý energii blízkou 1 TeV. Podrobnější popis urychlovače Tevatron najdete v článku „Tevatron a LHC“. Expertní týmy využívající Tevatron se snaží před úplným rozběhnutím urychlovače LHC co nejrychleji analyzovat získaná data a v oblasti studia komplikovaných rozpadů využít náskok, který jim ještě zbývá. Spadá sem i korelovaná produkce intermedialního bozonu W, který je zodpovědný za slabou interakci a Higgsova bosonu. Hledání Higgse je důležitým úkolem pr oba soupeřící výkonné urychlovače a právě Tevatronu se podařilo vyloučit řadu oblastí hmotností, které by Higgs mohl mít. Důkaz toho, že Higgs s nějakou hmotností neexistuje, je pro odborníky jistě zajímavé a o jedné takové studii právě z Tevatronu jsme informovali v článku „Opět LHC a Tevatron“. 


Pro širokou veřejnost se atraktivním stane pouze objev této částice. A právě náznak objevu nové částice byl 6. dubna oficiálně ohlášen na speciálním semináři experimentu CDF (odkaz pod článkem). Výsledky již byly uveřejněny v článku publikovaném na elektronickém serveru arxiv. Experiment CDF studoval společnou produkci bosonu W a dvojice výtrysku hadronů (výtrysk je proud částic, které letí stejným směrem a pocházejí z jedné původní částice). Zjišťovala se hmotnost, kterou by měla částice, pokud by oba výtrysky vznikly jejím rozpadem. Takové korelace mezi W bosonem a dvojicí výtrysků mohou být i náhodné. Bez toho, aby výtrysky vznikly z rozpadu jedné částice. Ovšem jejich počet můžeme spočítat.

Zvětšit obrázek
Fermilab už uvažuje o budoucnosti, kdy by měl nahradit Tevatron nový urychlovač. Testování kryogenních modulů budoucího urychlovače

Z dat získaných experimentem CDF vyplynul náznak přebytku případů, které připouští existenci neznámé částice s hmotností v oblasti 120 až 160 GeV/c2. Tedy zhruba 160krát těžší než proton. Je to oblast kde by se mohl nacházet i slavný Higgsův boson. Je třeba poznamenat, že by se nemohlo jednat o "standardního" Higgse. Jeho předpokládané vlastnosti jsou relativně dobře známé. Víme tak, že by přebytek rozpadů v tomto případě musel být zhruba třikrát menší než pozorovaný. Jednalo by se pak o nějakého jeho exotického bratra. Jak se vyznat v zoologii všemožných i hypotetických částic a k čemu by nám byl třeba právě Higgs je popsáno zde. Jestli se opravdu jedná o objev nové částice či nové fyziky, je zatím otevřená otázka. Přebytek zkoumaných případů nad předpovědí, která plyne ze standardního modelu, je dost malý. Statistika je tak na hranici toho, kdy lze začít považovat existenci jevu za velmi pravděpodobnou. Získání dostatečné statistiky na Tevatronu už by bylo dlouhodobé a nebude asi možné, urychlovač by měl koncem září ukončit svůj provoz. A tak si zřejmě na potvrzení či vyvrácení objevu budeme muset počkat až co řeknou pokusy prováděné na LHC. Pokud jde opravdu o reálný jev, určitě jej LHC "uvidí" a bude jej moci podrobněji popsat a objasnit.



Video: kliknutím sem nebo na obrázek se otevře stránka nabízející dvě možnosti spuštění přednášky Viviany Cavaliere z University of Illinois, s kterou vystoupila na zmíněném odborném semináři ve Fermilabu. Prezentace výsledků experimentů, jež naznačují existenci nové částice, je sice podaná v dobře srozumitelné "italské" angličtině, ale pochopitelná bude nejspíše jaderným fyzikům.




Datum: 06.04.2011 21:39
Tisk článku


Diskuze:

Zkuste reálnější pohled.

Jan Blažej,2011-05-24 22:56:32

Představte si foton s magnetickou rotací vlastního kvanta v ose pohybu. Kdyby měl tento foton energii elektronu a rotoval navíc v kruhu, který se ještě pootáčí v synchronizaci se strukturou prostoru, dostanete elektron. Když přidáte pozitron honící se v tom kruhu s elektronem, dostanete neutrino. Vše, co takto rotuje v synchronizaci s prostorem (ale i jádrem atomu), má hmotnost. Pouze foton ji nemá, má jen zprostředkovanou přenosem přes neutrino. A to je celej ten váš Higgsův boson. Anihilace pak je rozbití té synchronní kruhové vazby a kvantum fotonu dostane přímou dráhu rovněž s rychlostí světla. Vysvětlil jsem to srozumitelně? Toto je ta podstata všeho, ze které vše další vychází.

Odpovědět

Higgsův boson

Petr Valonis,2011-05-08 10:56:52

Zajímá mne, jaká je vnitřní struktura Higgsova hypotetického bosonu. Prý dodává (jakým mechanismem?) hmotnost všem elementárním částicím. Co dodává hmotnost jemu? Snad ne sám sobě? Nebo existuje ještě nějaký vyšší stupeň dodavatelů hmotnosti, tentokrát i Higgsovi?

Odpovědět

Kacirska myslenka...

Mojmir Svoboda,2011-04-20 10:54:18

A neni to jen zpusob
jak mit Tevatron dele v chodu?
Nedavno jsem v tisku cetl,
ze uz ma jit uz do duchodu...
... dedek :]

S pozdravem
Mojmir

Odpovědět


To určitě není ...

Vladimír Wagner,2011-04-22 22:32:50

Důvodem rozhodnutí o uzavření Tevatronu je spuštění LHC. Tevatron po plném rozjezdu LHC už mu nemůže konkurovat. Takže, to už nic nezmění. Pokud by byla šance, že by běžel Tevatron déle a mohl získat vyšší statistiku před urychlovačem LHC, tak by s publikací tak málo signifikantního výsledku určitě počkali. Teď to podle mě berou takto: Buď je LHC potvrdí a pak jsou prvoobjevitelé a když ne, tak se zase tak nic moc neděje. Není už co ztratit.

Odpovědět

Urychlovač

Zaffod Bieblebrox,2011-04-17 20:36:25

Nemohl by někdo jednoduše nastínit k jakému posunu v praxi může vést úspěšné splnění předpokladů, kvůli kterému tato zařízení postavili? Není to jen produkce extrémně kumulované energie? Tedy baterie pro vojenské účely?

Děkuji

Odpovědět

Žádný boson ani bozon se konat nebude.

Jan Blažej,2011-04-16 18:22:58

Stejně jako se nekoná žádný graviton. Jsou to všechno liché předpovědi těch, kteří neví, ale jen slepě předpokládají. Pak se staví taková monstra, jako LHC urychlovač, zatímco nová teorie všeho už existuje. Pokud i nadále budete ignorovat knihu Tajemství VESMÍRU odhaleno /kosmas.cz/, budete žít i nadále v nevědomosti. Tím, co tvoří strukturu prostoru je neutrino, to je složeno z rotujícího elektronu a pozitronu. To je ta matrice, na které se vše odehrává.

Odpovědět

Ještě dodatek k signifikanci přebytku případů

Vladimír Wagner,2011-04-10 21:32:53

Ještě jeden dodatek k relevanci pozorování přebytků případů v oblasti 150 MeV. Na následující stránce je ukázka, že velikost přebytku je velmi citlivá i na nastavení škály, která normuje pozadí: http://cmsdoc.cern.ch/~ttf/CDFDiJetScale/AnimatedDijet.gif
Jedná se o slabý pík v invariantní hmotnosti, který není popsán červenou teoretickou křivkou. Ten při změně škály může i úplně zmizet.

Odpovědět

To se nedela, takhle nas napinat pred spanim :)

Martin Tůma,2011-04-06 22:48:38

Preji vsem dobrou noc a vysledek si prectu zitra :)

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce








Zásady ochrany osobních údajů webu osel.cz