Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Bozon Higgsa rozpadł się na kwarki b

Recommended Posts

Po sześciu latach od odkrycia bozonu Higgsa udało się zaobserwować jego rozpad na kwarki b (kwarki niskie). Zaobserwowane zjawisko jest zgodne z hipotezą mówiącą, że pole kwantowe bozonu Higgsa nadaje masę kwarkom b.

Model Standardowy przewiduje, że w 60% przypadków bozon Higgsa rozpada się na kwarki b, drugie najbardziej masywne kwarki. Przetestowanie tego założenia jest niezwykle ważne, gdyż opiera się ono na hipotezie, że to właśnie bozon Higgsa nadaje masę cząstkom elementarnym.

Dokonanie najnowszego odkrycia trwało aż sześć lat, gdyż zidentyfikowanie sposobu rozpadu bozonu Higgsa nie jest łatwe. Podczas wielu zderzeń proton-proton dochodzi do pojawienia się kwarków b, przez co wyizolowanie tych kwarków, które powstały wskutek rozpadu Higgsa jest bardzo trudne. Znacznie łatwiej jest wyizolować rzadsze rodzaje rozpadu Higgsa, jak na przykład jego rozpad do pary fotonów.

W końcu, po sześciu latach się udało. To kamień milowy w badaniu bozonu Higgsa, mówi Karl Jakobs, rzecznik prasowy eksperymentu ATLAS. Od czasu zaobserwowania przed rokiem rozpadu bozonu Higgsa do leptonów tau zespoły pracujące przy CMS i ATLAS obserwowały, jak z bozonu Higgsa powstają najbardziej masywne fermiony: tau, kwark górny, a teraz kwark b, dodaje Joel Butler, rzecznik prasowy CMS.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Czy ktoś mógłby podać przykład wykorzystania tej wiedzy w jakimś wynalazku  - tak w perspektywie najbliższych 100 lat ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
53 minuty temu, Ergo Sum napisał:

Czy ktoś mógłby podać przykład wykorzystania tej wiedzy w jakimś wynalazku  - tak w perspektywie najbliższych 100 lat ?

Rutynowe rozbijanie bozonu Higgsa i tworzenie obszarów bez masy, co umożliwi przemieszczanie obiektów masywnych z prędkością świetlną, a obiekty bezmasowe to nawet z nadświetlną. Nie będziemy zakrzywiać przestrzeni, tylko będziemy usuwać przestrzeń. Jesteśmy o krok od osobliwości technologicznej i pytania futurologiczne mają nieduży sens, a odpowiedzi jeszcze mniejszy :)

 

Edited by Jajcenty
  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, Ergo Sum napisał:

Czy ktoś mógłby podać przykład wykorzystania tej wiedzy w jakimś wynalazku  - tak w perspektywie najbliższych 100 lat ?

To pytanie przekracza granice wiedzy ludzkości.

Owszem, jest taka możliwość że to nigdy nie zostanie użyte bardziej praktycznie niż na kolokwium jako broń do tępienia studentów zanim zostaną magistrami :)
A jednak równie dobrze może to być cegiełka która w połączeniu z innymi cegiełkami sprawi że będziemy uzyskiwać energię z próżni :)

Na chwilę obecną jest to tylko kolejne potwierdzenie Modelu Standardowego a raczej jego ostatnio używanej modyfikacji.

Edited by thikim
  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 minut temu, thikim napisał:

użyte bardziej praktycznie niż na kolokwium jako broń do tępienia studentów zanim zostaną magistrami

Ach, ten Twój pesymizm. Ja widzę narzędzie do ostrzenia studentów :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ale co w tym pesymistycznego? Każdy naukowy sadysta (a tacy głównie uczą) będzie zachwycony :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

16 godzin temu, Jajcenty napisał:

będziemy usuwać przestrzeń

no to brzmi nieźle jak faktycznie jakieś praktyczne wykorzystanie, tzn my tego nie dożyjemy ale już może nasze praprawnuki będą mogły sobie np. zmniejszyć przestrzeń w lodówce ;) a naukowi sadyści pustą przestrzeń w mózgach studentów :D

Share this post


Link to post
Share on other sites

poznanie tych podstawowych klocków lego i zależności między nimi jest fundamentalne i ilość zastosowań jest trudna do określenia. od nowych źródeł energii po nowe materiały aż po nowe systemy komunikacji

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nie zapominajmy też o zwyczajnej elektronice użytkowej, która w zaskakująco dużym stopniu bazuje na odkryciach z badań podstawowych.

To właśnie takie badania przesunęły granicę rozmiaru tranzystora w procesorze. Jeszcze nie tak dawno temu mówiono o limicie bodajże 20nm, potem 15, 11, 8... a teraz chyba 5nm nie wydaje się ostatnim słowem.

Nie jest to tak bezpośrednio widoczne, ale to pewne "skutki uboczne" badań nad rozpadem różnych dziwnych cząstek.

Dołóżmy też inżynierię materiałową, która podobno też odrobinę daje radę z tego czerpać... a i w medycynie zastosowania się znajdą i bez nadmiernego wybiegania w przyszłość, bo często to zaledwie 5-20 lat.

 

Sam rozpad bozonu Higsa to raczej taki fetysz naukowców, ale przy okazji tego badania zawsze odkrywa się masę mniej medialnych rzeczy, które potem mogą całkiem szybko trafić do naszych kieszeni.

Edited by pogo

Share this post


Link to post
Share on other sites

Fantazjujecie. To jest poziom badania materii który jest poza możliwościami technicznymi wykonania czegokolwiek. A wiele wskazuje na to że ten poziom w aspekcie budowy czegoś pozostanie dla nas nieosiągalny na zawsze.
My tu co chwila walimy głowami w "final frontier" i się odbijamy.

To jest jak odkrycie że poprzez bombardowanie ołowiu możemy otrzymać złoto. Nikt tak nie produkuje jednak złota.

To jest jak odkrycie że planeta X składa się z diamentów a Y ze złota. Jakoś nie wybuchła z tego powodu gorączka złota :)

2 godziny temu, pogo napisał:

ale przy okazji tego badania zawsze odkrywa się masę mniej medialnych rzeczy, które potem mogą całkiem szybko trafić do naszych kieszeni.

To się już skończyło. Gro rzeczy mieliśmy z programu Apollo. I koniec.

Tak jak każde ognisko wygasa tak każde odkrycie ma ograniczony potencjał tworzenia nowych wynalazków.

Edited by thikim

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 godzin temu, thikim napisał:

Fantazjujecie. To jest poziom badania materii który jest poza możliwościami technicznymi wykonania czegokolwiek.

Przecież nie chodzi o to, żeby Janusz z Grażynką sobie w garażu protony zderzali czy łapali do wiaderka kwarki powstające z rozpadu bozonu Higgsa. Tu chodzi o wiedzę jaką ludzkość uzyskuje z tych badań i wykorzystanie tej wiedzy w praktyce. Nie jesteśmy w stanie oszacować/wyobrazić sobie ile i jakie to mogą być zastosowania. Jak dla mnie to ognisko na pewno jeszcze nie wygasło, przynajmniej tak długo jak długo jesteśmy w stanie zwiększać enerię w akceleratorach...

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, tomak said:

przynajmniej tak długo jak długo jesteśmy w stanie zwiększać enerię w akceleratorach

Ten temat praktycznie jest już zamknięty, przynajmniej na długo. Przede wszystkim z powodu kosztów, które rosną wykładniczo ze zwiększaniem energii. A są i problemy techniczne.
Poza tym w przypadku LHC było wiadomo, co chce się znaleźć/sprawdzić. To była motywacja. Teraz tego nie ma (no prawie, bo...). Nie wiadomo jak duża może być "dziura poznawcza" na skali energii - ile rzędów wielkości by trzeba dołożyć, żeby coś istotnego znaleźć. I tak dalej, bo podobnych problemów jest więcej. Był projektowany akcelerator 80 km (LHC 27), ale projekt padł. Jeśli coś nowego dzieje się przy energiach prównywalnych z LHC, to tam zostanie znalezione, to sprawa statystyki. Przy większych energiach, ale porównywalnych z LHC, to co w LHC zdarza się ekstremalnie rzadko, będzie zdarzać się częściej, i to prawdopodobnie wszystko, czego można spodziewać po akceleratorze, który byłby w najbliższych latach technicznie wykonalny. Najbliższych, czyli 20-30 lat.

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

No to lipa :( Dawno się tematem nie interesowałem, kojarzę, że miał być przedstawiony wynik studium na temat FCC jakoś w tym roku - czyli co, nic z tego nie będzie?

A co z HL-LHC? O ile się nie mylę, był planowany kolejny upgrade LHC w bliższej perspektywie niż 20-30 lat. Tak czy inaczej, nawet jeśli nie większe energie, to nadal coś tam kombinują i generują dane, których analiza może potrwać jeszcze długie lata (przykład odkrycia po latach w komentowanym artykule). Ja bym był daleki od stwierdzenia, że nic już nie odkryjemy i nie wynajdziemy dzięki akceleratorom.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jeszcze 100 lat temu wydawało się możliwe tylko na papierze przezwyciężenie sił jądrowych. A tu proszę, od wielu dekad możemy się cieszyć z nowego źródła energii.

aaaaaa, sorry zapomniałem, my nadal nie możemy.

jak przeanalizuje się budowę/strukturę muru to będzie łatwiej go rozbić głową uderzając we właściwy punkt, niż walenie na oślep. od teorii do technologii mogą upłynąć wieki ale i tak warto bo można się dowiedzieć czy brnięcie w danych kierunkach rozwoju w ogóle ma sens.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
18 godzin temu, tomak napisał:

Przecież nie chodzi o to, żeby Janusz z Grażynką sobie w garażu protony zderzali czy łapali do wiaderka kwarki powstające z rozpadu bozonu Higgsa. Tu chodzi o wiedzę jaką ludzkość uzyskuje z tych badań i wykorzystanie tej wiedzy w praktyce.

Jak się wrócisz do postu początkującego dyskusję to przeczytasz że nie chodzi o wiedzę tylko o praktyczne wykorzystanie tej wiedzy.

Praktyczne wykorzystanie jest np. wtedy jak odkrywasz że można manipulować atomami i nimi manipulujesz uzyskując coś co ma praktyczne zastosowanie dla Janusza i Grażyny. Nawet jeśli to Janusz z wielkiego miasta :)

Tu nic takiego nie ma.

5 godzin temu, tempik napisał:

Jeszcze 100 lat temu wydawało się możliwe tylko na papierze przezwyciężenie sił jądrowych. A tu proszę, od wielu dekad możemy się cieszyć z nowego źródła energii.

Nie do końca zrozumiałem. Rozpad promieniotwórczy (1896) to jednak wcześniej odkryto niż siły jądrowe (powiedzmy że 1928) :D i od razu zaczęto wykorzystywać - chociażby zegarki ze świecącymi wskazówkami.
Więc nie było tak że coś tam tylko na papierze. Najpierw zauważono zjawisko, potem trochę zrozumiano, potem zastosowano, potem lepiej zrozumiano, potem lepiej zastosowano.

A tu tylko coś wyliczyliśmy i coś zauważyliśmy - i koniec. Nie ma praktycznego zastosowania. Żadnego. Poza kolokwiami i punktami za publikację - co się zresztą ukróci w nowym systemie. Tzn. nie punkty ale parcie na nie.

5 godzin temu, tempik napisał:

jak przeanalizuje się budowę/strukturę muru to będzie łatwiej go rozbić głową uderzając we właściwy punkt, niż walenie na oślep

Odkrycie Higgsa ani jego rozpadu nie zrobiło w tym murze najmniejszej rysy, ba, jeśli chodzi o sam mur to nic nowego w sumie nie wniosło do tego co znano od lat załóżmy 40-stu. Dalej trzeba walić głową :D licząc że za biliard pierwszym uderzeniem powstanie jednak rysa :D

Ja na to nie liczę. Jest wiele granic wiedzy. Jedną napotkaliśmy - i od prawie 100 lat jest nienaruszalna.

Niedługo zrozumiemy że napotkaliśmy kolejne.

Ostatecznie chciałbym wszystkim uświadomić. Akceleratory budowano w nadziei potwierdzenia supersymetrii w modelu standardowym. I zonk. Higgs był tylko przy okazji.
To teraz co to oznacza. To oznacza że paru ludków profesorów szło do polityka jakiejś partii i mówiło: możemy dokonać przełomowego odkrycia trzeba tylko wydać załóżmy 20 mld $. No i polityk mówił - no dobra może będę pamiętany że pomogłem.
Ale to wszystko się nie udało :)  nie odkryto supersymetrii.

I teraz już argument w rodzaju: sorry, źle liczyłem że cząstki supersymetryczne są do 10 TeV, właściwie nie wiem czemu się pomyliłem, sorry za te 20 mld $. Teraz jak wydamy 200 mld $ w akceleratorze o rozmiarze 200 km który zderzać będzie z energią do 100 TeV to może się uda - chociaż nie mam pewności.
Nic takiego nie nastąpi. Nie w najbliższych latach. Prawdopodobnie nie za naszego życia.

Można powiedzieć że supersymetria pogrzebała większe akceleratory a tym samym wiele szans na kolejne odkrycia.

Jest jeszcze nadzieja że Chiny kiedyś stwierdzą: nasze musi być większe :) Ale ile razy większe?

100? 1000? 10 000? Nie. Do tych energii nie dojdziemy nigdy przy naszych planetarnych ograniczeniach. A może tam są odpowiedzi na nasze pytania?

Edited by thikim

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zgodzę się z Tobą że w badaniu cząstek elementarnych zbliżamy się do zapaści.bo żeby pchać ten wózek dalej koszty będą rosły wykładniczo. A polityk jest hojny jeśli mówimy o max kilku mld. Wtedy jest duża szansa na sławę, relatywnie małym kosztem. Jak koszty są większe to lepiej jest zainwestować np. w jakąś populistyczną kiełbasę wyborczą, murowany sukces, zero ryzyka.

A co do ss to brak jej potwierdzenia to też cenna wiedza i sukces. Z higsem było podobnie, porażki w szukaniu na niższych energiach wykluczało jego przewidywane właściwości. Trochę jak gra w statki, odkrycie pustego pola to też cenna wiedza i zwiększenie prawdopodobieństwa trafienia kolejnym strzałem.

Ale wiadomo, Noble dają raczej za znalezienie czegoś a nie ze stwierdzenie że czegoś nie ma,nie da się :)

Edited by tempik

Share this post


Link to post
Share on other sites

Postęp w fizyce fundamentalnej (ex nihilo mi zaraz napisze że postęp to jest jak fizyk używa ekologicznego młotka do rozbijania atomu) kosztuje coraz więcej.

Oczywiście jest szansa że przy wiedzy którą mamy lub uzyskamy z kosmosu (np. kolejne cząstki Oh my God) dokonamy postępu i obejdzie się bez akceleratora - opracowanie nowej teorii pociągnie za sobą nowe przewidywania i konieczność budowy nowego akceleratora.

Ale skąd ten optymizm we wszystkich? Pewnie z doświadczenia że umierają zawsze tylko inni ludzie :D
Równie dobrze może być tak że do dalszego postępu teoretycznego potrzebujemy danych z akceleratora 1000 razy większego. I d*pa. Koniec postępu.

6 minut temu, tempik napisał:

Zgodzę się z Tobą że w badaniu cząstek elementarnych zbliżamy się do zapaści.bo żeby pchać ten wózek dalej koszty będą rosły wykładniczo

Zatem zgoda :)
Możemy oczywiście polegać na obserwacjach kosmologicznych ale tak jakby akceleratory dają możliwość powtarzania eksperymentów, upewniania się, dobierania parametrów i jest z 1000 razy szybciej akceleratorem niż innymi metodami. 1000 razy szybciej oznacza parę lat :)

Może oczywiście być też tak że narodzi się super Einstein który wyprowadzi teorię wszystkiego mając ołówek i zeszyt.
Ale po pierwsze liczenie na to jest jak gra w lotka (statystyk na studiach zapytał kto gra w lotka po czym tym co podnieśli ręce powiedział że będą poprawiać pierwszy rok :D ).

A po drugie nawet takiego geniusza będzie trzeba zweryfikować jakimś doświadczeniem - podobnie jak wiele razy weryfikowano STW i OTW - czyli sprawdzano Einsteina.

Co do wydatku. Wydatki na takie rzeczy mają ograniczenia. Lepiej się wydaje publiczne pieniądze gdy sukces jest pewny w perspektywie 2-3 lat.

A budowa akceleratora od planu do sukcesu to jest kilkanaście lat. Można na to wydać parę mld, nawet kilkadziesiąt jeśli się wiele państw weźmie za to. Ale nie kilka bln.

Edited by thikim

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przed dwoma laty nad Antarktyką zarejestrowano zjawisko, którego fizycy wciąż nie potrafią jednoznacznie wyjaśnić. Niewykluczone, że nie pasuje ono do Modelu Standardowego.
      W marcu 2016 roku należący do NASA Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA), dryfujący nad Antarktyką balon z anteną wykrywającą promieniowanie kosmiczne, zarejestrował dwa impulsy promieniowania kosmicznego, które... pochodziły z Ziemi. Od tamtej pory zaproponowano szereg wyjaśnień tego zjawiska. Mówiono o sterylnych neutrino i o nietypowym rozkładzie ciemnej materii we wnętrzu Ziemi.
      Astrofizycy z Penn State University opublikowali artykuł, w którym informują, że to, co zarejestrowała ANITA nie jest jedynym zjawiskiem tego typu. Okazało się, że trzykrotnie podobne impulsy wykryło IceCube, umieszczone w lodzie Antarktyki obserwatorium neutrin. Z artykułu autorstwa Dereka Foxa, Steinna Sigurdsonna i innych dowiadujemy się też, że szansa, iż zaobserwowane zjawisko jest zgodne z Modelem Standardowym wynosi 1/3.500.000.
      Fox, Sigurdsson i ich koledzy sprawdzili dane z innych detektorów, poszukując w nich sygnałów podobnych do tych, jakie zarejestrowała ANITA. Gdy okazało się, że promieniowanie kosmiczne pochodzące z Ziemi zostało trzykrotnie zarejestrowane przez IceCube, naukowcy zdali sobie sprawę, że wpadli na trop czegoś, co może zmienić współczesną fizykę. To skłoniło mnie do poważnego przyjrzenia się danym z ANITA. Właśnie po to jest się fizykiem. By łamać modele, ustalać nowe stałe, dowiadywać się o świecie czegoś, czego nie wiemy, mówi Fox.
      Nawet jeśli Model Standardowy świetnie wyjaśnia nam szereg zjawisk, to ma on wiele luk. Na przykład nie pasuje do niego istnienie ciemniej materii, masa neutrino czy asymetria materii i antymaterii we wszechświecie, mówi Seyda Ipek, fizyk cząstek z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine.
      Nadzieją na jakiś przełom w fizyce był Wielki Zderzacz Hadronów. Urządzenie wykryło bozon Higgsa, brakujący element Modelu Standardowego, i na tym się skończyło. Tymczasem fizycy na całym świecie szukają nowych idei, które pozwoliłyby lepiej zrozumieć wszechświat.
      Teraz część naukowców twierdzi, że artykuł fizyków z Penn State dostarcza solidnych podstaw dających nadzieję, że w końcu w fizyce wydarzy się coś nowego. Od samego początku było jasne, że jeśli wydarzenia zarejestrowane przez ANITA są spowodowane cząstkami, które przebyły tysiące kilometrów przez naszą planetę, to cząstki te z bardzo dużym prawdopodobieństwem nie należą do Modelu Standardowego, stwierdza Mauricio Bustamante, astrofizyk z Uniwersytetu w Kopenhadze. Opublikowany artykuł to pierwsze solidne wyliczenie prawdopodobieństwa, które pokazuje, jak mało możliwe jest, że mamy tu do czynienia z czymś, co zgadza się z Modelem Standardowym, dodaje. Podobnego zdania jest Bill Louis, fizyk neutrino z Los Alamos National Laboratory.
      Jeśli wspomniane sygnały pochodziłyby od cząstek z Modelu Standardowego, to cząstkami tymi byłyby neutrino. Żadne inna cząstka nie przedostałaby się przez cały przekrój naszej planety. Jednak, jak mówi Louis, neutrino zdolne do przelecenia przez przekrój Ziemi mają tak małą energię, że nie powinny zostać wykryte przez ANITA i IceCube. Te o większych energiach, które mogłyby zostać zarejestrowane, zostałyby wcześniej przechwycone przez Ziemię. Zdaniem Louisa artykuł z Penn State wskazuje, że to, co wywołało zarejestrowane sygnały jest zgodne z teorią o supersymetrii.
      Zdaniem autorów artykułu, najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem pojawienia się zarejestrowanych sygnałów jest istnienie sleptonów stau. Wedle teorii o supersymetrii są one supersymetrycznymi partnerami leptonów tau Modelu Standardowego.
      Louis dodaje, że na obecnym etapie badań tak dokładne wskazanie na konkretne cząstki jest nieco naciągane. Autorzy z Penn State dokonali solidnych obliczeń wskazujących, że najprawdopodobniej żadna znana cząstka nie mogła przebyć Ziemi w taki sposób, jak te zarejestrowane. Jednak wciąż nie ma całkowitej pewności. Na pewno zaś mamy za mało danych, by wskazywać na konkretną cząstkę.
      Fox zgadza się z tym, co mówi Louis. Jako obserwator nie mam możliwości definitywnego stwierdzenia,  że to stau. Analizowałem dane, próbując dowiedzieć się czegoś nowego o wszechświecie i trafiłem na dziwaczne zjawisko. Potem wraz z kolegami przejrzeliśmy literaturę fachową, by sprawdzić, czy ktoś już tego nie wyjaśnił. Znaleźliśmy artykuły, w tym jeden sprzed 14 lat, których autorzy przewidywali coś podobnego, dodaje.
      Okazuje się, że niektórzy fizycy teoretycy przewidywali, iż sleptony stau mogą dawać takie właśnie sygnały w detektorach neutrin. Jako, że prace te były pisane na długo zanim ANITA zarejestrowała sygnały, nie można wykluczyć, iż fizycy ci byli na dobrym tropie.
      Fox nie wyklucza, że jeśli naukowcy pracujący przy IceCube sięgną głębiej do swoich archiwów, to znajdą tam kolejne sygnały, których wcześniej nie zauważono. Louis i Bustamante uważają, że NASA powinna przeprowadzić więcej badań za pomocą ANITA i spróbować zarejestrować kolejne sygnały tego typu. Musimy być pewni, że zjawiska te nie są związane z jakimiś nieznanymi nam czynnikami, na przykład z nierozpoznanymi właściwościami lodu Antarktyki. Potrzebujemy kolejnych instrumentów, które wykryłyby podobne sygnały, mówi Bustamante.
      Jeśli dokonane dotychczas obserwacje się potwierdzą, może okazać się, że ANITA może mieć większy wkład w naukę niż Wielki Zderzacz Hadronów (LHC). Każdy przypadek zaobserwowania cząstek nienależących do Modelu Standardowego będzie przełomem, gdyż pokaże nam, gdzie mamy poszukiwać fizyki spoza Modelu Standardowego. W LHC bardzo trudno byłoby uzyskać i wykryć cząstki supersymetryczne, stwierdza Ipek. Naukowcy dodają, że dzięki danym z ANITA można będzie ewentualnie tak dostroić LHC by Zderzacz zaczął badań supersymetryczne cząstki.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przed czterema miesiącami zamknięto Tevatron, niezwykle zasłużony dla nauki akcelerator cząstek z amerykańskiego Fermilab. Jednak prowadzone w nim w przeszłości prace ciągle umożliwiają dokonywanie kolejnych odkryć.
      Akcelerator dostarczył olbrzymiej ilości danych, których analiza i interpretacja ciągle nie zostały zakończone.
      Podczas konferencji we Włoszech poinformowano, że dane z Tevatronu wskazują, iż podczas zderzeń protonów z antyprotonami pojawiały się liczne sygnały, których źródłem może być bozon Higgsa o masie pomiędzy 117-131 GeV. Statystyczne prawdopodobieństwo wynosi 2,6 sigma, co oznacza, że istnieje 0,5% szansy, iż sygnały są przypadkowe. Jest więc ono zbyt niskie, by jednoznacznie rozstrzygnąć o istnieniu bozonu w tym przedziale, jednak znaczenie odkrycia polega na tym, iż potwierdza ono obserwacje dokonane w Wielkim Zderzaczu Hadronów. Wynika z nich, że Boska Cząstka, o ile istnieje, może mieć masę około 125 gigaelektronowoltów.
      Dane z Tevatronu są tym cenniejsze, iż akcelerator pracował w inny sposób niż LHC i obserwował inne rodzaje rozpadu cząstek, zatem można stwierdzić, że podobne wyniki uzyskano różnymi metodami. Ponadto LHC uzyskało swoje wyniki z 5 odwrotnych femtobarnów, ale przy energii 7 teraelektronowoltów. Ilość danych z Tevatrona to 10 odwrotnych femtobarnów uzyskanych przy energii 2 TeV.
      W bieżącym roku, jak informowaliśmy, LHC będzie pracował z energią 8 TeV. To powinno pozwolić na uzyskanie danych o statystycznym prawdopodobieństwie wynoszącym 5 sigma. To wystarczy, by ogłosić odkrycie bozonu Higgsa. O ile, oczywiście, on istnieje.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na University of California Riverside dokonano odkrycia pewnej właściwości dwuwarstwowego grafenu (BLG), które uczeni przyrównują do odkrycia bozonu Higgsa. Dwuwarstwowy grafen, podobnie jak grafen jednowarstwowy, charakteryzuje się bardzo dobrym przewodnictwem, elektrony w nim poruszają się bardzo szybko. Jednak fizycy z Kalifornii zauważyli, że gdy liczba elektronów w takim grafenie jest bliska zeru, materiał staje się izolatorem. BLG zmienia się w izolator, gdyż dochodzi do spontanicznej organizacji elektronów. Zamiast swobodnie wędrować, zaczynają poruszać się w zorganizowany sposób. Zjawisko to jest znane jako spontaniczne złamanie symetrii i ma ono olbrzymie znaczenie, gdyż u jego podstaw leżą właściwości, które powodują, że cząstki mają masę - mówi profesor Chun Ning Lau.
      Profesor Allan MacDonald, współautor badań, dodaje, że udało się zmierzyć masę cząstek kwantowych nowego typu, które występują tylko w kryształach BLG. Zasady fizyczne, które nadały tym cząstkom masę są bardzo bliskie zasadom, które powodują, że masa protonu w jądrze atomu jest znacznie większa niż masa kwarków, z których jest on zbudowany. Cząstka znaleziona przez nasz zespół jest zbudowana z elektronów, nie z kwarków. Warto tutaj dodać, że zespół z University of California nie działał na ślepo. Istniały teoretyczne podstawy do przypuszczeń, że w morzu elektronów w dwuwarstwowym grafenie może pojawić się nowa cząstka.
      Praktyczną implikacją badań jest stwierdzenie, że przerwa energetyczna w BLG zwiększa się wraz z rosnącym natężeniem pola magnetycznego. Przerwa energetyczna (pasmo wzbronione) w ciałach stałych to taki zakres energii, w którym elektrony są silnie rozpraszane, w wyniku czego nie występują elektrony o takim właśnie zakresie energii. Jej obecność decyduje o właściwościach materiału. W metalach ona nie występuje, w półprzewodnikach jest mała, w izolatorach duża. Istnienie przerwy energetycznej w krzemie pozwala na wykorzystanie go w elektronice, gdyż umożliwia przełączanie krzemu pomiędzy stanem, w którym przepływ elektronów jest możliwy, a takim, w którym jest niemożliwy.
      W jednowarstwowym grafenie przerwa energetyczna w naturalny sposób nie występuje, przez co zbudowane zeń urządzenie nie może być wyłączone. Z punktu widzenia zastosowań w elektronice to kolosalna wada. BLG może być za to wyłączone. Jesteśmy dopiero na początku naszych badań i na razie przerwa jest zbyt wąska, by dwuwarstwowy grafen można było zastosować w praktyce. Jednak badania dają nam olbrzymią nadzieję i wskazują na możliwe rozwiązania - grafen trójwarstwowy i czterowarstwowy, które prawdopodobnie będą miały znacznie szersze pasmo wzbronione, umożliwiające wykorzystanie ich w technologiach cyfrowych. Już zaczęliśmy badać takie materiały - mówi Lau.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas dzisiejszej konferencji prasowej naukowcy pracujący przy eksperymentach ATLAS i CMS Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC) poinformowali o stanie poszukiwań bozonu Higgsa. Z analizy danych uzyskanych przez ATLAS wynika, że masa Boskiej Cząstki - o ile w ogóle ona istnieje - znajduje się w przedziale 116-130 gigaelektronowoltów (GeV). Dane CMS wskazują na przedział 115-127 GeV. To bardzo wysoka zgodność, ale jeszcze zbyt mała by stwierdzić, że bozon Higgsa został odkryty.
      Poprzednia konferencja na temat poszukiwania bozonu, podczas której informowano o zakresie 114-145 GeV, odbyła się przed dwoma miesiącami.
      Bozon, o ile w ogóle istnieje, rozpada się niezwykle szybko. Naukowcy szukają właściwie nie samego bozonu, co śladów po jego rozpadzie. Dotychczas badano różne zakresy masy i różne rodzaje rozpadu. Wszystkie wykluczono i do sprawdzenia pozostał jeszcze dość wąski zakres energii.
      W przedziale 124-126 GeV zauważono bardzo interesujące sygnatury, które mogą świadczyć o istnieniu bozonu Higgsa. Wciąż jednak dysponujemy zbyt małą ilością danych, by ostatecznie potwierdzić jego znalezienie, bądź orzec, że Boska Cząstka nie istnieje.
      Obecnie Wielki Zderzacz Hadronów, który szczegółowo opisaliśmy we wcześniejszym artykule, nie pracuje. Zgodnie z planem jest on wyłączany w okresie zimowym. To jednak nie oznacza, że nie pracują też naukowcy. Przez najbliższe miesiące będą oni dokonywali kolejnych analiz uzyskanych danych. W marcu będzie miała miejsce kolejna konferencja dotycząca bozonu Higgsa. Na ostateczne potwierdzenie jego istnienia będziemy musieli poczekać do przyszłego roku.
      Istnienie bozonu Higgsa jest postulowane przez Model Standardowy, który stwierdza, że znane nam cząstki - kwarki i leptony - posiadają masę dzięki oddziaływaniu z polem Higgsa, którego nośnikami są właśnie bozony Higgsa.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Bozon Higgsa ma już coraz mniej miejsc, w których może się ukryć. Dwa zespoły badaczy pracujące w ramach eksperymentów CMS i Atlas na Wielkim Zderzaczu Hadronów wyeliminowały około 95% procent zakresu masy, w którym może występować Boska Cząsteczka.
      Higgs, jeśli istnieje, znajduje się pomiędzy 114 a 145 gigaelektronowoltów - powiedział podczas konferencji Lepton-Proton profesor Vivek Sharma z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego. Naukowiec jest odpowiedzialny za prace prowadzone w ramach CMS.
      Naukowcy już przed kilkoma tygodniami zaobserwowali pewne sygnały, które mogą świadczyć o znalezieniu bozonu Higgsa, jednak wciąż dysponują zbyt małą ilością danych, by mieć pewność, że odkryli to, czego szukali.
      Wchodzimy w bardzo ekscytującą fazę poszukiwań bozonu Higgsa. Jeśli istnieje on w zakresie 114-145 GeV, to wkrótce powinniśmy zacząć otrzymywać statystycznie znaczący nadmiar sygnałów w porównaniu z sygnałami tła. A jeśli ich nie otrzymamy, to należy całkowicie wykluczyć ten zakres masy. Tak czy inaczej idziemy w kierunku wielkiego odkrycia, które prawdopodobnie nastąpi przed końcem bieżącego roku - mówi Sharma.
×
×
  • Create New...