Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

„To wyjątkowy dzień, długo oczekiwany nie tylko przez nas, ale przez całą społeczność fizyków”

Rekomendowane odpowiedzi

Nadeszły długo oczekiwane pierwsze wyniki badań w eksperymencie Muon g-2 prowadzonym przez Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab). Pokazują one, że miony zachowują się w sposób, który nie został przewidziany w Modelu Standardowym. Badania, przeprowadzone z bezprecedensową precyzją, potwierdzają sygnały, jakie inni naukowcy zauważali od dekad. Jeśli się potwierdzą, będzie to wyraźnym dowodem, iż miony wykraczają poza Model Standardowy i mogą wchodzić w interakcje z nieznaną cząstką.

To wyjątkowy dzień, długo oczekiwany nie tylko przez nas, ale przez całą społeczność fizyków, mówi Graziano Venanzoni, fizyk z Włoskiego Narodowego Instytutu Fizyki Jądrowej, rzecznik eksperymentu Muon g-2.

Miony są około 200 razy bardziej masywne niż ich kuzyni, elektrony. Występują w promieniowaniu kosmicznym docierającym do Ziemi, a w akceleratorach cząstek potrafimy uzyskiwać je w dużych ilościach. Podobnie jak elektrony, miony zachowują się tak, jakby zawierały magnes. Jak wiemy ze wzoru wprowadzonego przez Paula Diraca, twórcę teorii kwarków, moment magnetyczny samotnego mionu – współczynnik g – ma wartość 2. Stąd zresztą nazwa eksperymentu Muon g-2. Z czasem do wyliczeń tych wprowadzono niewielkie poprawki, określając dokładną wartość współczynnika.

Jednak na mion, podobnie zresztą jak na elektron, wpływa jego otoczenie. Gdy miony krążą w eksperymencie Muon g-2 stykają się z kwantową pianką tworzoną przez pojawiające się i znikające subatomowe cząstki. Interakcja z nimi wpływa na wartość współczynnika g. Model Standardowy pozwala z wielką precyzją wyliczyć tę wartość. Oczywiście uwzględniając przy tym znane nam cząstki. Jeśli więc pojawi się cząstka lub siła nieznana w Modelu Standardowym, współczynnik g przyjmie wartość, która nie jest przezeń przewidziana.

To, co mierzymy, odzwierciedla wszystkie interakcje, z jakimi mion miał do czynienia. Jednak gdy teoretycy przeprowadzają swoje obliczenia, biorąc pod uwagę wszystkie znane siły i cząstki Modelu Standardowego, okazuje się, że wynik ich obliczeń jest różny od wyniku naszego eksperymentu. To silna wskazówka, że na mion działa coś, czego nie przewiduje Model, mówi Renee Fatemi, fizyk z University of Kentucky, która jest odpowiedzialna za symulacje w eksperymencie Muon g-2.

Zgodnie z akceptowanymi obecnie wyliczeniami teoretyków współczynnik g dla mionu wynosi 2,00233183620(86), a wartość poprawki momentu magnetycznego to 0,00116591810(43). W nawiasach zawarto niepewność wyliczeń. Tymczasem uśrednione wartości, jakie uzyskano podczas najnowszych eksperymentów w Fermilab to 2,00233184122(82) oraz 0,00116592061(41).

Istotność statystyczna tej różnicy – czyli w tym przypadku niezgodność obliczeń teoretycznych obliczeń z pomiarami – wynosi aż 4,2 sigma. Przypomnijmy tutaj, że od 5 sigma mówimy w fizyce o odkryciu. Prawdopodobieństwo, że uzyskane wyniki są fałszywe wynosi 1:40 000. Jak zatem widać, fizycy o odkryciu jeszcze nie mówią, ale mają bardzo silne przesłanki, by wierzyć w wyniki eksperymentu.

Eksperyment Moun g-2 zaczął w Fermilab pracę w 2018 roku. Korzysta on z nadprzewodzącego magnetycznego pierścienia akumulacyjnego o średnicy ponad 15 metrów. W 2013 roku pierścień ten został przewieziony z Brookhaven National Laboratory, gdzie nie był już potrzebny. To niezwykłe wydarzenie opisywaliśmy przed 8 laty. Przez kolejne 4 lata specjaliści składali, kalibrowali i testowali nowe urządzenie, wyposażając Moun g-2 w najnowsze osiągnięcia techniki i tworząc na jego potrzebny nowe metody badawcze.

W eksperymencie tym strumień mionów tysiące razy krąży w pierścieniu z prędkością bliską prędkości światła. Tylko w pierwszym roku działania Muong g-2 z Fermilab zebrał więcej danych niż wszystkie wcześniejsze eksperymenty razem wzięte. Dzięki współpracy ponad 200 naukowców z 35 instytucji naukowych z 7 krajów udało się obecnie dostarczyć szczegółowe dane dotyczące pomiarów ruchu ponad 8 miliardów mionów wykorzystywanych podczas pierwszego sezonu badawczego (rok 2018). Obecnie prowadzone są analizy danych z dwóch kolejnych sezonów (lata 2019–2020). Jednocześnie trwa czwarty sezon, a piąty jest planowany.

Połączenie danych ze wszystkich wspomnianych sezonów pozwoli na określenie współczynnika g z jeszcze większą precyzją. Dotychczas przeanalizowaliśmy mniej niż 6% danych, jakie dostarczy nam Muon g-2. Już pierwsze wyniki pokazują, że istnieje interesująca rozbieżność pomiędzy eksperymentem a Modelem Standardowym. W ciągu najbliższych kilku lat dowiemy się znacznie więcej, mówi Chris Polly z Fermilab, który jako student brał udział w badaniach w Brookhaven.


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

W takim razie ciekawe co taonem?

Ogólnie odnośnie zaskakujących różnic między leptonami, ostatnio głośno było o tym mezonie B - ponoć ma się równo rozpadać do elektrów i mionów, a jednak widzą asymetrię (na razie 3.1 sigma: ~1/1000) np. https://www.scientificamerican.com/article/unexplained-results-intrigue-physicists-at-worlds-largest-particle-collider/ ... ale np. mezony pi rozpadają się bardzo asymetrycznie jak 0.999877 do mionu, 0.000123 do elektronu  https://en.wikipedia.org/wiki/Pion#Charged_pion_decays , więc czy takie asymetrie powinny być zaskakujące?

Też dobrze sobie przypomnieć, uzmysłowić że leptony są malutkimi magnesikami w kierunku spinu, na których można wykonywać dość skomplikowane akrobatyki jak echo spinowe: https://en.wikipedia.org/wiki/Electron_paramagnetic_resonance#Pulsed_electron_paramagnetic_resonance

800px-SpinEcho_GWM_stills.jpg

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Obecnie fizycy mogą mieć znacznie większe szanse na to, aby odkrywać nowe cząstki oraz istniejące między nimi zależności. Te szanse zwiększą się, gdy fizycy poznają rzeczywistą budowę atomów, molekuł oraz bardziej złożonych materialnych struktur, a bardziej konkretnie, gdy poznają, jak istotną rolę w w budowie materialnych struktur odgrywają składniki fundamentalnych cząstek, które zostały nazwane potencjałowymi powłokami. Wówczas będą mogli dostrzec, że nowe cząstki można odkrywać bez końca, że zmiana warunków eksperymentu prowadzi do pojawienia się nowych cząstek. Będą mogli to dostrzec, gdy poznają treść artykułu "Skutki atomowych wiązań w świetle fundamentalnych zjawisk" http://pinopa.narod.ru/Skutki_atom_wiazan.pdf.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
4 godziny temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Zgodnie z akceptowanymi obecnie wyliczeniami teoretyków współczynnik g dla mionu wynosi 2,00233183620(86), a wartość poprawki momentu magnetycznego to 0,00116591810(43). W nawiasach zawarto niepewność wyliczeń. Tymczasem uśrednione wartości, jakie uzyskano podczas najnowszych eksperymentów w Fermilab to 2,00233184122(82) oraz 0,00116592061(41).

To są tak niewielkie różnice, że trudno mówić o jakimś wielkim odkryciu. Jak dla mnie to potwierdza Model Standardowy, ale nawet jeśli czymś tam różni to... ta różnica powstaje dopiero na 8 miejscu po przecinku i to jeszcze minimalna.

Generalnie należy zauważyć, że współczesne nazewnictwo naukowe jest przesiąknięte bełkotem, które prowadzi na manowce. Czy można nazywać mion cząstką elementarną, jeżeli rozpada się on na 3 inne mniejsze cząstki? Oczywiście, że nie, bo te 3 cząstki będą "bardziej" elementarne. Jeżeli coś ma być elementarne, to powinno być podstawowe, czyli powinno być kwantem.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
26 minut temu, Antylogik napisał:

Jak dla mnie to potwierdza Model Standardowy, ale nawet jeśli czymś tam różni to... ta różnica powstaje dopiero na 8 miejscu po przecinku i to jeszcze minimalna.

Wspaniała i (anty)logiczna obserwacja - Model Standardowy jest bardzo dobry, i paradoksalnie każde doświadczenie które poza niego wykracza musi go najpierw potwierdzić z ogromną dokładnością. Nie ma w tym żadnej sprzeczności:
Ufol szukający gatunku małp wyrytego na Voyagerze najpierw ucieszy się po znalezinu w archiwach z przechwyconymi transmisjami telewizyjnymi kanałów pornograficznych, a dopiero potem będzie się zastanwiać dlaczego na tabliczce brakuje "samicy z męskimi organami".

31 minut temu, Antylogik napisał:

Czy można nazywać mion cząstką elementarną, jeżeli rozpada się on na 3 inne mniejsze cząstki? Oczywiście, że nie, bo te 3 cząstki będą "bardziej" elementarne. Jeżeli coś ma być elementarne, to powinno być podstawowe, czyli powinno być kwantem.

1) Kwantowość cząsteczek nie narzuca ograniczeń na ich strukturę wewnętrzną.
2) Większości rozpadów nie da się interpretować w kontekście "rozjechania składowych", to elementarne przekształcenia cząsteczek według pewnej "algebry".
Na przykład dwa fotony mogą się zderzyć i wytworzyć parę elektron-antyelektron (odwrotność anihilacji). Tak naprawdę przestrzeń jest wypełniona fluktuacjami kwantowymi w postaci par cząsteczka - antycząsteczka jak i bardziej skomplikowanymi, i pojawiająca się energia pozwala się tym cząstkom wirtualnym rozjechać i zmaterializować - takie podejście do opisu zjawiska też jest w pełni uprawnione, i złożone obiekty istnieją wyłącznie w takim ograniczonym sensie, i tak opierając się w swoim opisie na wspomnianej algebrze.

 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
19 minut temu, peceed napisał:

Na przykład dwa fotony mogą się zderzyć i wytworzyć parę elektron-antyelektron (odwrotność anihilacji).

Ten przykład "zaprzecza" poprzednim zdaniom

20 minut temu, peceed napisał:

1) Kwantowość cząsteczek nie narzuca ograniczeń na ich strukturę wewnętrzną.
2) Większości rozpadów nie da się interpretować w kontekście "rozjechania składowych"

dlatego że mion rozpada się sam z siebie i jest w dodatku nietrwały (wiki mówi o milionowych! częściach sekundy, to o czym my rozmawiamy), to bardziej pośrednik między cząstkami e. A tutaj przytaczasz przykład zderzeń dwóch cząstek - to zupełnie inna sprawa.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
3 minuty temu, Antylogik napisał:

Ten przykład "zaprzecza" poprzednim zdaniom

Tylko gdy nie rozróżnia się cząstek rzeczywistych od wirtualnych, ale i tak nieprecyzyjnie się wyraziłem.  W każdym razie wewnątrz fotonów na pewno nie było elektronów jako składowych.

Algebra cząsteczek rzeczywistych obowiązuje zawsze, czasami da się ją zinterpretować jako rozjazdy wirtualnych fluktuacji. 2 fluktuacje mogą się ze sobą spotkać i wytworzyć jakiś dziwny układ (zgodnie z algebrą cząsteczek) i wtedy 2 fotony mogą rozjechać coś skrajnie egzotycznego, z mikroskopijnym prawdopodobieństwem. Z reguły obserwujemy po prostu kaskady rozpadów, w których widoczne kanały rozpadu składają sie z nieskończonej ilości procesów wirtualnych opisywanych algebrami cząsteczek.

 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
24 minutes ago, Antylogik said:

dlatego że mion rozpada się sam z siebie i jest w dodatku nietrwały (wiki mówi o milionowych! częściach sekundy, to o czym my rozmawiamy)

Nie każdy mion rozpada się tak szybko. Te wytworzone w akceleratorach poruszają się z relatywnie małą prędkością w przeciwieństwie do mionów powstających w atmosferze ziemskiej w wyniku promieniowania kosmicznego.

 

Quote

Moving particles

A comparison of muon lifetimes at different speeds is possible. In the laboratory, slow muons are produced; and in the atmosphere, very fast moving muons are introduced by cosmic rays. Taking the muon lifetime at rest as the laboratory value of 2.197 μs, the lifetime of a cosmic-ray-produced muon traveling at 98% of the speed of light is about five times longer, in agreement with observations. An example is Rossi and Hall (1941), who compared the population of cosmic-ray-produced muons at the top of a mountain to that observed at sea level.[23]

https://en.wikipedia.org/wiki/Time_dilation

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

To że MS nie jest opisem wszystkiego to wiadomo odkąd powstał.
Brakowała jednak do tej pory konkretów o odpowiedniej wadze eksperymentalnej na ile i w jakim miejscu się rozjeżdża z doświadczeniem.
No i mamy taki konkret aczkolwiek wymaga on niezależnego potwierdzenia dla pełnego uznania.
To nie znaczy że MS jest do wyrzucenia. MS jest bardzo dobry. To oznacza że czegoś w nim nie ma i mamy eksperymentalnie dla mionu zmierzone ile tego czegoś brakuje.
Teraz już można układać jakieś teorie i nie fantazjować jak fanatycy teorii strun bez weryfikacji doświadczalnej.
Wydaje mi się że już od dłuższego czasu nad fizyką krąży widmo jakiegoś oddziaływania które do tej pory było zbyt słabe aby dawało się w jakikolwiek sposób zmierzyć.
Swoją drogą mamy fuksa że Rzeczywistość pozwala się badać na takim poziomie. Wcale nie musiało tak być. To tylko wynik tego że częstotliwość i czas potrafimy mierzyć bezpośrednio niewyobrażalnie dokładniej niż takie wielkości jak masa, energia, ładunek. Bez tego już dawno byśmy skończyli odkrycia. A tak udaje się uzależnić inne wielkości od częstotliwości i się udaje iść dalej.
 

2 godziny temu, Antylogik napisał:

Czy można nazywać mion cząstką elementarną

Można bo definicja "cząstek" w mikroświecie ma trochę inną postać niż to co potocznie jest rozumiane.
W mikroświecie cząstka to nie musi być obiekt. Cząstka to mała porcja energii.
Ale cząstki to są dobre do I roku studiów. Ich istnienie jest umową związaną z definicją.
Później są pola. Niektórzy zaszli trochę dalej - moim zdaniem za daleko i wymyślili że potem jest informacja.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
59 minut temu, thikim napisał:

W mikroświecie cząstka to nie musi być obiekt. Cząstka to mała porcja energii.

Super, ale tutaj mowa o cząstce ELEMENTARNEJ. Bo widzę, że to trzeba podkreślać, skoro uciekacie od tego terminu.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Sprawa naruszenia MS jest w tym przypadku (zachowanie spinu mionów) mocno niejednoznaczna - nowe, dokładniejsze oszacowanie na podstawie MS, które opublikowane zostało praktycznie jednocześnie z doniesieniem o wynikach eksperymentu Muon g-2 wskazuje, że naruszenia MS w tym przypadku prawdopodobnie nie ma:
https://phys.org/news/2021-04-strength-muon-magnetic-field-aligns.html
Co z tego wyniknie? Na razie można tylko obstawiać :D

Aktualna natomiast pozostaje sprawa asymetrii mion/elektron w rozpadzie mezonu B, o której wyżej napisał Jarek Duda.
 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Godzinę temu, peceed napisał:

W każdym razie wewnątrz fotonów na pewno nie było elektronów jako składowych.

Nie musiało. Przecież i foton, i elektron to cząstka elementarna. Więc nic się nie zmieniło. Po prostu zmieniło stan, jak para wodna, która się skrapla albo na odwrót.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
22 minuty temu, Antylogik napisał:

Super, ale tutaj mowa o cząstce ELEMENTARNEJ. Bo widzę, że to trzeba podkreślać, skoro uciekacie od tego terminu.

Nie szukaj w tym wszystkim jednoznaczności (pozornej zresztą) podobnej do tej ze świata klasycznego.
Kiedy w  elementarne kwantowe jajko z odpowiednią energią walniesz drugim elementarnym jajkiem albo np. równie elementarnym młotkiem, mogą z tego elementarnego jajka i młotka zrobić się trzy elementarne jajka + kogut i dwie kury. A kiedy w identyczny sposób walniesz drugi raz, zrobi się z tego pies i dwa koty. Itd., co nie znaczy, że kury, kogut, pies i koty (trzy jajka też) były elementami składowymi elementarnego jajka czy elementarnego młotka.
Elementarność w tym przypadku oznacza, w lekkim uproszczeniu, tylko tyle, że bez walnięcia w elementarne jajko nie wykazuje ono istnienia jakichkolwiek części składowych. Nie tylko ich "nie wykazuje", ale po prostu ich nie ma.

Edytowane przez ex nihilo
  • Haha 1

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
2 minuty temu, thikim napisał:

Teraz już można układać jakieś teorie i nie fantazjować jak fanatycy teorii strun bez weryfikacji doświadczalnej.

Teorie się falsyfikuje. 
Ale teoria strun jest "potwierdzona" doświadczalnie co najmniej tak samo dobrze jak OTW - na przykład Eddington odkrył zakrzywienie promieniowania światła - teoria strun odtwarza OTW i do tego jest kwantowa. Jest również coraz bardziej "potwierdzona" teoretycznie.  Tak jak każdy fizyk bez znajomości detali wiedział, że obiekty materialne jakie badają inne dyscypliny muszą mieć charakter obiektów złożonych z atomów niezależnie od tego jakie by one nie były, np. chemia i biologia, fizyka nie jest w stanie przewidzieć kształtu wielkich białek ale to nie jest falsyfikacja teorii atomistycznej, tak samo obecnie wiadomo, że KTP muszą mieć charakter strunowy na podstawie wielu ekstremalnie silnych przesłanek. Niemożność przewidzenia parametrów cząsteczek to prawie taki sam zarzut wobec teorii ewolucji opartej o DNA jak niemożność przewidzenia kodu genetycznego na podstawie zdjęć istniejących gatunków węży.
Co do fantazjowania, to teoria strun jest bardzo niewdzięczna, bo jest unikalna. Nie ma żadnych opcji do fantazjowania, obecnie tworzy się narzędzia matematyczne i bada uniwersalne konsekwencje (na przykład już praktycznie wiadomo, dlaczego mamy 3 duże wymiary przestrzenne). I nie ma żadnych alternatyw dla TOE.

 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
2 minuty temu, ex nihilo napisał:

Elementarność w tym przypadku oznacza, w lekkim uproszczeniu, tylko tyle, że bez walnięcia to elementarne jajko nie wykazuje istnienia jakichkolwiek części składowych.

Dziękuję, że potwierdziłeś moje słowa, że mion nie jest cząstką elementarną.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
11 minut temu, Antylogik napisał:

Dziękuję, że potwierdziłeś moje słowa, że mion nie jest cząstką elementarną.

Jeśli w akceleratorze jebnę łbem jednego Antylogika w łeb drugiego, może z tego się zrobić Syrena 101 + kombinezon nurka + maszynka do mięsa. Czy to wszystko było elementami składowymi jednego lub drugiego Antylogika?

Zostań może przy Covidzie - może lepiej Ci to wychodzi. nie wiem, bo nie chce mi się tego czytać.

Edytowane przez ex nihilo

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Teraz, ex nihilo napisał:

Jeśli w akceleratorze jebnę łbem jednego Antylogika w łeb drugiego, może z tego się zrobić Syrena 101 + kombinezon nurka + maszynka do mięsa

Obstawiam trolejbus :P

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
1 minutę temu, peceed napisał:

Obstawiam trolejbus

A może raczej troljebus? ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Teraz, ex nihilo napisał:

Jeśli w akceleratorze jebnę łbem jednego Antylogika w łeb drugiego, może z tego się zrobić Syrena 101 + kombinezon nurka + maszynka do mięsa. Czy to wszystko było elementami składowymi jednego lub drugiego Antylogika?

To jest niemożliwe, niezgodne z zasadą zachowania energii. W przypadku mionu, mamy do czynienia z samoistnym rozpadem cząstki na 3 mniejsze, lżejsze cząstki. Nie widzę więc tutaj analogii.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Mówi się, że brak zdrowego rozsądku jest warunkiem koniecznym aczkolwiek niewystarczającym, aby zrobić karierę jako fizyk teoretyczny :)

Edytowane przez cyjanobakteria

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
4 minuty temu, Antylogik napisał:

To jest niemożliwe, niezgodne z zasadą zachowania energii.

Możliwe i zgodne z ZZE.
 

5 minut temu, Antylogik napisał:

W przypadku mionu, mamy do czynienia z samoistnym rozpadem cząstki na 3 mniejsze, lżejsze cząstki.

Ale to nie znaczy, że te cząstki "w nim" były. Rozpad zresztą nie jest bezpośredni, stadium pośrednim jest bozon W (nośnik oddziaływania słabego), a produkty rozpadu mogą być różne.
 

22 minuty temu, Antylogik napisał:

Nie widzę więc tutaj analogii.

To że nie widzisz, oznacza tylko tyle, że nie widzisz, a nie, że tej analogii nie ma.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
5 minut temu, ex nihilo napisał:

Możliwe i zgodne z ZZE.

Nie.

7 minut temu, ex nihilo napisał:

Ale to nie znaczy, że te cząstki "w nim" były.

Dokładnie tak - BYŁY. Bez cudzysłowu. Powiem to pełnym zdaniem, żebyś mógł cytować: Elektron i neutrina są w każdym mionie. W przeciwnym wypadku nie mógłby mion się rozbić na te 3 cząstki. Nie ma możliwości, aby bez żadnej siły zewnętrznej powstało coś z niczego. Jeśli odwrócimy proces, to dostaniemy połączenie 3 cząstek w jedną zwaną mionem. I dlatego mion nie może być cząstką elementarną.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

A niech Ci będzie :D
Tyle że produktami rozpadu mionu mogą być też kwarki i antykwarki. Czy one też siedzą w mionie? A może siedzą tylko w niektórych mionach? No i co z tymi bozonami W? Itd.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
3 godziny temu, ex nihilo napisał:

A niech Ci będzie

Cieszę się, że się zgodziliśmy.

3 godziny temu, ex nihilo napisał:

Tyle że produktami rozpadu mionu mogą być też kwarki i antykwarki. Czy one też siedzą w mionie? A może siedzą tylko w niektórych mionach? No i co z tymi bozonami W? Itd.

No tak, tylko że to będzie jakiś specjalny mion, np. występujący w jakimś układzie z innymi cząstkami, może być napromieniowany albo coś. W przypadku napromieniowania otrzymuje dodatkową energię, a to oznacza, że musi posiadać dodatkowe kwanty i to może być foton czy ten bozon W, nie wiem jak z tym kwarkiem, ale pewnie coś podobnego.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
1 godzinę temu, Antylogik napisał:

Cieszę się,

Masz do tego prawo, ale raczej nie masz powodu (w tym przypadku) :D
 

1 godzinę temu, Antylogik napisał:

No tak, tylko że to będzie jakiś specjalny mion, np. występujący w jakimś układzie z innymi cząstkami, może być napromieniowany albo coś.

 Nie, TEN SAM mion. Jest coś takiego jak "kanały rozpadu", czyli sposoby w jakie cząstka może się rozpaść. Np.:
1. M -> A+B+C
2. M -> D+E
3. M -> D+A+C
4. itd., bo może być ich od cholery.
Każdy kanał ma określone pdp, których suma to 100%. Dotyczy to TEJ SAMEJ cząstki, w TYCH SAMYCH warunkach.
Np. cząstka M w warunkach W rozpadnie się zgodnie z 1. z pdp 78%, 2. 15%, 3. 5%, 4. (itd.) w sumie 2%. Niektóre kanały rozpadu mają pdp na poziomie np. 0,0000001% i te są zwykle najbardziej interesujące, bo tam jest szansa na znalezienie śladów "nowej fizyki". Podobnie zresztą jest z macierzami rozpraszania (scattering matrix).
Ponieważ QM jest (co do zasady) w mikroskali odwracalna, można sobie wyobrazić np. taką sytuację: M -> A+B+C -> M -> D+A+C -> M -> ... -> M -> D+E -> M...

  • Pozytyw (+1) 1

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      W Argentynie niektórzy miłośnicy piwa wsypują do kufla fistaszki. Te najpierw toną, później zaś unoszą się na powierzchnię, a następnie znowu toną i znowu się wynurzają. Fizyka fistaszków tańczących w piwie to tytuł artykułu naukowego, w którym akademicy z Niemiec, Francji i Wielkiej Brytanii opisują i wyjaśniają ten fenomen z punktu widzenia fizyki. Dzięki przeprowadzonej przez nich serii eksperymentów  możemy poznać tajemnicę interakcji orzeszków z piwem i przy najbliższej okazji pochwalić się znajomym, że wiemy, na czym ona polega.
      Orzeszki są cięższe od piwa, więc w nim toną. Jednak na dnie stają się miejscami nukleacji (zarodkowania), gromadzenia się bąbelków dwutlenku węgla obecnych w piwie. A gdy bąbelków zgromadzi się wystarczająco dużo, orzeszek zyskuje pływalność i podąża do góry. Gdy dociera na powierzchnię, przyczepione do niego bąbelki ulatniają się, a proces ten ułatwia obracanie się orzeszka. Fistaszek traci pływalność i znowu tonie. Proces powtarza się dopóty, dopóki napój jest na tyle nasycony gazem, by dochodziło do zarodkowania.
      Badający to zjawisko naukowcy zauważyli, że przyczepiające się do orzeszka bąbelki nie są tymi samymi, które samoistnie unoszą się w górę w piwie. Powierzchnia orzeszka powoduje tworzenie się bąbelków, które rosną, gromadzą się i w końcu nadają mu pływalność.
      W rozważanym przypadku do nukleacji gazu, czyli pojawienia się bąbelków, może dojść w samym piwie, na szkle naczynia oraz na orzeszku. Zajmujący się tym poważnym problemem międzynarodowy zespół wyliczył, że z energetycznego punktu widzenia najbardziej korzystna jest nukleacja gazu na orzeszku, a najmniej korzystne jest tworzenie się bąbelków w samym piwie. Dlatego też tak łatwo bąbelki gromadzą się wokół fistaszka i go wypychają. Uczeni wyliczyli nawet, że idealny promień bąbelka przyczepionego do orzeszka wynosi mniej niż 1,3 milimetra.
      Można się oczywiście zżymać, że naukowcy tracą pieniądze podatników na niepoważne badania. Nic jednak bardziej mylnego. Tańczące w piwie fistaszki pozwalają lepiej zrozumieć działanie zarówno przyrody, jak i niektóre procesy przemysłowe. To, co dzieje się w orzeszkiem w piwie jest bardzo podobne do zjawisk zachodzących w czasie procesu flotacji, wykorzystywanego na przykład podczas oddzielania rud minerałów, recyklingu makulatury czy oczyszczania ścieków.
      Badacze zapowiadają, że nie powiedzieli jeszcze ostatniego słowa. Mają bowiem zamiar kontynuować swoje prace, używając przy tym różnych orzeszków i różnych piw.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Technicy z Fermi National Accelerator Laboratory ukończyli prototyp specjalnego nadprzewodzącego kriomodułu, jedynego takiego urządzenia na świecie. Projekt PIP-II, w którym udział biorą też polscy naukowcy, ma na celu zbudowanie najpotężniejszego na świecie źródła neutrin. Zainwestowała w nie również Polska.
      HB650 będzie najdłuższym i największym kriomodułem nowego akceleratora liniowego (linac). Wraz z trzema innymi będzie przyspieszał protony do 80% prędkości światła. Z linac protony trafią do dwóch kolejnych akceleratorów, tam zostaną dodatkowo przyspieszone i zamienione w strumień neutrin. Neturina te zostaną wysłane w 1300-kilometrową podróż przez skorupę ziemską, aż trafią do Deep Underground Neutrino Experiment and the Long Baseline Neutrino Facility w Lead w Dakocie Południowej.
      Prace nad nowatorskim kriomodułem rozpoczęły się w 2018 roku, w 2020 jego projekt został ostatecznie zatwierdzony i rozpoczęła się produkcja podzespołów. W styczniu 2022 roku w Fermilab technicy zaczęli montować kriomoduł. HB650 to 10-metrowy cylinder o masie około 12,5 tony. Wewnątrz znajduje się szereg wnęk wyglądających jak połączone ze sobą puszki po napojach. Wnęki wykonano z nadprzewodzącego niobu, który podczas pracy będzie utrzymywany w temperaturze 2 kelwinów. W tak niskiej temperaturze niob staje się nadprzewodnikiem, co pozwala efektywnie przyspieszyć protony.
      Żeby osiągnąć tak niską temperaturę wnęki będą zanurzone w ciekłym helu, nad którym znajdzie wiele warstw izolujących, w tym MLI, aluminium oraz warstwa próżni. Całość zamknięta jest w stalowej komorze próżniowej, która zabezpiecza wnęki przed wpływem pola magnetycznego Ziemi.
      Linac będzie przyspieszał protony korzystając z pola elektrycznego o częstotliwości 650 MHz. Wnętrze wnęk musiało zostać utrzymane w niezwykle wysokiej czystości, gdyż po złożeniu urządzenia nie ma możliwości ich czyszczenia, a najmniejsze nawet zanieczyszczenie zakłóciłoby pracę akceleratora. Czystość musiała być tak wysoka, że nie wystarczyło, iż całość prac przeprowadzano w cleanroomie. Wszelkie przedmioty znajdujące się w cleanroomie oraz stosowane procedury były projektowane z myślą o utrzymaniu jak najwyższej czystości. Pracownicy nie mogli na przykład poruszać się zbyt szybko, by nie wzbijać w powietrze ewentualnych zanieczyszczeń.
      Obecnie trwa schładzanie kriomodułu do temperatury 2 kelwinów. Naukowcy sprawdzają, czy całość wytrzyma. Nie bez powodu jest to prototyp. Chcemy dzięki niemu zidentyfikować wszelkie problemy, zobaczyć co do siebie nie pasuje, co nie działa, mówi Saravan Chandrasekaran z Fermilab. Po zakończeniu chłodzenia urządzenie zostanie poddane... testowi transportu. Kriomoduł trafi do Wielkiej Brytanii, a gdy wróci do Fermilab zostaną przeprowadzone testy, by upewnić się, że wszystko nadal działa.
      Gdy HB650 przejdzie pomyślnie wszystkie testy, rozpocznie się budowa właściwego kriomodułu. Wezmą w nim udział partnerzy projektu PIP-II (Photon Improvement Plan-II) z Polski, Indii, Francji, Włoch, Wielkiej Brytanii i USA.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Fizyka zajmuje się zróżnicowanym zakresem badań, od bardzo przyziemnych, po niezwykle abstrakcyjne. Koreańsko-niemiecki zespół badawczy, na którego czele stał Wenjing Lyu postanowił przeprowadzić jak najbardziej przyziemne badania, a wynikiem jego pracy jest artykuł pt. „Eksperymentalne i numeryczne badania piany na piwie”.
      Naukowcy zajęli się odpowiedzią na wiele złożonych pytań dotyczących dynamiki tworzenia się piany na piwie, co z kolei może prowadzić do udoskonalenia metod warzenia piwa czy nowej architektury dysz, przez które piwo jest nalewane do szkła. Tworzenie się pianki na piwie to skomplikowana gra pomiędzy składem samego piwa, naczynia z którego jest lane a naczyniem, do którego jest nalewane. Naukowcy, browarnicy i miłośnicy piwa poświęcili tym zagadnieniom wiele uwagi. Autorzy najnowszych badań skupili się zaś na opracowaniu metody, która pozwoli najtrafniej przewidzieć jak pianka się utworzy i jakie będą jej właściwości.
      Piana na piwie powstaje w wyniku oddziaływania gazu, głównie dwutlenku węgla, wznoszącego się ku górze. Tworzącymi ją składnikami chemicznymi są białka brzeczki, drożdże i drobinki chmielu. Pianka powstaje w wyniku olbrzymiej liczby interakcji chemicznych i fizycznych. Jest on cechą charakterystyczną piwa. Konsumenci definiują ją ze względu na jej stabilność, jakość, trzymanie się szkła, kolor, strukturę i trwałość. Opracowanie dokładnego modelu formowania się i zanikania pianki jest trudnym zadaniem, gdyż wymaga wykorzystania złożonych modeli numerycznych opisujących nieliniowe zjawiska zachodzące w pianie, czytamy w artykule opisującym badania.
      Naukowcy wspominają, że wykorzystali w swojej pracy równania Reynoldsa jako zmodyfikowane równania Naviera-Stokesa (RANS), w których uwzględnili różne fazy oraz przepływy masy i transport ciepła pomiędzy tymi masami. Liu i jego zespół wykazali na łamach pisma Physics of Fluids, że ich model trafnie opisuje wysokość pianki, jej stabilność, stosunek ciekłego piwa do pianki oraz objętość poszczególnych frakcji pianki.
      Badania prowadzono we współpracy ze startupem Einstein 1, który opracowuje nowy system nalewania piwa. Magnetyczna końcówka jest w nim wprowadzana na dno naczynia i dopiero wówczas rozpoczyna się nalewanie piwa, a w miarę, jak płynu przybywa, końcówka wycofuje się. Naukowcy zauważyli, że w systemie tym pianka powstaje tylko na początku nalewania piwa, a wyższa temperatura i ciśnienie zapewniają więcej piany. Po fazie wstępnej tworzy się już sam płyn. Tempo opadania piany zależy od wielkości bąbelków. Znika ona mniej więcej po upływie 25-krotnie dłuższego czasu, niż czas potrzebny do jej formowania się.
      W następnym etapie badań naukowcy będą chcieli przyjrzeć się wpływowi końcówki do nalewania na proces formowania się piany i jej stabilność.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Amerykański Departament Energii dał zielone światło do rozpoczęcia budowy PIP-II. To projekt znaczącej rozbudowy kompleksu akceleratorowego znajdującego się w Fermilab. Po ukończeniu prac będzie to najpotężniejsze na świecie źródło wysokoenergetycznych neutrin. W przeszłości w Fermilab pracował legendarny Tevatron, urządzenie niezwykle zasłużone dla fizyki. Teraz laboratorium zyska kolejny wyjątkowy instrument badawczy.
      PIP-II będzie pierwszym w USA akceleratorem cząstek, w budowę którego znaczący wkład wniosą partnerzy międzynarodowi z Polski, Francji, Indii, Włoch i Wielkiej Brytanii. Dzięki ich współpracy powstanie urządzenie zdolne do generowania wiązek protonów o mocy przekraczającej 1 megawat. To o 60% więcej niż obecne możliwości Fermilab. Dzięki supernowoczesnym rozwiązaniom akcelerator będzie w stanie dostarczyć wiązkę o odpowiednich właściwościach dla różnego rodzaju eksperymentów fizycznych.
      Jednym z najważniejszych zadań PIP-II będzie dostarczanie neutrin dla Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE). Akceleratory z Fermilab były siłą napędową eksperymentów, które w ciągu ostatnich 50 lat doprowadziły do znaczących przełomów w fizyce. Oficjalne rozpoczęcie budowy PIP-II oznacza, że jesteśmy o krok bliżej do rozbudowy naszych instalacji i wspierania odkryć naukowych przez kolejnych 50 lat, mówi były dyrektor Fermilab, Nigel Lockyer.
      W ramach projektu PIP-II na początku łańcucha akceleratorów znajdujących się w Fermilab powstanie unikatowa potężna elastyczna pierwsze sekcja, wykorzystująca najnowsze osiągnięcia z dziedziny nadprzewodnictwa, wysokoenergetycznych systemów radiowych, sztucznej inteligencji i maszynowego uczenia się. Całość ma pozwolić na szybkie automatyczne dopasowywanie parametrów wiązki do wymagań danego eksperymentu przy minimalnym udziale człowieka.
      PIP-II zostanie ukończony w drugiej połowie obecnej dekady. Prace nad niektórymi jego elementami już zbliżają się ku końcowi. Tak jest na przykład z budynkiem zawierającym elementy kriogeniczne. Ta część PIP-II to główny wkład Departamentu Energii Atomowej Indii. A w PIP-II Injector Test Facility przeprowadzono udane testy dwóch modułów kriogenicznych. To pokazuje, że Fermilab stanie się światowym liderem w dziedzinie wykorzystania akceleratorów do badań nad neutrinami, a PIP-II będzie znaczącym wkładem w ten sukces, stwierdziła Harriet King z DOE.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Fizycy zgadzają się co do tego, że nie istnieje cząstka złożona z samych protonów. Jednak od ponad 50 lat szukają cząstki składającej się z więcej niż 2 neutronów. Naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Monachium poinformowali właśnie, że przeprowadzone przez nich eksperymenty wykazały na możliwość istnienia tetraneutronu, hipotetycznej cząstki złożonej z czterech neutronów. I nie są pierwszymi, którzy na istnienie takiej cząstki wskazują.
      Już 20 lat temu francuscy naukowcy opublikowali wyniki swoich eksperymentów, a wśród nich sygnał, który zinterpretowali jako pojawienie się długo poszukiwanego tetraneutronu. Później jednak inne grupy badawcze wykazały, że metodologia Francuzów nie mogła dowieść istnienia tetraneutronów.
      W 2016 roku Japończycy z RIKEN próbowali uzyskać tetraneutron bombartując hel-4 strumieniem helu-8. W wyniku tych badań stwierdzili, że tetraneutron nie istnieje w stanie związanym, a tworzące go neutrony bardzo szybko rozpierzchają się. Rok później fizycy z USA i Francji stworzyli teoretyczny model tetraneutronu, z którego wynika, że jeśli taka cząstka w ogóle istnieje, to bardzo szybko się rozpada. Nie wiemy więc, czy mogą istnieć tetraneutrony, w których dochodzi do oddziaływań pomiędzy ich poszczególnymi elementami.
      Jeśli jednak tetraneutrony istnieją, może to oznaczać, że fizycy muszą przemyśleć koncepcję oddziaływań silnych. To jedne z czterech oddziaływań podstawowych.
      Oddziaływania silne to ta siła, która trzyma wszystko razem. Atomy cięższe od wodoru nie mogłyby bez niej istnieć, mówi doktor Thomas Faestermann, który stał na czele grupy badawczej  z Monachium.
      Niemcy przeprowadzili badania, w ramach których lit-7 bombardowali strumieniem jąder atomowych litu-7. Uzyskane w ich wyniku pomiary odpowiadają sygnałowi węgla-10 oraz tetraneutronowi o energii wiązania wynoszącej 0,42 MeV (+/- 0,16 MeV). Wynika z nich również, że tetraneutron powinien być tak stabilny jak samodzielny neutron, a czas jego półrozpadu powinien wynieść 450 sekund. Naszym zdaniem to jedyne zgodne z fizyką wyjaśnienie naszych pomiarów, mówi doktor Faestermann.
      Pewność pomiaru wynosi ponad 99,7%. Jednak... to za zbyt mało. Pewność statystyczna dla tej wartości to 3σ. Tymczasem w fizyce istnienie cząstki uznaje się za udowodnione, jeśli pewność statystyczna wynosi co najmniej 5σ. Ten poziom oznacza, że ryzyko, iż sygnał jest fałszywy, wynosi 1:3 500 000. Dlatego też naukowcy z Monachium z niecierpliwością czekają, by inny zespół niezależnie potwierdził ich spostrzeżenia.
      Wyniki badań zostały opublikowane w Physical Letters B.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...