Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Wyjątkowy tetrakwark z podwójnym otwartym powabem

Rekomendowane odpowiedzi

Podczas Konferencji nt. Fizyki Wysokich Energii Europejskiego Towarzystwa Fizycznego poinformowano o odkryciu w CERN-ie nowej egzotycznej cząstki oznaczonej Tcc+. To tetrakwark, hadron zawierający dwa kwarki i dwa antykwarki. Jest najdłużej żyjącą ze wszystkich egzotycznych cząstek i pierwszym tetrakwarkiem, składającym się z dwóch ciężkich kwarków i dwóch lekkich antykwarków.

Kwarki to podstawowe cegiełki materii. Łączą się m.in. w bariony, takie jak proton i neutron, złożone z trzech kwarków cz w mezony, składające się z kwarka i antykwarka. W ostatnich latach informowaliśmy o odkryciu kolejnych egzotycznych cząstek, złożonych z czterech (tetra-) i pięciu (penta-) kwarków.

Dotychczas poznaliśmy kilkanaście tetrakwarków, jednak ten najnowszy jest wyjątkowy. Składa się z dwóch kwarków powabnych oraz antykwarka górnego i dolnego. To pierwszy tetrakwark z dwoma kwarkami powabnymi, które nie zostały zrównoważone antykwarkami powabnymi. Fizycy mówią tutaj o „otwartym powabie”. W tym przypadku mamy więc do czynienia z „podwójnym otwartym powabem”. Cząstki zawierające kwark powabny i antykwark powabny niosą zaś „ukryty powab”.

Tcc+ ma więcej wyjątkowych właściwości. Jest pierwszym tetrakwarkiem z dwoma ciężkimi kwarkami i dwoma lekkimi antykwarkami. Zgodnie z obowiązującymi teoriami, takie cząstki rozpadają się do mezonów, tworzonych przez ciężki kwark i lekki antykwark. Niektóre teorie mówią, że masa takiego tetrakwarka powinna być bardzo zbliżona do masy obu mezonów, w które tetrakwark się rozpada. Podobieństwo masy powoduje, że rozpad tego typu tetrakwarków jest dość trudny, skutkując ich dłuższym życiem. I rzeczywiście, badacze z LHCb zauważyli, że Tcc+ jest najdłużej istniejącym egzotycznym hadronem jaki znamy.

Odkrycie to otwiera drogę do poszukiwań jeszcze cięższych cząstek tego typu, gdzie w miejscu jednego lub obu kwarków powabnych będzie znajdował się kwark niski. Z obliczeń wynika, że cząstka zawierająca dwa kwarki niskie byłaby szczególnie interesująca, gdyż jej masa powinna być mniejsza niż suma mas jakiejkolwiek pary mezonów B. To by oznaczała, że cząstka taka nie mogłaby się rozpaść za pośrednictwem oddziaływań silnych. Do jej rozpadu mogłoby dojść za pośrednictwem oddziaływań słabych, a to by oznaczało, że jej czas życia byłby o wiele rzędów wielkości dłuższy niż jakiegokolwiek znanego egzotycznego hadronu.

Nowy tetrakwark to bardzo dobry obiekt do dalszych badań. Rozpada się w dość łatwe do wykrycia cząstki, emitując przy tym niewielką ilość energii, dzięki czemu możliwe będzie bardzo dokładne badanie Tcc+. Będzie on zatem stanowił dobry obiekt do testowania obowiązujących modeli teoretycznych.


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

wiem, że to badania fundamentalne ale jakie praktyczne zastosowanie ma wiedza o tetrakwarkach i pentakwarkach ?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

W zasadzie żadne poza testowaniem modelu standardowego MS, który jeśli chodzi o naszą powszechnie występującą materię (nazwę ją codzienną) jest dobrze zweryfikowany - więc w zasadzie żadne.
No ale nawet mając już te fundamenty - nie jesteśmy w stanie wymodelować bardziej skomplikowanych układów - więc warto je badać.
Ponadto jak już zbudowano LHC - to niech coś robi :)
Do początku XXI wieku badaliśmy tę codzienną materię która składa się na obserwowany przez nas świat. Finałem był bozon Higgsa, a właściwie bardziej pole Higgsa. Tego nam brakowało żeby MS zaczął w pełni działać - to był mechanizm nadający cząstkom fundamentalnym masę (nie protonowi czy neutronowi).
No więc na dziś o materii z którą się spotykamy codziennie - wiemy wszystko na poziomie fundamentów, chociaż samych fundamentów nie rozumiemy. Znamy własności - nie wiemy skąd pochodzą i dlaczego są takie a nie inne.
Z neutrinami mamy jeszcze problem bo ich własności masowych nie znamy - bo nie wiemy jak zmierzyć :) je wystarczająco dokładnie. Małe są skurczybyki.
W pewien sposób badania obecnie przesuwają się w stronę badania czegoś co normalnie nie istnieje i nie będzie mieć normalnych zastosowań.
Jest taka bajka że jak zbadamy nieistniejące lepiej to zacznie istnieć :) Ale to bajka.
Dlatego stoimy w miejscu w zasadzie. 
Wbrew optymistom nie musi być tak że będziemy w stanie zbudować narzędzia które pozwolą nam sięgnąć tam gdzie nie można sięgnąć.
Cały nasz postęp to jest budowa coraz lepszych młotków żeby manipulować coraz mniejszymi fragmentami materii żeby budować coraz lepsze młotki.
Tylko że młotki się kończą na poziomie cząstek fundamentalnych. A optymiści wierzą że bez narzędzi można badać dalej.

Nauka bez techniki nie idzie do przodu, technika bez nauki nie idzie do przodu.
Technika nam się kończy na atomach, ale używając różnych sztuczek dało się trochę głębiej zajrzeć. Sztuczki się też już skończyły.
Stoimy. Niektórzy po prostu potrzebują więcej czasu żeby zauważyć że stoją.
Można oczywiście iść dalej w świecie fantazji. Ale bez eksperymentów to jest tylko fantazja.
Być może przy większych energiach poznamy 4 generację cząstek. Fajnie by było bo to by np. wyjaśniło czemu są tylko trzy :) ano dlatego że ilość generacji zależy od energii jaką dysponujemy a nie od innych ukrytych mechanizmów.
Jeżeli kwark szczytowy ma masę 173GeV to taki kolejny kwark mógłby mieć masę wielu TeV. Poszczególne generacje różni tylko masa czyli energia, co zresztą koresponduje z wizją wzbudzeń odpowiednich pól.
Dalej: elektron jest trwały, ale taon znika po bilionowej części sekundy. Zatem wyższe energie z krótszymi czasami żyć są na razie poza naszym zasięgiem obserwacyjnym.

Edytowane przez thikim

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
W dniu 31.07.2021 o 00:15, Ergo Sum napisał:

wiem, że to badania fundamentalne ale jakie praktyczne zastosowanie ma wiedza o tetrakwarkach i pentakwarkach ?

Mam wrażenie, że podobne pytania już zadawałaś i dostałaś odpowiedzi. Ale jeśli nie, to sama też już sobie odpowiedziałaś. Zastosowania praktyczne są fundamentalne.

Nie mogłabyś teraz napisać swojego pytania na komputerze, gdyby ktoś kiedyś nie zaczął badać fundamentalnych właściwości elektronów. Bardzo rzadko daje się od razu wykorzystać nowe odkrycie. Po odkryciu elektronów, nikt nie wiedział do czego mogą się one przydać. Można by więc zapytać, po co u licha odkrywali elektrony, skoro nie wiedzieli do czego mogą się przydać? Tylko że, skąd mielibyśmy wiedzieć, czy elektrony do czegoś się przydadzą, jeśli byśmy ich nie odkryli?

Skąd masz wiedzieć jakie zastosowanie może mieć młotek, jeśli nie wiesz co to jest młotek i nie wiesz jakie ma właściwości, bo nikt go jeszcze nie wynalazł?

Masz więc problem ze zrozumieniem podstawowych zjawisk przyczynowo-skutkowych. Niestety wielu ludzi ma ten problem, a ja nie wiem dlaczego to jest takie trudne do zrozumienia.

Każde nowe odkrycie daje taki skutek, że poszerza naszą wiedzę, a poszerzanie naszej wiedzy daje taki skutek, że tworzymy coraz to nowe narzędzia, aby żyło nam się łatwiej. Udoskonalamy komunikację, medycynę, transport itd. itp. Kto wie, czy jakiś tetrakwark, albo "cudo-kwark" nie okaże się kiedyś np. lepszym nośnikiem energii od elektronów? Jak mielibyśmy to wszytko osiągnąć, jeśli nadal rzucalibyśmy kamieniami w mamuty, aby zdobyć pożywienie? Chociaż rzucanie kamieniami to już dla niektórych zwierząt jest zaawansowana technologia.

  • Pozytyw (+1) 1

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
2 hours ago, Sławko said:

Skąd masz wiedzieć jakie zastosowanie może mieć młotek, jeśli nie wiesz co to jest młotek i nie wiesz jakie ma właściwości, bo nikt go jeszcze nie wynalazł? Masz więc problem ze zrozumieniem podstawowych zjawisk przyczynowo-skutkowych. Niestety wielu ludzi ma ten problem, a ja nie wiem dlaczego to jest takie trudne do zrozumienia.

Myślę, że ta analogia ma potencjał :)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
4 godziny temu, Sławko napisał:

Skąd masz wiedzieć jakie zastosowanie może mieć młotek, jeśli nie wiesz co to jest młotek i nie wiesz jakie ma właściwości, bo nikt go jeszcze nie wynalazł?

Z drugiej strony, po co wynajdywać młotek, jeśli nie ma żadnej potrzeby, którą by on zaspokajał? :) Mówi się, że to potrzeba jest matką wynalazków ;) Więc pewnie można by alternatywnie powiedzieć, że badanie kwarków i reszty jest po to, aby zaspokoić naszą potrzebę np. głębszego zrozumienia lub tp. :) Zapewne po dokładniejszej analizie by się okazało, że jest to w dużym stopniu równoważne Waszemu sposobowi myślenia (tylko stosowanie "innego nazewnictwa"), niemniej jednak nie w stu procentach i mam wątpliwości, czy trafna jest w tym wypadku taka od razu stawiana diagnoza, że inaczej patrząca na sprawę osoba ma "problem ze zrozumieniem podstawowych zjawisk przyczynowo-skutkowych" :)

 

Edytowane przez darekp

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Sławko - rzeczywiście nie wiesz co to jest ten młotek :)

Ale generalnie poziom wiedzy naukowej ludzkości jest już taki że ludzkość przynajmniej wie.

Cytat

Tylko że, skąd mielibyśmy wiedzieć, czy elektrony do czegoś się przydadzą, jeśli byśmy ich nie odkryli?

Historia związana z elektronami jest taka że najpierw odkryto wiele zastosowań a później odkryto elektrony :)
1897 to data odkrycia elektronu. A data powstania pierwszego elektrycznego pojazdu to ok. 1830 rok.
Więc tak, używaliśmy elektronów na długo przed ich odkryciem.
Podaj jeden przykład użycia czegoś czego nie ma :)
A to co jest już znamy.
Tak wiem że nie zrozumiałeś o czym piszę. Może jednak ktoś inny zrozumiał.

6 godzin temu, Sławko napisał:

Każde nowe odkrycie daje taki skutek, że poszerza naszą wiedzę, a poszerzanie naszej wiedzy daje taki skutek, że tworzymy coraz to nowe narzędzia,

To bardzo naiwne podejście. Wiesz czemu uczy się wciąż o atomach? Dlatego że nie ma żadnego narzędzia które by było zbudowane z czegoś bez atomów.
I mimo setek odkryć rzeczy mniejszych niż atomy - dalej nie ma takiego narzędzia. Atomy to jest granica manipulowania materią.
I żadne odkrycia tej granicy nie zmienią.
Chcesz jak rozumiem mnie pokonać w jedynej kategorii gdzie każdy idiota może wygrać czyli w kategorii: czego ludzkość jeszcze nie wynalazła - tu każdy może napisać cokolwiek bo nikt nie wie czego ludzkość nie wynalazła.
A ja chę walczyć w kategorii naukowej czyli tego co ludzkość już wynalazła czy odkryła.

Edytowane przez thikim

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Całe szczęście, że ty thikim wiesz co to jest młotek, więc może mi "młotkowi" wytłumaczysz :)

2 godziny temu, thikim napisał:

Dlatego że nie ma żadnego narzędzia które by było zbudowane z czegoś bez atomów.

Mądrala z ciebie i myślisz, że jak dużo mówisz, to mądrze mówisz. Ale nie każde narzędzie, którym się posługujemy zbudowane jest z atomów. Choćby wspomniane elektrony, czy fotony - czyli popularnie mówiąc: światło. Nie są zbudowane z atomów, a są narzędziami w naszych "rękach", np. cięcie laserem. Zaraz mi powiesz, że to nie światło jest narzędziem, a laser - nie, nie laser, narzędziem jest światło. Cała reszta to tylko narzędzie do wytworzenia odpowiedniej wiązki światła.

2 godziny temu, thikim napisał:

najpierw odkryto wiele zastosowań a później odkryto elektrony

Owszem, to prawda. Jest wiele wynalazków, które poprzedziły odkrycia naukowe. I co z tego? Kamieniem też możesz się posłużyć i nie potrzebna ci do tego wiedza o atomach, mimo, że jest z nich zbudowany. Światłem ludzkość również posługiwała się od wieków, czy ogniem, nie wiedząc czym są i jaka jest ich natura.
Dopiero odkrycie natury elektronu pozwoliło ludzkości świadomie z nich korzystać. A nawet w tych elektronach jest jeszcze wiele spraw, których nie do końca rozumiemy, więc jest jeszcze sporo do odkrycia i wymyślenia nowych zastosowań.

2 godziny temu, thikim napisał:

A ja chę walczyć w kategorii naukowej czyli tego co ludzkość już wynalazła czy odkryła.

To walcz. Tylko co chcesz odkryć w czymś, co jest już odkryte? Co chcesz wynaleźć w wynalezionych wynalazkach? Może koło na nowo?

4 godziny temu, darekp napisał:

Z drugiej strony, po co wynajdywać młotek, jeśli nie ma żadnej potrzeby, którą by on zaspokajał?

Przyczyną wynalezienia młotka, była właśnie taka potrzeba "żeby czymś lepiej przywalić", więc nie ma żadnej "z drugiej strony". To ta sama strona przyczynowo-skutkowa.

Edytowane przez Sławko

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
44 minuty temu, Sławko napisał:
5 godzin temu, darekp napisał:

Z drugiej strony, po co wynajdywać młotek, jeśli nie ma żadnej potrzeby, którą by on zaspokajał?

Przyczyną wynalezienia młotka, była właśnie taka potrzeba "żeby czymś lepiej przywalić", więc nie ma żadnej "z drugiej strony". To ta sama strona przyczynowo-skutkowa.

Edytowane 31 minut temu przez Sławko

Z powyższym się w pełni zgadzam. Obaj (powyżej) napisaliśmy o tym samym. Że najpierw była potrzeba "przywalenia lepiej" i ona była przyczyną wynalezienia młotka.

Jednakże pytanie, które napisałeś wcześniej:

9 godzin temu, Sławko napisał:

Skąd masz wiedzieć jakie zastosowanie może mieć młotek, jeśli nie wiesz co to jest młotek i nie wiesz jakie ma właściwości, bo nikt go jeszcze nie wynalazł?

dla mnie zawiera (być może interpretuję coś inaczej niż Ty, ale w takim razie proszę o wyjaśnienie) mniej więcej taki przekaz: najpierw trzeba wyprodukować młotek, potem zbadać jego właściwości i dopiero po zbadaniu okaże się do czego on się nadaje. To wygląda na bardzo nieefektywny sposób tworzenia wynalazków, bo większość wynalazków, które wyprodukujemy nie zastanawiając się nad potrzebą, będzie prawdopodobnie bezużyteczna. Oczywiście w praktyce też tak się czasem zdarza, że ktoś prowadzi np. jakieś badania naukowe nie zastanawiając się nad ich praktyczną przydatnością, nawet nie wierząc, że wyniki kiedykolwiek do czegoś się przydadzą, a jednak po jakimś czasie okazuje się, że te wyniki mają znaczenie praktyczne. A poza tym... chyba Henry Ford powiedział kiedyś, że dopóki ludziom nie pokazał wyprodukowanego przez siebie samochodu, oni pragnęli mieć tylko większe i silniejsze konie:) Steve Jobs z tego co pamiętam coś podobnego powiedział kiedyś o komputerach Apple. Więc tak bywa, jest jakaś "inna strona", która czasem się przydaje (przynajmniej tak na pierwszy rzut oka to wygląda). Tylko jej przydatność jest jakby bardziej dyskusyjna.

Ale, tak już jak napisałem, być może jest tu kwestia, że coś inaczej zinterpretowałem i trzeba "uzgodnić terminologię"(?)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
21 godzin temu, darekp napisał:
W dniu 2.08.2021 o 12:40, Sławko napisał:

Skąd masz wiedzieć jakie zastosowanie może mieć młotek, jeśli nie wiesz co to jest młotek i nie wiesz jakie ma właściwości, bo nikt go jeszcze nie wynalazł?

dla mnie zawiera (być może interpretuję coś inaczej niż Ty, ale w takim razie proszę o wyjaśnienie) mniej więcej taki przekaz: najpierw trzeba wyprodukować młotek, potem zbadać jego właściwości i dopiero po zbadaniu okaże się do czego on się nadaje.

To był trochę skrót myślowy, być może mało precyzyjny. Nie sądziłem, że będziesz go tak dokładnie drążył. Chodziło mi o pokazanie, że właśnie tak się nie robi, więc w pełni się z Tobą zgadzam. Chciałem tu wskazać pewien bezsens zapętlenia logiki. Np. w rodzaju "po co budować ścieżki rowerowe skoro nikt nimi nie jeździ", a jak ludzie mają nimi jeździć, skoro ich nie ma.

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
      Doroczna konferencja fizyczna Recontres de Moriond przynosi kolejne – po łamaniu symetrii CP przez bariony – fascynujące informacje. Naukowcy pracujący przy eksperymencie CMS w CERN-ie donieśli o zaobserwowaniu w danych z Wielkiego Zderzacza Hadronów sygnałów, które mogą świadczyć o zaobserwowaniu najmniejszej cząstki złożonej. Uzyskane wyniki wskazują, że kwarki wysokie – najbardziej masywne i najkrócej istniejące ze wszystkich cząstek elementarnych – mogą na niezwykle krótką chwilę tworzyć parę z swoim odpowiednikiem w antymaterii (antykwarkiem wysokim) i tworzyć hipotetyczny mezon o nazwie toponium.
      Model Standardowy, chociaż sprawdza się od dziesięcioleci, ma niedociągnięcia. Naukowcy próbują je wyjaśnić, poszukując dodatkowych, nieznanych obecnie, bozonów Higgsa. Właściwości takich – wciąż hipotetycznych – cząstek, mają być dość proste. Zakłada się, że powinny one oddziaływać z fermionami z siłą proporcjonalną do masy fermionu, a teorie postulujące istnienie dodatkowych bozonów Higgsa mówią, że powinny one łączyć się bardziej masywnymi kwarkami. Stąd też uwaga naukowców skupiona jest na kwarku wysokim. Ponadto, jeśli takie dodatkowe bozony Higgsa miałyby masę większą od 345 GeV – masa znanego nam bozonu Higgsa to 125 GeV – i rozpadałyby się na pary kwark wysoki-antykwark, to w Wielkim Zderzaczu Hadronów powinien pojawić się nadmiar sygnałów świadczących o produkcji takich par.
      W eksperymencie CMS zauważono taki nadmiar, ale – co szczególnie przyciągnęło uwagę naukowców – zauważono go przy energiach stanowiących dolną granicę zakresu poszukiwań. To skłoniło fizyków pracujących przy CMS do wysunięcia hipotezy, że nadmiar ten pochodzi od kwarków wysokich i antykwarków wysokich znajdujących się w stanie quasi-związanym zwanym toponium.
      Gdy rozpoczynaliśmy analizy, w ogólnie nie braliśmy pod uwagę możliwości zauważenia toponium. W analizie wykorzystaliśmy uproszczony model toponium. Hipoteza ta jest niezwykle ekscytująca, gdyż nie spodziewaliśmy się, że LHC zarejestruje toponium, mówi koordynator prac, Andreas Meyer z DESY (Niemiecki Synchrotron Elektronowy).
      Co prawda nie można wykluczyć innych wyjaśnień zaobserwowanych zjawisk, ale z dotychczasowych badań wynika, że toponium w sposób wystarczający wyjaśnia zaobserwowany nadmiar sygnałów. Uzyskany przez nas przekrój czynny (prawdopodobieństwo) dla naszej uproszczonej hipotezy wynosi 8,8 pb (pikobarnów) ± 15%. Można powiedzieć, że to znacząco powyżej 5 sigma [5 sigma to wartość odchyleń standardowych, powyżej której można ogłosić odkrycie - red.], dodaje Meyer.
      Jeśli uda się potwierdzić istnienie toponium, będzie to kolejne poznane kwarkonium, czyli stan utworzony przez kwarka i jego antykwark. Obecnie znamy czarmonium – to kwark powabny (charm) i jego antykwark – oraz bottomonium, czyli kwark spodni (bottom) i antykwark. Czarmonium zostało odkryte w SLAC w 1974 roku, a bottomium znaleziono trzy lata później w Fermilabie.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Podczas dorocznej konferencji fizycznej Recontres de Moriond naukowcy z CERN-u poinformowali o dokonaniu ważnego kroku na drodze ku zrozumieniu asymetrii pomiędzy materią a antymaterią. Podczas analizy olbrzymiej ilości danych z Wielkiego Zderzacza Hadronów uczeni znaleźli dowody na naruszenie symetrii CP przez bariony.
      Symetria CP oznacza, że cząstka rozpada się identycznie jak jej antycząstka odbita w lustrze. Fakt, że we wszechświecie istnieje więcej materii niż antymaterii sugeruje, że łamanie symetrii CP jest zjawiskiem powszechnym. Po raz pierwszy zaobserwowano je w 1964 roku w przypadku kaonów (mezonów K). Wtedy zaobserwowano, że rozpadają się one nieco inaczej niż antykaony. Od tej pory naruszenie symetrii CP jest przedmiotem intensywnych badań, które mają wyjaśnić istniejącą nierównowagę między materią a antymaterią.
      Naukowcy wiedzieli, że i w przypadku barionów powinno dochodzić do łamania symetrii CP, jednak dotychczas nie zaobserwowano tego zjawiska. Przyczyną, dla której zaobserwowanie naruszenia symetrii CP przez bariony zajęło tyle czasu jest różnica w sile tego zjawiska i ilości dostępnych danych. Potrzebowaliśmy urządzenia takiego jak Wielki Zderzacz Hadronów, zdolnego do wytworzenia wystarczająco dużej liczby barionów pięknych oraz ich antycząstek i potrzebowaliśmy maszyny zdolnej do znalezienia produktów ich rozpadu. Teraz, dzięki ponad 80 000 rozpadów barionów zauważyliśmy – po raz pierwszy dla tej klasy cząstek – łamanie symetrii CP, mówi rzecznik prasowy eksperymentu LHCb Vincenzo Vagnoni.
      Już od kilku lat w rozpadach barionów pięknych Lambda b (Λb) znajdowano sygnały świadczące o istnieniu różnic w rozpadzie barionów i antybarionów. Bariony te są sześciokrotnie bardziej masywne od swojego kuzyna, protonu. Bariony, do których należy też neutron, są tą rodziną cząstek, która w znacznej mierze tworzy świat.
      Teraz naukowcy pracujący przy eksperymencie LHCb zaobserwowali naruszenie symetrii CP w przypadku cząstek Lambda b (Λb), które zbudowane są z kwarka górnego, dolnego i kwarka b (kwarka pięknego). Szczegółowe analizy rozpadów Λb i anty-Λb wykazały różnice rzędu 5,2 odchyleń standardowych (5,2 sigma). Uzyskanie 5 sigma to poziom pozwalający na ogłoszenie odkrycia. Zatem po raz pierwszy z całą pewnością udało się stwierdzić, że wśród barionów istnieje łamanie symetrii CP.
      Badania tego typu, chociaż ich wyniki są spodziewane, pozwalają lepiej poznać prawa rządzące fizyką. Istnienie naruszenia symetrii CP przewiduje sam Model Standardowy. Jednak naruszenie to jest o całe rzędy wielkości zbyt małe, by na gruncie Modelu Standardowego wyjaśnić obserwowaną asymetrię między materią i antymaterią. To zaś sugeruje, że istnieją źródła naruszenia symetrii CP, których nie przewiduje Model Standardowy. Im zatem lepiej poznamy to zjawisko, z tym większą dokładnością sprawdzimy Model Standardowy i będziemy mieli szansę na odkrycie zjawisk, których obecnie nie znamy.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Spotkanie, o którym poinformowaliśmy, nigdy nie miało miejsca. To żart primaaprilisowy. :)
      Ostatnie działania administracji prezydenta Trumpa wywołały spory niepokój w amerykańskim środowisku naukowym. Biały Dom, chcąc rozpoznać i załagodzić sytuację, zorganizował nieformalne spotkanie prezydenta z przedstawicielami Narodowej Fundacji Nauki (NSF). To niezależna agenda rządu federalnego, której zadaniem jest wspieranie badań i edukacji na wszystkich pozamedycznych polach nauki i inżynierii. Z budżetem sięgającym 10 miliardów dolarów NSF finansuje około 25% badań podstawowych wspieranych z budżetu federalnego.
      Z nieoficjalnych doniesień wynika, że spotkanie przebiegało w bardzo dobrej atmosferze, prezydent wypytywał o największe wyzwania i potrzeby amerykańskiej nauki. Ku zdziwieniu zebranych miał też ze spokojem i zrozumieniem przyjmować – lekką co prawda i kulturalną – krytykę swoich dotychczasowych działań. Jeden z biorących w nim udział naukowców zdradził redakcji PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), pod warunkiem zachowania anonimowości, że rozmowa z gospodarzem Białego Domu przebiegała znacznie lepiej, niż sobie wyobrażał. Wydawało się, że prezydent rozumie obawy naukowców i rzeczywiście się nimi przejmuje.
      Sytuacja uległa zmianie, gdy Donald Trump zapytał o amerykańską fizykę. Naukowcy powiedzieli mu m.in. o amerykańskim udziale w Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC) i w innych międzynarodowych projektach związanych z akceleratorami. Prezydent spytał o amerykańskie akceleratory i dowiedział się, że USA nie posiadają równie dużego co LHC. Gdy zaczął wypytywać o szczegóły, uczeni wyjaśnili mu, że budowa takiego akceleratora trwa wiele lat i jest niezwykle kosztowna. Wówczas Donald Trump powiedział coś, co niemal przyprawiło mnie o zawał, stwierdził rozmówca PNAS. Prezydent stwierdził, że USA powinny wycofać się z Wielkiego Zderzacza Hadronów, zaoszczędzone pieniądze przeznaczyć na budowę amerykańskiego akceleratora i... zabrać amerykańskie części z LHC. Dodał, że zleci administracji odpowiednie działania i analizy prawne, a jeśli są jakieś umowy, to Stany Zjednoczone je wypowiedzą.
      Naukowcy próbowali wyperswadować mu ten pomysł, jednak Donald Trump upierał się, że pieniądze amerykańskich podatników powinny być przeznaczane na rozwój amerykańskiej nauki i zapewniać naukowcom miejsca pracy w USA, a nie za granicą. Spotkanie, jak łatwo się domyślić, nie zakończyło się w równie dobrej atmosferze, w jakiej się toczyło.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z eksperymentu ATLAS w CERN-ie zaobserwowali kwarki t (kwarki wysokie, prawdziwe), powstałe w wyniku zderzeń jonów ołowiu. Tym samym cząstki te zostały po raz pierwszy zarejestrowane w wyniku interakcji jąder atomów. To ważny krok w dziedzinie fizyki zderzeń ciężkich jonów. Dzięki temu możliwe będą dodatkowe pomiary dróg tworzenia się plazmy kwarkowo-gluonowej i badania natury oddziaływań silnych. Te najpotężniejsze z oddziaływań podstawowych – przypomnijmy, że należą do nich oddziaływania silne, słabe, grawitacyjne i elektromagnetyczne – wiążą kwarki w protony i neutrony.
      W plazmie kwarkowo-gluonowej (QGP) kwarki i gluony tworzą egzotyczny stan materii, przypominający niezwykle gęstą ciecz. Naukowcy uważają, że plazma taka wypełniała wszechświat po Wielkim Wybuchu, więc jej badanie zdradzi nam szczegóły na temat samych początków. Jednak QGP powstająca w wyniku zderzeń ciężkich jonów istnieje niezwykle krótko, przez około 10-23 sekundy. Jej bezpośrednia obserwacja jest niemożliwa, dlatego naukowcy badają cząstki powstające w wyniku zderzeń i przechodzące przez QGP, w ten sposób mogą badać właściwości samej plazmy.
      Kwarki t są szczególnie obiecującymi próbnikami ewolucji plazmy w czasie. Te najcięższe z cząstek elementarnych rozpadają się na inne cząstki w czasie o cały rząd wielkości krótszym niż czas potrzebny do utworzenia się plazmy. Czas, jaki upłynął między zderzeniem a interakcją produktów rozpadu kwarków t z plazmą kwarkowo-gluonową może zaś służyć do pomiaru zmian plazmy w czasie.
      Fizycy z ATLAS badali zderzenia jonów ołowiu odbywając się przy energii 5,02 TeV. Zaobserwowali pojawianie się kwarków t oraz ich rozpad na kwarki b (kwarki niskie, piękne) oraz bozony W, które następnie rozpadały się na elektron lub mion i neutrino. Poziom ufności obserwacji określono na 5 sigma, a to oznacza, że możemy mówić o odkryciu.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      CERN pochwalił się osiągnięciem przez Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) rekordowej świetlności. Obok energii wiązki, w przypadku LHC maksymalna energia każdej z wiązek ma wynieść 7 TeV (teraelektronowoltów), to właśnie świetlność jest najważniejszym parametrem akceleratora. Zintegrowana świetlność to najbardziej interesujący fizyka parametr urządzenia. Oznacza ona liczbę zderzeń zachodzących w urządzeniu. A im więcej zderzeń, tym więcej danych dostarcza akcelerator.
      Jednostką świetlności jest odwrócony barn (b-1) lub jego jednostki pochodne, jak femtobarny (fb-1). W trakcie pierwszej kampanii naukowej (Run 1), która prowadzona była w latach 2010–2012 średnia zintegrowana świetlność LHC wyniosła 29,2 fb-1. Przez kolejne lata akcelerator był remontowany i rozbudowywany. Druga kampania naukowa miała miejsce w latach 2015–2018. Wówczas, w ciągu czterech lat pracy, akcelerator osiągnął średnią zintegrowaną świetlnośc 159,8 fb-1.
      Obecnie trwająca kampania, zaplanowana na lata 2022–2025, rozpoczęła się zgodnie z planem. W roku 2022 efektywny czas prowadzenia zderzeń protonów wyniósł 70,5 doby, a średnia zintegrowana świetlność osiągnęła poziom 0,56 fb-1 na dzień. W roku 2023 rozpoczęły się problemy. Niezbędne naprawy urządzenia zajmowały więcej czasu niż planowano i przez cały rok zderzenia protonów prowadzono jedynie przez 47,5 dnia, jednak średnia zintegrowana świetlność wyniosła 0,71 fb-1 na dzień.
      Bieżący rok jest zaś wyjątkowy. Wydajność LHC przewyższyła oczekiwania. Do 2 września 2024 roku akcelerator zderzał protony łącznie przez 107 dni, osiągając przy tym średnią zintegrowaną jasność rzędu 0,83 fb-1 na dzień. Dzięki temu na kilka miesięcy przed końcem trzeciego roku obecnej kampanii naukowej jego średnia zintegrowana świetlność wyniosła 160,4 fb-1, jest zatem większa niż przez cztery lata poprzedniej kampanii.
      W bieżącym roku LHC ma też przeprowadzać zderzenia jonów ołowiu. Zanim jednak do tego dojdzie, będzie przez 40 dni pracował z protonami. Powinno to zwiększyć jego zintegrowaną świetlność o koleje 33 fb-1. To o 12 fb-1 więcej niż zaplanowano na bieżący rok.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...