Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Dwóch znanych fizyków, Holger Bech Nielsen z Instytutu Nielsa Bohra i Masao Ninomiya z Instytutu Fizyki Teoretycznej Yukawa, wysunęło niezwykle śmiałą teorię dotyczącą przyczyn awarii Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC). Ich zdaniem, został on uszkodzony... przez swoją przyszłość.

Zwykle przyjmujemy, że to przeszłość wpływa na przyszłość, chociaż jeśli rozważymy przypadek podróżnika w czasie, który wraca do przeszłości i np. zabija któregoś ze swoich przodków, zauważymy, że i przyszłość może wpływać na przeszłość.

Powracający bozon Higgsa byłby podobny podróżnikowi w czasie, który wędruje do przeszłości nie po to, by zabić swojego przodka, ale po to, by uratować wszechświat przed samym sobą.

Obecne bozon Higgsa, zwany też Boską Cząstką, to teoretyczna cząstka elementarna, której istnienie postuluje Model Standardowy. Miała ona istnieć przez kilka sekund po Wielkim Wybuchu i dała początek materii. Mamy pewne dane sugerujące, iż teoria bozonu jest prawidłowa. A mówi ona, że cząstki elementarne, takie jak kwarki i leptony, posiadają masę dzięki temu, iż oddziałują z polem Higgsa, którego nośnikiem jest bozon Higgsa.

Nielsen i Ninomiya od półtora roku publikują serię prac pod wiele mówiącymi tytułami: Search for Future Influence From LHC czy Test of Effect From Future in Large Hadron Collider: a Proposal (to ostatnia, w której opisano kontrowersyjny pomysł).

Naukowcy twierdzą, że bozon Higgsa, którego znalezienie miało być jednym z zadań LHC, jest czymś tak obcym naturze, iż jego stworzenie odbije się na przeszłości i spowoduje, że Zderzacz przestanie działać, zanim będzie w stanie go wyprodukować.

Nielsen i Ninomiya zaczęli publikować swoje rozważania na temat przyszłości LHC już wiosną ubiegłego roku. Kilka miesięcy później urządzenie uległo awarii. Nielsen stwierdził wówczas, że mieliśmy do czynienia z "zabawnym wydarzeniem, które mogło spowodować, że uwierzyliśmy w naszą teorię". Nielesen zauważa, że niezwykła teoria spotka się z wieloma głosami sceptycyzmu. Przypomina też, że wiele ważnych eksperymentów naukowych borykało się ze sporymi kłopotami. Jednak wraz ze swoim japońskim kolegą zaproponował CERN-owi sprawdzenie możliwości wystąpienia bardzo nieprawdopodobnego zdarzenia, takiego jak np. wyciągnięcie pika spośród 100 milionów kierów. Jeśli trafi się na taką kartę, oznaczałoby to, że LHC nie rozpocznie pracy lub też nie uda się go uruchomić z takimi energiami, by odnalazł bozon Higgsa.

Teoria obu naukowców jest co najmniej niezwykła, ale Nielsen przyzwyczaił świat naukowy do tego, iż myśli niestandardowo. Jest on jednym z twórców teorii strun i jak opisał go fizyk z Caltechu Sean Carrol, jednym z tych niezwykle inteligentnych ludzi, którzy posuwają się bardzo daleko w swych szalonych pomysłach.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ciekawe pomysły, ale myślałem że jeśli coś zmieni przeszłość to coś trafi nasz wymiar i bedzie error. Swoją drogą ich teoria ma jedną lukę ;) jeśli to cząstka z LHC który działa w przyszłości to znaczy ze w teraźniejszości go naprawią.  :P

Share this post


Link to post
Share on other sites

jeśli to cząstka z LHC który działa w przyszłości to znaczy ze w teraźniejszości go naprawią.  :P

 

Zaczynamy wchodzić w fantastykę:

 

 

1. Naukowcy odpalają sprawny LHC żeby wyprodukować hipotetyczny bozon.

 

2. LHC produkuje bozon, który jest tak dziwny że nie może istnieć w naturze, więc ten cofa się w czasie (lub jakoś inaczej to robi, bez cofania się) i psuje w przeszłości LHC.

 

3. Taka zmiana w przeszłości to jak przewinięcie taśmy w magnetowidzie i rozpoczęcie nagrywania od momentu uszkodzenia jeszcze raz, ale teraz scenariusz wygląda nieco inaczej niż przed uszkodzeniem, bo LHC trzeba naprawić przed odpaleniem.

 

4. Naukowcy naprawiają LHC i... patrz punkt 1

 

Wpadliśmy w pętlę czasu i nigdy nie wyjdziemy poza moment wyprodukowania bozonu? No chyba że naukowcy nie naprawią w końcu tego LHC, ale przecież naprawią, miliony euro dadzą radę ;) No i przecież nikt nie wie że cofnął się w czasie, bo tego nie pamięta.

 

Czy ja już pisałem ten komentarz? Może nawet milion razy, tylko sam o tym nie wiem?

 

Czyli co, cały wszechświat jest zakładnikiem jednego bozonu?

Share this post


Link to post
Share on other sites

@Moooz: ale zauważ, że to wtedy nie będzie pętla, bo dochodzi czas potrzebny na kolejne naprawy:

 

1. Następuje odpalenie LHC i wyprodukowanie bozonu Higgsa, którego oddziaływanie psuje LHC w przeszłości jeszcze przed pełnym rozruchem. To powoduje powstanie alternatywnej rzeczywistości, w której LHC został uszkodzony i wymaga napraw (czyli to co dla nas jest obecnie realne).

2. LHC jest naprawiany, ale ponowne odpalenie następuje dopiero X czasu po pierwszym. Jeżeli to odpalenie osiągnie zakładaną energię i powstanie bozon, spowoduje to znowu podobną sytuację, ale tym razem przesuniętą w czasie o czas naprawy.

3. Jeżeli po kolejnej awarii CERN znowu zdecyduje się na naprawę, to 3 próba zostanie znowu przesunięta w czasie o czas kolejnej naprawy, także nie mamy tu do czynienia z pętlą.

 

Oczywiście po naprawie LHC nie będzie już w stanie osiągnąć takiego poziomu energii jak zakładano poprzednio (gdzieś chyba była o tym informacja), więc szansa na odnalezienie bozonu bardzo teraz zmalała.

 

Z punktu widzenia teorii kwantowej nie ma czegoś takiego jak paradoks dziadka. Cofając się w czasie i zabijając przodka swojej rodziny tworzymy nową linię czasową, ale nasza istnieje nadal, dlatego nie przestajemy istnieć. Nie pamiętam tylko jak sprawa miałaby wyglądać z powrotem, ale chyba powrót jest niemożliwy (można tylko podróżować w przeszłość?).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Może efekt pętli obejmie tylko naszą planetę? Nie wyobrażam sobie by nasza technologia i źródła energii były by w stanie zatrzymać nawet znikomą cząstkę wszechświata. Yaworski o jakim przesunięciu czasu rozmawiamy? jeśli wg innego punktu widzenia (kosmici itp.) to masz racje o ile efekt pętli nie obejmie wszystkiego ;) bo z tego wyniknie że zawsze będziemy wracać do tego samego punktu. Podróże w przyszłość to pikuś wystarczy trochę wiedzieć na temat teorii relatywistycznej (prędkość światła,duża grawitacja...). Tak poza tym Back to the Future to mój ulubiony film :P     

Share this post


Link to post
Share on other sites

Powracający bozon Higgsa byłby podobny podróżnikowi w czasie, który wędruje do przeszłości nie po to, by zabić swojego przodka, ale po to, by uratować wszechświat przed samym sobą.

Ciekawe czy ratuje wszechświat świadomie czy taka jest po prostu jego natura.

Ciekawe też dlaczego nie "uratował" wszechświata w pierwszych kilku sekundach.

Naukowcy twierdzą, że bozon Higgsa, którego znalezienie miało być jednym z zadań LHC, jest czymś tak obcym naturze, iż jego stworzenie odbije się na przeszłości

Tutaj też czegoś nie rozumiem, teoretyczny bozon z którego "wyrósł" wszechświat jest obcy naturze ;)

Z tego co wiem to zderzenia planowane w LHC nie są, z punktu widzenia wszechświata czym nadzwyczajnym więc efekt wywołany przez "bozony obce naturze" powinno dać się zaobserwować także w innych miejscach

Jednak wraz ze swoim japońskim kolegą zaproponował CERN-owi sprawdzenie możliwości wystąpienia bardzo nieprawdopodobnego zdarzenia, takiego jak np. wyciągnięcie pika spośród 100 milionów kierów. Jeśli trafi się na taką kartę, oznaczałoby to, że LHC nie rozpocznie pracy lub też nie uda się go uruchomić z takimi energiami, by odnalazł bozon Higgsa.

 

To już przesada! Jak rzucę kostką i wypadnie 6 oczek to zdam na 5 egzamin, którego materiał opanowałem w 1/6 :P

Tak w ogóle to chodzi o wylosowanie pika z talii zawierającej 100 milionów kierów czy 100 milionów kierów i 1 pika?

 

 

Moim zdaniem to  teoria rodem z hollywood, zbliża się ponowny rozruch akceleratora a jego praca przez najbliższe kilkanaście miesięcy nie przyniesie żadnych widocznych dla prasy efektów..

 

 

Miłego dnia

Krzysiek

Share this post


Link to post
Share on other sites

@Moooz: ale zauważ, że to wtedy nie będzie pętla, bo dochodzi czas potrzebny na kolejne naprawy:

(...) LHC jest naprawiany, ale ponowne odpalenie następuje dopiero X czasu po pierwszym.(...)

 

Aa, to zupełnie zmienia postać rzeczy ;) Okazuje się bowiem że bozon higgsa powoduje powstanie pętli... w budżecie LHC:

 

1. Bozon psuje LHC

2. Naukowcy naprawiają LHC, co kosztuje duuużo pieniędzy a przy okazji produkuje kilka nowych prac naukowych / nowych teorii / itp..

3. Naprawiony LHC zostaje odpalony i tworzy nowy bozon. ---> idź do punktu pierwszego.

 

Czyli pętla istnieje, ale powstaje ona w dziale księgowości instytutu. Pętla będzie kręcić się tak długo, jak tylko wystarczy "finansowego smaru" w postaci pieniędzy niezbędnych na kolejne naprawy :P

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jeśli przyjmiemy za właściwą teorię o światach równoległych to i tak w którymś z nich LHC zostało uruchomione i wyprodukowało bozon Higgsa, co potem to już niewiadoma. Nie rozumiem tylko czemu bozon miałby mieć ciągoty samobójcze... przecież krótko po wielkim wybuchu troszkę ich jednak podobno było i jakoś się nie cofnęły w czasie żeby zapobiec wielkiemu wybuchowi - ewentualnie my o tym nie wiemy, gdyż stworzyły one alternatywną rzeczywistość.

Share this post


Link to post
Share on other sites
[...]Yaworski o jakim przesunięciu czasu rozmawiamy?[...]

 

O przesunięciu o czas naprawy ;). Jeżeli dobrze zrozumiałem ich teorię, to bozon raczej niszczy LHC z przyszłości, ale tylko w ramach tego uruchomienia, które miałoby wygenerować ten bozon :P. Więc za każdym razem jak bozon popsuje LHC, to następne odpalenie jest dopiero po kolejnej naprawie :D.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Moim zdaniem ta cała historia o bozonie Higgsa to jedna wielka ściema i bardzo łatwo to udowodnić. A mianowicie należy zacząć od tego że cofanie się w czasie jest niemożliwe i to z bardzo prostej przyczyny. Aby to wytłumaczyć należy zacząć od tego co to jest czas i co powoduje że czas płynie. Zacząć należy od tego w jaki sposób odmierzamy czas. No kiedyś ludzie do odmierzania czasu używali zegarów słonecznych które bazowały na obrocie ziemi w okół własnej osi i ruchu ziemi wokół słońca. Później były zegary wykorzystujące różnego rodzaju wahadła i sprężyny które napędzały wskazówki. Obecnie wykorzystywane są zegary atomowe które bazują na zliczaniu drgań atomów różnych pierwiastków np. takich jak cez-133. Jak widzimy wszystkie te zegary bazują na zliczaniu okresów pewnych zdarzeń czyli po prostu zliczają ruch pewnych elementów. Więc jeśli chcielibyśmy cofnąć w czasie jakiś przedmiot to powinniśmy zapamiętać ruch każdego atomu w tym obiekcie i spowodować aby każdy atom wrócił do swojego położenia początkowego w taki sam sposób jak się wcześniej poruszał. Wtedy uzyskamy cofnięcie w czasie danego przedmiotu. Ale trzeba wziąć pod uwagę że aby tego dokonać potrzeba doprowadzić do tego aby przez cały czas cofania się w czasie na wszystkie atomy naszego przedmiotu nie oddziaływały żadne inne siły tzn żaden inny atom nie może uderzyć w nasz przedmiot bo to spowoduje zmianę która uniemożliwi dokładne odwzorowanie stanu poprzedniego.  Więc jak widać taka operacja jest niemożliwa gdyż nie możliwe jest wyeliminowanie wszystkich oddziaływań na dany przedmiot. Żeby wyeliminować te wszystkie oddziaływanie potrzebne jest cofanie wszystkich atomów wszechświata dokładnie w taki sposób jak sie przesuneły wcześniej a do tego potrzebna jest energia większa niż posiada cały wszechświat gdyż musimy go zatrzymać i ruszyć do tyłu. Wniosek jest prosty nie można podróżować w czasie bo nie ma skąd wziąć tyle energii. Zakładając nawet że udało by się cofnąć jakimś cudem jakiś element w czasie to cała rzeczywistość pozostanie niezmieniona gdyż cofniemy w czasie tylko dany element a nie cały wszechświat. Takie cofnięcie w czasie spowoduje zmianę przyszłości gdyż cofnięty element będzie sie starzał w inny sposób bo będą na niego oddziaływały inne siły czyli cofnięcie w czasie na pewno spowoduje zmianę przyszłości. Jeśli chodzi o podróże w przyszłość to nie są one w ogóle możliwe  gdyż nie znamy rozkładu atomów w przyszłości i trzeba by było wyliczyć ich ułożenie na podstawie oddziaływania wszystkich możliwych czynników a to też nie jest możliwe gdyż czas obliczeń ułożenia atomów za np 1 sekundę jest dłuższy niż jedna sekunda, a dodatkowo każde działanie powoduje zmianę  przyszłości.A dodatkowo występuję wszystkie te problemy co przy podróżowaniu w przeszłość. Więc dajmy sobie spokój z podróżami w czasie bo jak widać nie są one możliwe i w dodatku nigdy nie będą możliwe. O podróżach w czasie jedynie możemy sobie pomarzyć.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jeśli bozon Higgsa istniał ylko kilka sekund po Wielkim Wybuchu gdzie w stosunkowo małej przestrzeni była zgromadzona cała energia jaką ma wszechświat, to myślę że aby go znowu zaobsewować potrzebaby takiej samej energii, czyli... niemożlwe do osiągnięcia. Chyba że można "udać" taki stan w mniejszej przestrzeni, tzn. zakładając że rozkład energii w przestrzeni jest równomierny, a bozon Higgsa istniał w przezstrzeni 10 sek. po Big Bangu to w 10 sek. wszechświat mierzył już 6 milionów km (zakładając że nie mieliśmy żadnych przesunięć ze względu na prędkość zbliżoną do c i obecności olbrzymiej energii) to gromadząc w przestrzeni składającej się z zaledwie kilku cząstek możnaby użyć adekwatnie mniejszej energii, i takie było prawdopodobnie założenie LHC.

Share this post


Link to post
Share on other sites

W ogóle się nie zgodzę z wami, podróże w czasie jak najbardziej są możliwe i to w obie strony (przyszłość i przeszłość) wystarczy wiedzieć kto to Siergiej Krikalow, i wcale nie potrzebował nieskończonej energii kosmosu :D (chyba ze Rosjanie maja ZPM z Atlantydy). Dużo książek i teorii jest na temat czym jest czas, i czasu nie można cofać jak się podoba ale można stwarzać odpowiednie warunki żeby uzyskać pożądany wynik. (taka moja idea) ;):P   

Share this post


Link to post
Share on other sites

Drobna uwaga: my nieustannie podróżujemy w przyszłość. Generalnie jesteśmy niejako surferem na granicy fali czasu. Teraźniejszość jako taka nie istnieje z prostej przyczyny - zasada nieoznaczoności Heisenberga. A kiedy myślisz o tym czym jest teraźniejszość, to właśnie straciłeś parę sekund od chwili, gdy zacząłeś się nad nią zastanawiać.

 

Jeszcze uwaga odnośnie Wielkiego Wybuchu. On nie powstał w "małej przestrzeni". On dopiero spowodował zaistnienie tej przestrzeni poprzez jej ekspansję, rozprężenie samej przestrzeni.

 

Odnośnie samego artykułu, to nie rozumiem skąd takie wnioski płyną. Dlaczego i w jaki sposób ten bozon miałby spowodować stopienie magnesów i wyciek chłodziwa na długo zanim rozpoczęły się faktyczne eksperymenty, a nie dosłownie tuż przed ich rozpoczęciem lub w jego trakcie.

Zupełnie teoretyzując, to mógł to być ewentualnie jakiś punkt przełomowy, w którym gradient deterministyczny wszystkich (większości?) alternatywnych przyszłości układu związanego z LHC jednoznacznie prowadził do uzyskania bozonu. Ale co mogłoby być takiego szczególnego w skali makro w tamtej chwili? Trochę to naciągane.

Trudno też o dosłowną pętlę i tutaj zgadzam się ze zdaniem yaworskiego. Byłaby to pewnego rodzaju pętla przyczynowo-skutkowo-przyczynowa, ale niejako "ślizgająca" się w czasie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ciekawe teorie Panowie.

Ja jednak stawiam na Dobrego Skrzata z Krainy Oz, nie mógł ścierpieć połączenia światów, przej jakieś THC, czy LHC... jakoś tak w każdym razie ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Akurat teraz na funiastych była fotka wehikułu czasu z podpisem, że poznamy czy podróżnikowi udało się zmienić historię po tym, że Niemcy przegrały wojnę.

 

W opowieściach ze Świada Dysku często wspomina się o nogawkach czasu, a fani Star Treka to chyba widzieli już każdy możliwy wariant paradoksu czasowego. Podejrzewam ze ci naukowcy (jak większość w ich środowisku) lubią fantastykę, a do tego mają jeszcze poczucie humoru.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Akurat teraz na funiastych była fotka wehikułu czasu z podpisem, że poznamy czy podróżnikowi udało się zmienić historię po tym, że Niemcy przegrały wojnę

 

Widziałeś "Vaterland" z Hauerem?

 

A Pratchett jest baardzo dobry.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Przed chwilą przeczytałem opis tego filmu, i zaciekawił mnie. Chyba sobie skombinuję by obejrzeć.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Odnośnie samego artykułu, to nie rozumiem skąd takie wnioski płyną. Dlaczego i w jaki sposób ten bozon miałby spowodować stopienie magnesów i wyciek chłodziwa na długo zanim rozpoczęły się faktyczne eksperymenty, a nie dosłownie tuż przed ich rozpoczęciem lub w jego trakcie. 

Poszło sporo kasy się ....... stąd trzeba coś wymyślić, tnąc Ochmana  sprzętem i z doświadczenia to najpierw brakło chłodziwa , potem magnes się stopił, a dopiero na końcu powstała powielana wielokrotnie teoria która dopiero się ziści w przyszłości jako rzeczywistość. :D

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
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Uczeni pracujący przy eksperymencie ATLAS w CERN donieśli o zaobserwowaniu pierwszego przypadku jednoczesnego powstania trzech masywnych bozonów W (produkcja WWW), które pojawiły się w wyniku zderzeń prowadzonych w Wielkim Zderzaczu Hadronów.
      Bozony W, jako nośniki oddziaływań elektrosłabych, odgrywają kluczową rolę w testowaniu Modelu Standardowego. Po raz pierwszy zostały odkryte przed 40 laty i od tamtej pory są przedmiotem badań fizyków.
      Naukowcy z ATLAS przeanalizowali dane zarejestrowane w latach 2015–2018 i oznajmili, że zauważyli produkcję WWW z poziomem ufności rzędu 8,2 sigma. To znacznie powyżej 5 sigma, gdy już można powiedzieć o odkryciu. Osiągnięcie tak dużej pewności nie było łatwe. Naukowcy przeanalizowali około 20 miliardów zderzeń, wśród których zauważyli kilkaset przypadków produkcji WWW.
      Bozon W może rozpadać się na wiele różnych sposobów. Specjaliści skupili się na czterech modelach rozpadu WWW, które dawały największe szanse na odkrycie poszukiwanego zjawiska, gdyż powodują najmniej szumów tła. W trzech z tych modeli dwa bozony W rozpadają się w elektrony lub miony o tym samym ładunku oraz neutrina a trzeci bozon W rozpada się do pary kwarków. W czwartym z modeli wszystkie bozony W rozpadają się w leptony (elektrony lub miony) i neutrino.
      Dzięki odkryciu specjaliści będą mogli poszukać teraz interakcji, które wykraczają poza obecne możliwości LHC. Szczególnie interesująca jest możliwość wykorzystania procesu produkcji WWW do badania zjawiska polegającego na wzajemnym rozpraszaniu się dwóch bozonów W.
      Więcej na temat najnowszego odkrycia w artykule Observation of WWW production in pp collisions at s√=13 TeV with the ATLAS detector [PDF].

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Badacze z całego świata będą po raz drugi debatować nad przyszłością nowego kierunku badań w Wielkim Zderzaczu Hadronów pod Genewą, który ma zaowocować szczegółowymi pomiarami wysokoenegetycznych neutrin oraz otworzy nowe drogi poszukiwań ciemnej materii. Współautorem dyskutowanej propozycji nowego eksperymentu FLArE jest dr Sebastian Trojanowski z AstroCeNT i Zakładu Fizyki Teoretycznej NCBJ.
      Planowane ponowne uruchomienie Wielkiego Zderzacza Hadronów jest jednym z najbardziej wyczekiwanych wydarzeń w świecie fizyki. Przy tej okazji, zostanie również zainicjowany nowy kierunek badań w LHC, obejmujący pomiary wysokoenergetycznych neutrin oraz poszukiwania śladów nowej fizyki w kierunku wzdłuż osi wiązki zderzenia protonów. Ten nietypowy sposób wykorzystania zderzacza został zaproponowany przez autorów koncepcji detektora FASER (odnośniki w uzupełnieniu). Jednym z jego pomysłodawców był dr Sebastian Trojanowski związany z ośrodkiem badawczym AstroCeNT przy Centrum Astronomicznym im. Mikołaja Kopernika PAN oraz z Narodowym Centrum Badań Jądrowych.
      Choć eksperyment FASER ma dopiero zacząć zbierać dane w najbliższym czasie, to już zadajemy sobie pytanie, jak rozwinąć ten pomysł do jeszcze ambitniejszego projektu w dalszej przyszłości – mówi dr Trojanowski. Dyskusje na ten temat zgromadzą w dniach 27-28 maja (w formule zdalnej) około 100 badaczy z całego świata zajmujących się fizyką cząstek elementarnych. Na spotkaniu inżynierowie z CERN zaprezentują również wstępne plany dotyczące budowy nowego laboratorium podziemnego, które mogłoby pomieścić większą liczbę eksperymentów skupionych wzdłuż osi wiązki zderzenia. Jest to projekt długofalowy, który ma na celu maksymalizację potencjału badawczego obecnego zderzacza, który powinien służyć nauce jeszcze wiele lat.
      Wśród kilku eksperymentów proponowanych do umieszczenia w nowym laboratorium jest m.in. bezpośredni spadkobierca detektora FASER. Eksperyment, nazwany roboczo FASER 2, znacząco poszerzyłby potencjał odkrywczy obecnego detektora. Choć ani obecny, ani proponowany przyszły eksperyment nie dają możliwości bezpośredniej obserwacji ciemnej materii, to umożliwiają one poszukiwanie postulowanych teoretycznie niestabilnych cząstek, które mogą pośredniczyć w jej oddziaływaniach.
      O krok dalej idą autorzy kwietniowego artykułu opublikowanego w czasopiśmie Physical Review D, prof. Brian Batell z Uniwersytetu w Pittsburgu w USA, prof. Jonathan Feng z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine oraz dr Trojanowski. Proponują oni sposób na bezpośrednią obserwację lekkich cząstek ciemnej materii w nowym laboratorium. W tym celu sugerują umieszczenie tam nowego detektora, nazwanego FLArE (ang. Forward Liquid Argon Experiment), wykorzystującego technologię ciekło-argonowej komory projekcji czasowej oraz wstępny sygnał w postaci błysku (ang. flare) scyntylacyjnego. Detektor taki byłby nowym narzędziem do bezpośredniego poszukiwania cząstek ciemnej materii poprzez badanie ich oddziaływań przy bardzo wysokich energiach oraz przy laboratoryjnie kontrolowanym strumieniu takich cząstek. Jest to metoda wysoce komplementarna względem obecnych podziemnych eksperymentów poszukujących cząstek pochodzących z kosmosu lub produkowanych przez promieniowanie kosmiczne – argumentuje dr Trojanowski.
      Pomysł na nowy detektor FLArE został błyskawicznie włączony we wstępne plany inżynieryjne nowego laboratorium oraz w dyskusje eksperymentalne, również te dotyczące przyszłych badań neutrin w LHC. Czas pokaże, czy projekt ten będzie kolejnym sukcesem na miarę FASERa, czy też zostanie zastąpiony jeszcze lepszym rozwiązaniem – komentuje dr Trojanowski. Jedno jest pewne: fizycy nie próżnują i nie ustają w wysiłkach w celu lepszego poznania praw rządzących naszym światem.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W Wielkim Zderzaczu Hadronów zainstalowano nowe urządzenie o nazwie FASER (Forward Search Experiment), którego współtwórcą jest dr Sebastian Trojanowski. FASER będzie badał cząstki, co do których naukowcy mają podejrzenie, że wchodzą w interakcje z ciemną materią. Testy nowego urządzenia potrwają do końca roku.
      To krok milowy dla tego eksperymentu. FASER będzie gotowy do zbierania danych z Wielkiego Zderzacza Hadronów, gdy tylko na nowo podejmie on pracę wiosną 2022 roku, mówi profesor Shih-Chieh hsu z University of Washington, który pracuje przy FASER.
      Eksperyment będzie badał interakcje z wysokoenergetycznymi neutrinami i poszukiwał nowych lekkich słabo oddziałujących cząstek, które mogą wchodzić w interakacje z ciemną materią. Stanowi ona około 85% materii we wszechświecie. Zbadanie cząstek, które mogą z nią oddziaływać, pozwoli na określenie właściwości ciemnej materii.
      W pracach eksperymentu FASER bierze udział 70 naukowców z 19 instytucji w 8 krajach.
      Naukowcy sądzą, że podczas kolizji w Wielkim Zderzaczu Hadronów powstają słabo reagujące cząstki, które FASER będzie w stanie wykryć. Jak informowaliśmy przed dwoma laty, w LHC mogą powstawać też niewykryte dotąd ciężkie cząstki.
      FASER został umieszczony w nieużywanym tunelu serwisowym znajdującym się 480 metrów od wykrywacza ATLAS. Dzięki niewielkiej odległości FASER powinien być w stanie wykryć produkty rozpadu lekkich cząstek. Urządzenie ma 5 metrów długości, a na jego początku znajdują się dwie sekcje scyntylatorów. Będą one odpowiedzialne za usuwanie interferencji powodowanej przez naładowane cząstki. Za scyntylatorami umieszczono 1,5-metrowy magnes dipolowy, za którym znajduje się spektrometr, składający się z dwóch 1-metowych magnesów dipolowych. Na końcu, początku i pomiędzy magnesami znajdują się 3 urządzenia rejestrujące zbudowane z krzemowych detektorów. Na początku i końcu spektrometru znajdują się dodatkowe stacje scyntylatorów. Ostatnim elementem jest elektromagnetyczny kalorymetr. Będzie on identyfikował wysokoenergetyczne elektrony i fotony oraz mierzył całą energię elektromagnetyczną.
      Całość jest schłodzona do temperatury 15 stopni Celsjusza przez własny system chłodzenia. Niektóre z elementów FASERA zostały zbudowane z zapasowych części innych urządzeń LHC.
      FASER zostanie też wyposażony w dodatkowy detektor FASERv, wyspecjalizowany w wykrywaniu neutrin. Powinien być on gotowy do instalacji pod koniec bieżącego roku.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      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
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas konferencji Large Hadron Collider Physics 2020 eksperymenty ATLAS i CMS przedstawiły najnowsze wyniki dotyczące rzadkich sposobów rozpadu bozonu Higgsa produkowanego na Wielkim Zderzaczu Hadronów w CERN. Nowe kanały obejmują rozpady Higgsa na bozon Z, współodpowiedzialny za słabe oddziaływania jądrowe, oraz inną cząstkę, jak również rozpady na cząstki „niewidzialne”. Te pierwsze, w razie rozbieżności z przewidywaniami Modelu Standardowego, mogą świadczyć o zjawiskach wykraczających poza znaną nam fizykę (tzw. nowa fizyka), podczas gdy niewidzialne rozpady cząstki Higgsa rzuciłyby nowe światło na naturę cząstek tzw. ciemnej materii kosmicznej. Przedstawione analizy oparte są o całość danych zebranych w latach 2015-2018, czyli około miliarda milionów zderzeń proton-proton.
      Eksperyment ATLAS zmierzył częstość rozpadu Higgsa na Z i foton (γ) na 2.0+1.0−0.9 częstości przewidzianej w Modelu Standardowym, tym samym zbliżając się do czułości umożliwiającej obserwację ewentualnych odstępstw od przewidywań modelu. Eksperyment CMS poszukiwał o wiele rzadszych rozpadów na Z i mezon ρ lub φ i stwierdził, że w nie więcej niż 1.9% przypadków może nastąpić rozpad na Zρ, a nie więcej niż w 0.6% przypadków na Zφ. Obserwacja tego typu rozpadów przy obecnie zebranej ilości danych świadczyłaby o zjawiskach związanych z istnieniem nowej fizyki.
      Niektóre hipotezy dotyczące nowej fizyki przewidują, że bozon Higgsa może rozpadać się na dwie tzw. słabo oddziałujące masywne cząstki (ang.: WIMP), odpowiedzialne za ciemna materię kosmiczną, a niewidoczne dla aparatury eksperymentalnej. Zespół eksperymentu ATLAS wykluczył, aby prawdopodobieństwo takiego procesu przekraczało 13%. Analogiczne wykluczenie rozpadu bozonu Higgsa na parę tzw. ciemnych fotonów przedstawiła współpraca CMS.
      Polskie grupy z IFJ, AGH i UJ w Krakowie współtworzą zespól eksperymentu ATLAS, a grupy eksperymentalne z UW i NCBJ w Warszawie uczestniczą w eksperymencie CMS.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...