Τα πρώτα αποτελέσματα της τρίτης εκτόξευσης στο LHC έχουν ήδη επιβεβαιώσει το Standard Model

Η συνεργασία συμπαγούς σωληνοειδούς μιονίου (CMS) παρουσίασε πρόσφατα την πρώτη φυσική

Εκτελέστε 3 αποτελέσματα.Παρακολούθησαν τη διάσπαση ενός ζεύγους κορυφαίων κουάρκ. Αυτό είναι το βαρύτερο στοιχειώδες σωματίδιο. Σε μόλις μία εβδομάδα, από τις 28 Ιουλίου έως τις 3 Αυγούστου, η συνεργασία CMS συγκέντρωσε το 12% των δεδομένων που απαιτούνται για την ανακάλυψη του μποζονίου Higgs το 2012. Και τα αποτελέσματα του Launch 3 είναι ήδη συνεπή με το Καθιερωμένο Μοντέλο.

Το Καθιερωμένο Μοντέλο είναι μια θεωρητική κατασκευή σεσωματιδιακή φυσική, που περιγράφει τις ηλεκτρομαγνητικές, ασθενείς και ισχυρές αλληλεπιδράσεις όλων των στοιχειωδών σωματιδίων. Η σύγχρονη διατύπωση ολοκληρώθηκε τη δεκαετία του 2000 μετά από πειραματική επιβεβαίωση της ύπαρξης κουάρκ. 

Ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων ήρθε στη ζωή μετά από τρία χρόνιασυνεχείς βελτιώσεις στο μηχάνημα, καθώς και ανιχνευτές για πειράματα και εργαλεία ανάλυσης δεδομένων. Σχεδόν αμέσως έφτασε σε ενέργεια ρεκόρ 13,6 TeV. Μόλις τρεις εβδομάδες αργότερα, το συμπαγές σωληνοειδές μιονίων ήταν έτοιμο για την περίοδο συλλογής δεδομένων φυσικής. Προηγουμένως, η Hi-Tech μίλησε αναλυτικά για τις προετοιμασίες της για το τρίτο λανσάρισμα του CMS.

Αυτή είναι μόνο η αρχή: πώς και γιατί ενημερώνεται ο ανιχνευτής που βοήθησε στην εύρεση του μποζονίου Higgs

Πριν από την τρίτη εκτόξευση, οι επιστήμονες ήλπιζαν (και τώρααυτό έχει επιβεβαιωθεί) ότι ο ενημερωμένος επιταχυντής μπορεί να συλλέξει τόσο τεράστιο όγκο δεδομένων σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα. Σε τελική ανάλυση, οι φυσικοί χρειάστηκαν δύο χρόνια για να συλλέξουν τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για την ανακάλυψη του μποζονίου Higgs το 2012. Αλλά τώρα, χάρη στην ανάπτυξη συστημάτων συλλογής και επιλογής δεδομένων, καθώς και στην πρωτοφανή ταχύτητα ανάλυσης, τα δεδομένα Run 3 μπορούν πλέον να υποβληθούν σε επεξεργασία σε σχεδόν πραγματικό χρόνο.

Λόγω του μεγάλου αριθμού ζευγών κορυφαίων κουάρκ,που δημιουργήθηκε στο LHC, η φυσική ανάλυση μπορεί να ξεκινήσει ακόμη και με έναν μικρό όγκο δεδομένων. Ο ρυθμός παραγωγής αυτού του συστήματος βαρέων σωματιδίων αυξήθηκε κατά περίπου 10% λόγω της αύξησης της ενέργειας σύγκρουσης από 13 TeV κατά τη δεύτερη εκτέλεση σε 13,6 TeV στην τρίτη.

Απεικόνιση των γεγονότων της τρίτης διαδρομής με χρήση CMS, που δείχνει τη διάσπαση ενός ζεύγους κορυφαίων κουάρκ. Φωτογραφία: CERN

Αποτελέσματα CMS που είναι συνεπήμε την πρόβλεψη του Καθιερωμένου Μοντέλου. Οι ακριβείς μετρήσεις των ιδιοτήτων του κορυφαίου κουάρκ παρέχουν, μεταξύ άλλων, στους επιστήμονες πληροφορίες για την αναζήτηση νέων φαινομένων ως μέρος της τρίτης εκτόξευσης του LHC. Λόγω της μεγάλης του μάζας, το κορυφαίο κουάρκ διασπάται αμέσως σε ένα κουάρκ ab και ένα μποζόνιο W. Καθώς αυτά τα προϊόντα αποσύνθεσης περνούν από τον ανιχνευτή, αφήνουν ίχνη. Με αυτόν τον τρόπο, οι φυσικοί μπορούν να τα παρατηρήσουν και να ελέγξουν την απόδοση του ανιχνευτή.

Διαβάστε περισσότερα:

Οι επιστήμονες επιβεβαιώνουν την εναλλακτική θεωρία της βαρύτητας: Γιατί αλλάζει τη φυσική

Μια τεράστια πρόσκρουση από ένα διαστημικό αντικείμενο πυροδότησε το μαγνητικό πεδίο της Γης

Η καρδιά του χοίρου χτυπά πιο αργά μετά τη μεταμόσχευση σε άνθρωπο