ผลลัพธ์แรกของการเปิดตัวครั้งที่สามที่ LHC ได้ยืนยันรุ่นมาตรฐานแล้ว

การทำงานร่วมกันของโซลินอยด์มิวออนขนาดกะทัดรัด (CMS) ได้นำเสนอกลไกทางกายภาพครั้งแรกเมื่อเร็วๆ นี้

วิ่ง 3 ผลลัพธ์พวกเขาติดตามการเสื่อมสลายของท็อปควาร์กคู่หนึ่ง นี่คืออนุภาคมูลฐานที่หนักที่สุด ในเวลาเพียงหนึ่งสัปดาห์ ตั้งแต่วันที่ 28 กรกฎาคม ถึง 3 สิงหาคม การทำงานร่วมกันของ CMS ได้รวบรวมข้อมูล 12% ที่จำเป็นในการค้นพบฮิกส์โบซอนในปี 2555 และผลลัพธ์ของการเปิดตัวครั้งที่ 3 ก็สอดคล้องกับรุ่นมาตรฐานอยู่แล้ว

โมเดลมาตรฐานเป็นโครงสร้างทางทฤษฎีในฟิสิกส์ของอนุภาค อธิบายปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้า ปฏิกิริยาที่อ่อนแอและรุนแรงของอนุภาคมูลฐานทั้งหมด สูตรสมัยใหม่เสร็จสมบูรณ์ในช่วงทศวรรษปี 2000 หลังจากการทดลองยืนยันการมีอยู่ของควาร์ก

เครื่องชนอนุภาคแฮดรอนขนาดใหญ่มีชีวิตขึ้นมาหลังจากผ่านไปสามปีการปรับปรุงเครื่องจักรอย่างต่อเนื่อง รวมถึงเครื่องตรวจจับสำหรับการทดลองและเครื่องมือวิเคราะห์ข้อมูล เกือบจะในทันที มีระดับพลังงานสูงสุดเป็นประวัติการณ์ที่ 13.6 TeV เพียงสามสัปดาห์ต่อมา โซลินอยด์มิวออนขนาดกะทัดรัดก็พร้อมสำหรับการรวบรวมข้อมูลทางฟิสิกส์ ก่อนหน้านี้ไฮเทคได้พูดคุยรายละเอียดเกี่ยวกับการเตรียมการเปิดตัว CMS ครั้งที่ 3

นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้น: อย่างไรและทำไมเครื่องตรวจจับที่ช่วยค้นหาฮิกส์โบซอนจึงได้รับการอัปเดต

ก่อนการเปิดตัวครั้งที่สาม นักวิทยาศาสตร์หวัง (และตอนนี้สิ่งนี้ได้รับการยืนยันแล้ว) ว่า Collider ที่อัปเดตสามารถรวบรวมข้อมูลจำนวนมหาศาลได้ในเวลาอันสั้น อย่างไรก็ตาม นักฟิสิกส์ใช้เวลาสองปีในการรวบรวมข้อมูลที่ใช้ในการค้นพบฮิกส์โบซอนในปี 2012 แต่ขณะนี้ ต้องขอบคุณการพัฒนาระบบรวบรวมและคัดเลือกข้อมูล รวมถึงความเร็วในการวิเคราะห์ที่ไม่เคยมีมาก่อน ทำให้ข้อมูล Run 3 สามารถประมวลผลได้เกือบจะเรียลไทม์

เนื่องจากมีคู่ควาร์กชั้นนำจำนวนมากที่สร้างขึ้นที่ LHC การวิเคราะห์ทางกายภาพสามารถเริ่มต้นได้แม้จะมีข้อมูลจำนวนเล็กน้อยก็ตาม อัตราการผลิตของระบบอนุภาคหนักนี้เพิ่มขึ้นประมาณ 10% เนื่องจากพลังงานการชนเพิ่มขึ้นจาก 13 TeV ในระหว่างการวิ่งครั้งที่สองเป็น 13.6 TeV ในครั้งที่สาม

ภาพประกอบเหตุการณ์การวิ่งครั้งที่สามโดยใช้ CMS แสดงให้เห็นการสลายตัวของควาร์กคู่หนึ่ง ภาพ: เซิร์น

ผลลัพธ์ CMS ที่สม่ำเสมอกับการทำนายแบบมาตรฐาน การวัดคุณสมบัติของท็อปควาร์กอย่างแม่นยำ ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้รับข้อมูลเพื่อค้นหาปรากฏการณ์ใหม่ๆ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ LHC รอบที่สาม เนื่องจากมีมวลมาก ท็อปควาร์กจึงแยกออกเป็น ab ควาร์กและ W โบซอนทันที เมื่อผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวเหล่านี้ผ่านเครื่องตรวจจับ ก็จะทิ้งร่องรอยไว้ ด้วยวิธีนี้ นักฟิสิกส์สามารถสังเกตและตรวจสอบประสิทธิภาพของเครื่องตรวจจับได้

อ่านเพิ่มเติม:

นักวิทยาศาสตร์ยืนยันทฤษฎีแรงโน้มถ่วงทางเลือก: ทำไมมันจึงเปลี่ยนฟิสิกส์

ผลกระทบมหาศาลจากวัตถุในอวกาศทำให้เกิดสนามแม่เหล็กของโลก

หัวใจหมูเต้นช้าลงหลังจากปลูกถ่ายเป็นมนุษย์