Editura Evenimentul si Capital

Coliziune istorică la CERN

04f03f09a564d0ba0748de9603effa1d
Autor: | | 122 Comentarii | 2849 Vizualizari

Experimentul CMS de la acceleratorul LHC de la CERN a anunţat observarea, pentru prima dată în istorie, a unei coliziuni în care s-a creat o pereche de bosoni Z, iar fiecare dintre aceştia s-a dezintegrat în câte o pereche de muoni.

Muonii prezintă multe dintre caracteristicile electronilor, numai că sunt cam de două sute de ori mai masivi. Tocmai din cauza dimensiunii nu trăiesc la infinit (precum se întâmplă la electroni), ci se descompun după cam două milionimi de secundă în electroni şi neutrini. Aceasta lasă timp suficient muonilor să străbată tot detectorul CMS, chiar dacă acesta este mare cât un bloc cu patru etaje. Mai mult, datorită masei sale mari, legile fizicii particulelor fac ca muonul să nu creeze o jerbă de particule, aşa cum creează electronul, ci doar să lase o dâră dreaptă. Exact aceasta vedem în imaginile de mai jos. Patru dâre, adică patru muoni, şi foarte puţine alte particule create în această coliziune de protoni şi protoni, unde fiecărui proton îi lipseşte doar 12 metri pe secundă până la viteza maximă admisă, cea a luminii în vid, de 300 de milioane de metri pe secundă, totul întâmplându-se la 100 de metri sub oraşul Geneva din Elveţia.Acest eveniment a fost publicat de experimentul CMS în acest document. Totodată, a fost explicat pe înţelesul tuturor pe blogul cercetătorului Tommaso Dorigo. Detectorul CMS este un cilindru dispus orizontal, iar protonii circulă de-a lungul axei cilindrului. Aici vedem o secţiune transversală în cilindru, adică secţiunea circulară. Este ca un tunel circular şi noi privim din gura tunelului. Vedem cele patru dâre, fiecare corespunzând câte unui muon. Observăm totodată cele trei straturi concentrice ale detectorului CMS. Primul măsoară foarte precis direcţia particulelor şi impulsul lor. Acolo vedem mai multe particule secundare. Urmează cu roşu şi albastru partea care măsoară precis energia particulelor. Iar spre exterior se află partea dedicată muonilor, pentru că doar muonii mai ajung până aici, restul particulelor netrecând de stratul din mijloc. În paranteză fie spus, neutrinii scapă şi ei din mijloc, apoi scapă şi de detectorul de muoni complet nedetectaţi şi de aceea sunt "văzuţi" în detector doar ca energie lipsă. În imagine, vedem cum trei dintre muoni sunt detectaţi în detectorul de muoni. Dar ce s-a întâmplat cu cel de-al patrulea? Răspuns este în imaginea următoare. Această imagine reprezintă acelaşi eveniment, dar aici cilindrul este tăiat de-a latul. Este ca şi cum am privi un tunel circular dintr-o parte a tunelului. Se observă şi aici cele trei straturi ale detectorului. Dar observăm ceva nou. În capetele cilindrului există şi acolo detectoare de muoni, desenate cu albastru. Iar unul din muoni, care nu fusese detectat în detectoarele de muoni în roşu, este de fapt văzut de detectoarele de muoni din capete. În sfârşit, aceasta este imaginea tridimensională, unde se văd clar cei patru muoni în cele trei straturi ale detectorului. Acest eveniment cu patru muoni, primul detectat de oameni vreodată, este un eveniment major. Realizarea aparţine experimentului CMS de la acceleratorul LHC. Litera M din CMS corespunde chiar muonilor, căci CMS înseamnă "Compact Muon Solenoid". Detectorul CMS este construit foarte atent pentru toate particulele elementare, dar în special pentru muoni. Evenimentul acesta a fost înregistrat pe 24 septembrie 2010 şi a fost dat publicităţii pe 5 noiembrie 2010, după o analiză detaliată, care corespunde la 40% din datele deja colectate de experimente până acum. Fizicienii estimaseră o şansă de 16% ca un astfel de eveniment să poată fi observat în datele analizate până atunci, dar iată că şansa a fost de partea lor. Estimarea şansei a fost făcută pe baza teoriei curente, Modelul Standard, care prezice producerea de perechi de bosoni Z, care să se descompună în perechi de muoni. Dar trebuie notat că în principiu şi bosonul Higgs poate să se descompună în două perechi de bosoni Z, dacă masa sa de repaus este mai mare decât de două ori masa unui boson Z. Aşadar, acest tip de eveniment este unul din acele evenimente care seamănă cu cele de boson Higgs, fără totuşi a fi. De aceea e important să fie studiate atent cât mai multe astfel de evenimente. A fost doar primul dintre ele.Încă o veste de la CERN: vineri, CERN a anunţat oprirea programului de coliziuni proton-proton pentru câteva luni, timp în care acceleratorul va accelera şi ciocni nu protoni, ci ioni de plumb, adică de circa o sută de ori mai mulţi protoni odată, cu scopul de a crea plasma de cuarci şi gluoni, o nouă stare a materiei, despre care teoria prezice că exista imediat după începutul Universului. Declaraţia de presă de la CERN este aici. Articol scris de Adrian Buzatu, doctorand în fizica particulelor elementare la McGill University, Montreal, Canada; fondator şi coordonator al portalului de promovare a ştiinţei www.StiintaAzi.ro

CUTREMUR in televiziunea din Romania! A demisionat, acum cateva minute! Mesaj transant al vedetei TV

Pagina 1 din 2
Tag-uri: CERN, bosonul Higgs



Stirile zilei

Alte articole din categoria: Clubul de ştiinţă

Alte articole din categorie

capital.ro
libertatea.ro
rtv.net
fanatik.ro
wowbiz.ro
b1.ro
cancan.ro
playtech.ro
unica.ro
dcnews.ro
stiridiaspora.ro

LASA UN COMENTARIU

Caractere ramase: 1000

CITEŞTE ŞI