Τα ATLAS και CMS παρουσίασαν για πρώτη φορά ένα συνδυασμό αποτελεσμάτων για το σωματίδιο «Θεός»
Live: Η αντίστροφη μέτρηση για τα αποτελέσματα έχει ξεκινήσει.
Σήμερα, κατά τη διάρκεια της 50ης «Συνάντησης
του Moriond» στην La Thuile της Ιταλίας, τα πειράματα ATLAS και CMS
παρουσίασαν για πρώτη φορά ένα συνδυασμό των αποτελεσμάτων τους σχετικά
με τη μάζα του μποζονίου Higgs. Η συνδυασμένη μάζα του είναι mH = 125.09
± 0.24 (0.21 stat. ± 0.11 syst.) GeV (δισεκατομμύρια ηλεκτονιοβόλτ) με
ακρίβεια μέτρησης καλύτερη από 0.2%.
Το μποζόνιο Higgs είναι βασικό συστατικό του Καθιερωμένου Μοντέλου της σωματιδιακής φυσικής (θεωρία που περιγράφει όλα όσα γνωρίζουμε για τα στοιχειώδη σωματίδια και τις αλληλεπιδράσεις τους). Ο μηχανισμός Brout-Englert-Higgs, βάσει του οποίου προβλέφθηκε η ύπαρξη του μποζονίου Higgs, πιστεύεται ότι δίνει μάζα σε όλα τα στοιχειώδη σωματίδια.
Η παραπάνω είναι και η πιο ακριβής μέτρηση της μάζας του μποζονίου Higgs που έγινε ως τώρα.
“Η συνεργασία αποτελεί συστατικό στοιχείο του DNA του οργανισμού μας”, είπε ο Γενικός Διευθυντής του CERN Rolf Heuer. “Είμαι πολύ ευχαριστημένος από τους εξαίρετους επιστήμονες των πειραμάτων ATLAS και CMS που για πρώτη φορά ένωσαν τις δυνάμεις τους και πραγματοποίησαν αυτές τις πολύ σημαντικές μετρήσεις στον LHC.”
Το μποζόνιο Higgs διασπάται σε διάφορα σωματίδια. Για την πρόσφατη μέτρηση της μάζας του μποζονίου συνδυάστηκαν δύο κανάλια διασπάσεων (διάσπαση σε δύο φωτόνια και 4 λεπτόνια – ηλεκτρόνια ή μιόνια).
Κάθε πείραμα ανίχνευσε μερικές εκατοντάδες γεγονότα (events) στο κανάλι Higgs-σε-φωτόνια και μερικές δεκάδες γεγονότα στο κανάλι Higgs-σε-λεπτόνια, χρησιμοποιώντας δεδομένα του LHC των ετών 2011-2012 που αντιστοιχούν σε ενέργειες της τάξης των 7 και 8 TeV (τρισεκατομμυρίων ηλεκτρονιοβόλτ) από 4000 τρισεκατομμύρια συγκρούσεις πρωτονίου-πρωτονίου. Οι δύο ομάδες επιστημόνων εργάστηκαν μαζί αναλύοντας το συνδυασμό των μετρήσεων, με τη συμμετοχή εξειδικευμένων στους ανιχνευτές επιστημόνων.
“Το μποζόνιο Higgs ανακαλύφθηκε στον LHC το 2012 και η μελέτη των ιδιοτήτων του μόλις άρχισε. Μοιράζοντας την δουλειά ανάμεσα στα πειράματα ATLAS και CMS, θα μπορέσουμε να κατανοήσουμε λεπτομερώς αυτό το εξαιρετικά ενδιαφέρον σωματίδιο και την συμπεριφορά του”, είπε ο εκπρόσωπος του CMS Tiziano Camporesi.
“Τα CMS και ATLAS χρησιμοποιούν διαφορετικές τεχνολογίες ανιχνευτών και διαφορετικές αναλύσεις για να προσδιορίσουν τη μάζα του Higgs. Οι μετρήσεις των δύο πειραμάτων είναι σε καλή συμφωνία μεταξύ τους και μάθαμε πάρα πολλά συνεργαζόμενοι μεταξύ μας – αυτά αποτελούν μια καλή αρχή για να προχωρήσουμε σε περαιτέρω συνδυασμούς στο μέλλον”, είπε ο εκπρόσωπος του ATLAS Dave Charlton.
Το Καθιερωμένο Μοντέλο δεν προβλέπει τη μάζα του μποζόνιου Higgs, η οποία επομένως πρέπει να προσδιοριστεί πειραματικά. Όμως, αν τροφοδοτήσουμε το Καθιερωμένο Μοντέλο με μια τιμή μάζας του Higgs, αυτό θα είναι σε θέση να κάνει προβλέψεις για όλες τις άλλες ιδιότητες του μποζονίου, οι οποίες μπορούν κατόπιν να ελεγχθούν πειραματικά. Ο πρόσφατος συνδυασμός τιμών μάζας αποτελεί το πρώτο βήμα για το συνδυασμό άλλων μετρήσεων των ιδιοτήτων του Higgs, κάνοντας χρήση των άλλων διασπάσεων του μποζονίου.
"Ενώ ετοιμαζόμαστε για την επανεκκίνηση του LHC, είναι θαυμαστή η ακρίβεια που έχουν ήδη επιτύχει τα δύο πειράματα, καθώς και η ομοιότητα των αποτελεσμάτων τους. Τα παραπάνω υπόσχονται έναν επιτυχημένο δεύτερο κύκλο του LHC”, είπε ο Διευθυντής Ερευνών του CERN Sergio Bertolucci.
Το πρόσφατο αποτέλεσμα επιτεύχθηκε με τη συνεργασία φυσικών των ομάδων ATLAS και CMS, που μαζί αντιπροσωπεύουν πάνω από 5000 επιστήμονες από περισσότερες από 50 χώρες.
Ως σήμερα, οι όλο και ακριβέστερες μετρήσεις των δύο πειραμάτων έδειξαν ότι όλες οι παρατηρήσιμες ιδιότητες του μποζονίου Higgs (συμπεριλαμβανομένων των σπιν, parity (ομοτιμία) και των αλληλεπιδράσεών του με άλλα σωματίδια) είναι σε συμφωνία με το μποζόνιο του Καθιερωμένου Μοντέλου.
Με τον επερχόμενο συνδυασμό και άλλων αποτελεσμάτων του Κύκλου 1 από τα δύο πειράματα, σε συνδυασμό με τις υψηλότερες ενέργειες και μεγαλύτερο αριθμό συγκρούσεων που θα προκύψουν από τον Κύκλο 2 του LHC, οι φυσικοί περιμένουν περαιτέρω βελτίωση της ακρίβειας της μάζας ενώ θα διερευνήσουν σε μεγαλύτερη λεπτομέρεια και τις ιδιότητες του μποζονίου Higgs. Κατά την διάρκεια του Κύκλου 2, θα συνδυάσουν τα αποτελέσματά τους με την ελπίδα ακόμη και να οδηγηθούν σε μια νέα φυσική πέρα από το Καθιερωμένο Μοντέλο.
Το μποζόνιο Higgs είναι βασικό συστατικό του Καθιερωμένου Μοντέλου της σωματιδιακής φυσικής (θεωρία που περιγράφει όλα όσα γνωρίζουμε για τα στοιχειώδη σωματίδια και τις αλληλεπιδράσεις τους). Ο μηχανισμός Brout-Englert-Higgs, βάσει του οποίου προβλέφθηκε η ύπαρξη του μποζονίου Higgs, πιστεύεται ότι δίνει μάζα σε όλα τα στοιχειώδη σωματίδια.
Η παραπάνω είναι και η πιο ακριβής μέτρηση της μάζας του μποζονίου Higgs που έγινε ως τώρα.
“Η συνεργασία αποτελεί συστατικό στοιχείο του DNA του οργανισμού μας”, είπε ο Γενικός Διευθυντής του CERN Rolf Heuer. “Είμαι πολύ ευχαριστημένος από τους εξαίρετους επιστήμονες των πειραμάτων ATLAS και CMS που για πρώτη φορά ένωσαν τις δυνάμεις τους και πραγματοποίησαν αυτές τις πολύ σημαντικές μετρήσεις στον LHC.”
Το μποζόνιο Higgs διασπάται σε διάφορα σωματίδια. Για την πρόσφατη μέτρηση της μάζας του μποζονίου συνδυάστηκαν δύο κανάλια διασπάσεων (διάσπαση σε δύο φωτόνια και 4 λεπτόνια – ηλεκτρόνια ή μιόνια).
Κάθε πείραμα ανίχνευσε μερικές εκατοντάδες γεγονότα (events) στο κανάλι Higgs-σε-φωτόνια και μερικές δεκάδες γεγονότα στο κανάλι Higgs-σε-λεπτόνια, χρησιμοποιώντας δεδομένα του LHC των ετών 2011-2012 που αντιστοιχούν σε ενέργειες της τάξης των 7 και 8 TeV (τρισεκατομμυρίων ηλεκτρονιοβόλτ) από 4000 τρισεκατομμύρια συγκρούσεις πρωτονίου-πρωτονίου. Οι δύο ομάδες επιστημόνων εργάστηκαν μαζί αναλύοντας το συνδυασμό των μετρήσεων, με τη συμμετοχή εξειδικευμένων στους ανιχνευτές επιστημόνων.
“Το μποζόνιο Higgs ανακαλύφθηκε στον LHC το 2012 και η μελέτη των ιδιοτήτων του μόλις άρχισε. Μοιράζοντας την δουλειά ανάμεσα στα πειράματα ATLAS και CMS, θα μπορέσουμε να κατανοήσουμε λεπτομερώς αυτό το εξαιρετικά ενδιαφέρον σωματίδιο και την συμπεριφορά του”, είπε ο εκπρόσωπος του CMS Tiziano Camporesi.
“Τα CMS και ATLAS χρησιμοποιούν διαφορετικές τεχνολογίες ανιχνευτών και διαφορετικές αναλύσεις για να προσδιορίσουν τη μάζα του Higgs. Οι μετρήσεις των δύο πειραμάτων είναι σε καλή συμφωνία μεταξύ τους και μάθαμε πάρα πολλά συνεργαζόμενοι μεταξύ μας – αυτά αποτελούν μια καλή αρχή για να προχωρήσουμε σε περαιτέρω συνδυασμούς στο μέλλον”, είπε ο εκπρόσωπος του ATLAS Dave Charlton.
Το Καθιερωμένο Μοντέλο δεν προβλέπει τη μάζα του μποζόνιου Higgs, η οποία επομένως πρέπει να προσδιοριστεί πειραματικά. Όμως, αν τροφοδοτήσουμε το Καθιερωμένο Μοντέλο με μια τιμή μάζας του Higgs, αυτό θα είναι σε θέση να κάνει προβλέψεις για όλες τις άλλες ιδιότητες του μποζονίου, οι οποίες μπορούν κατόπιν να ελεγχθούν πειραματικά. Ο πρόσφατος συνδυασμός τιμών μάζας αποτελεί το πρώτο βήμα για το συνδυασμό άλλων μετρήσεων των ιδιοτήτων του Higgs, κάνοντας χρήση των άλλων διασπάσεων του μποζονίου.
"Ενώ ετοιμαζόμαστε για την επανεκκίνηση του LHC, είναι θαυμαστή η ακρίβεια που έχουν ήδη επιτύχει τα δύο πειράματα, καθώς και η ομοιότητα των αποτελεσμάτων τους. Τα παραπάνω υπόσχονται έναν επιτυχημένο δεύτερο κύκλο του LHC”, είπε ο Διευθυντής Ερευνών του CERN Sergio Bertolucci.
Το πρόσφατο αποτέλεσμα επιτεύχθηκε με τη συνεργασία φυσικών των ομάδων ATLAS και CMS, που μαζί αντιπροσωπεύουν πάνω από 5000 επιστήμονες από περισσότερες από 50 χώρες.
Ως σήμερα, οι όλο και ακριβέστερες μετρήσεις των δύο πειραμάτων έδειξαν ότι όλες οι παρατηρήσιμες ιδιότητες του μποζονίου Higgs (συμπεριλαμβανομένων των σπιν, parity (ομοτιμία) και των αλληλεπιδράσεών του με άλλα σωματίδια) είναι σε συμφωνία με το μποζόνιο του Καθιερωμένου Μοντέλου.
Με τον επερχόμενο συνδυασμό και άλλων αποτελεσμάτων του Κύκλου 1 από τα δύο πειράματα, σε συνδυασμό με τις υψηλότερες ενέργειες και μεγαλύτερο αριθμό συγκρούσεων που θα προκύψουν από τον Κύκλο 2 του LHC, οι φυσικοί περιμένουν περαιτέρω βελτίωση της ακρίβειας της μάζας ενώ θα διερευνήσουν σε μεγαλύτερη λεπτομέρεια και τις ιδιότητες του μποζονίου Higgs. Κατά την διάρκεια του Κύκλου 2, θα συνδυάσουν τα αποτελέσματά τους με την ελπίδα ακόμη και να οδηγηθούν σε μια νέα φυσική πέρα από το Καθιερωμένο Μοντέλο.
http://www.e-typos.com
