W Wielkim Zderzaczu Hadronów zaobserwowano zjawisko 50-krotnie rzadsze od bozonu Higgsa
Fizycy z Caltechu i CERN-u przeprowadzili badania, które pozwoliły im na obserwowanie niezwykle rzadkich zjawisk fizycznych. Dzięki wykorzystaniu eksperymentu CMS (Compact Muon Solenoid) mogli jako pierwsi w historii obserwować triplety złożone z bozonów W i Z. To bozony cechowania, będące nośnikami oddziaływań słabych, a więc jednego z czterech rodzajów oddziaływań podstawowych (pozostałe to oddziaływanie grawitacyjne, elektromagnetyczne i silne).
Różnica pomiędzy bozonami W i Z polega na tym, że bozon Z jest neutralny, a bozony W mają ładunek elektryczny (dodatni lub ujemny). Bozony W i Z są odpowiedzialne za radioaktywność, stanowią podstawowy element procesu termonuklearnego zachodzącego w Słońcu.
Do powstania tripletów doszło podczas zderzeń wysokoenergetycznych protonów przyspieszonych do prędkości bliskich prędkości światła. Podczas takich kolizji w niezwykle rzadkich przypadkach – w 1 na 1 000 000 000 000 zderzeń – pojawiają się triplety WWW, WWZ, WZZ i ZZZ. Jak mówi jeden z autorów badań, Zhicai Zhang, takie wydarzenia są 50-krotnie rzadsze niż pojawienie się bozonu Higgsa.
Jak mówi główny autor badań, profesor Harvey Newman, obserwacja tych tripletów nie była głównym celem eksperymentów. Jednak dzięki zebraniu danych na temat tego i innych rzadkich zjawisk, naukowcy mogą z coraz większą precyzją testować Model Standardowy. Takie testy są zaś konieczne, jeśli chcemy rozszerzyć nasze pojmowanie fizyki poza ten model.
Z obserwacji obrotu i rozkładu galaktyk wiemy, że musi istnieć ciemna materia, która wywiera oddziaływanie grawitacyjne na materię. Jednak ciemna materia nie mieści się w Modelu Standardowym. Nie ma tam miejsca na ciemne cząstki, na grawitację, model ten nie działa w skalach energii wczesnego wszechświata zaraz po Wielkim Wybuchu. Wiemy, że musi istnieć bardziej podstawowa od Modelu Standardowego, nieodkryta jeszcze teoria, mówi Newman.
Naukowcy przygotowują obecnie Wielki Zderzacz Hadronów do kolejnej trzyletniej kampanii badawczej, zaplanowanej na lata 2021–2024. Pod jej koniec główne eksperymenty LHC będą zdolne do zbierania 30-krotnie większej ilości danych niż obecnie.
Mamy tutaj duży, wciąż niezrealizowany potencjał. Ilość danych, jakie obecnie zbieramy, to jedynie kilka procent tego, co spodziewamy się gromadzić po rozbudowie CMS i LHC do High Luminosity LHC, który ma ruszyć w 2027 roku. Ma on pracować przez 10 lat. Jesteśmy dopiero na początku przewidzianych na 30 lat badań, dodaje Newman.
Szczegółowy opis eksperymentu, w ramach którego obserwowano triplety bozonów W i Z, można przeczytać na stronach CERN-u.
Komentarze (18)
Sławko, 12 lipca 2020, 11:25
Co do ciemnej materii, to się zgadzam nie musi.
Ale co masz na na myśli mówiąc, że fizyka nie musi być kompletna? Przewidujesz jakieś "dziury" w fizyce?
Sławko, 13 lipca 2020, 15:17
To pokazuje raczej luki w naszej wiedzy, a nie w fizyce, czyli niekompletną wiedzę. Jakoś nie umiem sobie wyobrazić niekompletnej fizyki.
Możemy nie rozumieć pewnych zjawisk fizycznych do czasu, aż ktoś odkryje prawa, które rządzą tymi zjawiskami. Sama fizyka jest taka jaka jest i moim zdaniem nie może istnieć niekompletna fizyka, niekompletna matematyka itp.
radar, 13 lipca 2020, 21:51
... a Wasza dyskusja jest jednym z przykładów na zwykłe niezrozumienie rozmówcy, vel. posługiwanie się innym rodzajem słownictwa/skojarzeń. Inna "mapa neuronalna" w mózgu jako pierwsze skojarzenie.
Tak jak w wątku o robotach napisał peceed:
Dla Astro "fizyka" w tym przypadku to nauka, ta którą znamy, odkrywamy, tworzymy, a w związku z tym cały czas jakby z definicji jest niekompletna, bo ciągle coś odkrywamy i poprawiamy.
Dla Sławko "fizyka" to zjawiska fizyczne, które "są" (nawet jak ich nie potrafimy jeszcze obserwować i interpretować) i z jego definicji nie mogą być niekompletne.
EDIT: No, i zamiast spróbować zrozumieć rozmówcę tworzymy posty na "set" słów + obrazki
Sławko, 14 lipca 2020, 12:29
Przyznaję rację radarowi. Ale Astro też ma rację! A to dlatego, że Astro przyjmuje (prawidłowo) słownikową definicję fizyki jako część nauki, czyli wiedzy. Patrząc w ten sposób Astro ma całkowitą rację. Ja natomiast wypowiedziałem się nieprecyzyjnie, stąd nieporozumienie. Oczywiście mówiąc o fizyce miałem na myśli wszystkie zjawiska fizyczne i ogół praw rządzących w naszym Wrzechświecie (praw już znanych i jeszcze tych niepoznanych), a nie fizykę jako naukę. Wynika to z tego, że staram się rozdzielić to co jest naszą wiedzą, od tego, co jest niejako rzeczywistością (jeśli mogę tak powiedzieć).
To tak jak z kotem Schrödingera, jest żywy i martwy zarazem, więc również może coś być i nie być zarazem. To oczywiście żart, albo nie-żart zarazem.
Wiemy, że nie ma dziur w ciągu zbioru wszystkich liczb naturalnych (nie brakuje w środku liczb pomiędzy zerem a nieskończonością), pomimo że większości z nich nie znamy.
radar, 14 lipca 2020, 21:28
Znam różne znaczenia słowa "fizyka", jak wspomniane wyżej
Za dużo filozofujesz na stare lata
Ponieważ
... powiedzieli XV wieczni fizycy o "eterze".
Zgodziłbym się, że jeśli jeszcze nie wiemy o "czymś" to jedynie wierzymy, że kiedyś to odkryjemy, ALE jest zbyt dużo znanych zjawisk niewyjaśnionych, teorii i paradoksów żeby wierzyć, że nie zostało nic do odkrycia
Sławko, 15 lipca 2020, 00:13
Stąd, że to forum istnieje. Gdyby nie istniały "niepoznane", to nikt nie zadawałby pytań, bo nie byłoby je po co zadawać.
Jestem daleki od wyznawania jakiejkolwiek religii. Nawet wtedy, gdy błędnie stwierdzam, że coś działa tak, a nie inaczej, uznaję swój błąd, gdy tylko zorientuję się, że wygaduję bzdury, albo ktoś mi to udowodni (staram się z tego wyciągać wnioski i uczyć się na błędach).
Religia niemal nigdy nie uznaje swoich błędów. nawet wówczas, gdy błąd zostanie udowodniony, religia trwa przy swoim błędzie. Religie są także aroganckie i nie uznają innych możliwości, nie uznają kompromisów. Ponadto religie nie szukają odpowiedzi i nie dociekają prawdy (wbrew temu co często głoszą), bo one już prawdę znają(!), zwykle tą cudownie objawioną.
Zero należy do liczb naturalnych lub nie w zależności od przyjętej definicji. Czy przyjmiesz definicję z zerem czy bez, to dla ciągłości tego zbioru nie ma to znaczenia.
Jak uważnie przeczytasz, to co sam napisałeś, to przekonasz się, że sam tkwisz w jakiejś swojej religii. Może czas na jakąś autorefleksję.
No i nie wiem skąd wnioski o ożywianiu Kartezjusza? On na miarę swoich czasów badał świat tak jak mógł i wyciągał z tego wnioski, tak samo jak my teraz w naszych czasach. Część z tego okazała się błędna, ale i obecnie powstające teorie też pewnie w większości okażą się błędne. W nauce to przecież jest normalne. Sądzę, że tak właśnie działa ewolucja nauki i naszej wiedzy. Jeśli coś z moich wypowiedzi pasuje ci do Kartezjusza, to OK. Nie przekreślałbym całości jego osiągnięć i filozofii tylko dlatego, że niektóre były błędne. Zresztą każdy wynik eksperymentu jest wartościowy, także ten błędny.
Ja bym napisał, że mamy nadzieję, a nie że wierzymy (dlaczego? patrz wyżej). A ta nadzieja bierze się stąd, że każdego dnia, każdej chwili odkrywamy coś nowego i odpowiadamy na wcześniej zadane pytania. Stąd też przez ekstrapolację zakładamy, że skoro mamy nowe pytania, to przynajmniej na część z nich znajdziemy odpowiedź w jakimś skończonym czasie. Czego sobie i wszystkim życzę
Usher, 15 lipca 2020, 22:31
Pierwsze zdanie gorzej niż słabo. Nie chodziło o liczbę ZERO, tylko o alef zero, moc zbioru liczb naturalnych, czyli liczbę kardynalną:
https://pl.wikipedia.org/wiki/Skala_alefów
Tak czy owak, z dziurami czy bez, moc zbioru liczb naturalnych jest taka sama jak moc zbioru liczb całkowitych czy wymiernych i wynosi alef zero. Są to zbiory przeliczalne.
W drugim zdaniu jest gorzej niż gorzej. W przypadku zbiorów zwykle nie operuje się pojęciem ciągłości, to raczej dotyczy funkcji.Można jednak odwołać się do aksjomatu ciągłości https://pl.wikipedia.org/wiki/Aksjomat_ciągłości i wtedy od razu widać, że nie wiesz, o czym piszesz. Ciągła jest oś liczbowa, której odpowiada zbiór liczb rzeczywistych, zbiór liczb naturalnych nie jest nawet gęsty (zbiór liczb wymiernych jest gęsty).
Nie chcę się wdawać w szczegóły matematyczne, bo sam w którymś momencie mogę pobłądzić, chciałem tylko sprostować oczywiste błędy.
Podsumowując: Sławku, bądź łaskaw terminów nauk ścisłych używać wystarczająco ściśle, choćby w rozumieniu potocznym. Nie dysponujemy na tyle zaawansowaną techniką (według trzeciego prawa Clarke'a nieodróżnialną od magii), aby za każdym razem zgadywać, co masz na myśli. Nie mamy instrukcji obsługi do szklanych kul, a @Radar nie zawsze jest pozahoryzontalny.
peceed, 16 lipca 2020, 14:41
Tyle razy to przerabialiśmy. Kot jest żywy lub martwy. Superpozycja to uogólniona suma logiczna a nie iloczyn.
I w ten sposób, jak już przetłumaczy się wzory na na język naturalny w poprawny sposób, to cały mistycyzm MK znika.
Jedyna "dziwność" to taka, że nie istnieje dokładniejszy opis którym prawdziwy byłby opis (kot jest żywy) lub (kot jest martwy) i stan (żywy lub martwy) wynikał z klasycznej niewiedzy.
Nie może. Stany "coś jest" i "czegoś nie ma" są ortogonalne.
Gdzie tam, religia udaje że błędu nigdy nie było, tylko ludzie niewłaściwie rozumieli. Aczkolwiek religie są różne.
Chodzi chyba o to, że zbiór praw opisujących fizykę może być nieskończony.
Sławko, 6 sierpnia 2020, 14:01
Masz całkowitą rację. Nie raz krytykowałem kogoś za nieścisłe wyrażanie się, a sam wpadam w tą pułapkę.
Z drugiej strony, nie jestem aż tak biegły w matematyce i ciągle się czegoś uczę. Dzięki za te wyjaśnienia.
Krytykę przyjmuję na klatę.
thikim, 8 sierpnia 2020, 15:34
Bardzo ale to bardzo rzadko zaglądam na forum - co każdemu zresztą polecam.
Ale czasem nie ścierpię jak już zajrzę
Od kilkudziesięciu lat już wiemy że kota nie ma. Kiedyś był żywy lub martwy, potem był żywy i martwy, ale teraz go po prostu nie ma. Patrzyliśmy na coś co nam się wydawało kotem i dlatego przypisywaliśmy temu atrybuty: żyje, nie żyje.
Gdy już znamy pola - kot nie ma znaczenia. Kot miał znaczenie gdy operowaliśmy na aparacie językowym i matematycznym cząstek i fal.
BTW. Wirtuale też nie istnieją - są jedynie artefaktem matematyki jaką zastosowaliśmy do opisu pól.
Choć kpiarsko to napisałeś to z punktu widzenia różnych obserwatorów jak najbardziej coś może być i nie być. Z tego właśnie wynika promieniowanie Hawkinga.
ex nihilo, 9 sierpnia 2020, 04:54
A kiedy ten aparat trafił na złomowisko?
Hmm... pola są (jedynie?) artefaktem matematyki jaką zastosowaliśmy do opisu (mikro)świata
?
(niezależnie od tego, że promieniowanie Hawkinga to tylko hipoteza)
A kot? Dalej miauczy (lub nie miauczy) w swoim pudełku...
peceed, 9 sierpnia 2020, 15:24
To jakaś kolejna próba tworzenia free-energy za pomocą generatora zamocowanego do trumny Maxa Plancka?
Promieniowanie Hawkinga jest niezbędne dla utrzymania konsystencji fizyki, problemem był jego brak w nadmiernie uproszczonym obliczeniowo modelu.
To bzdura, bo kot "istnieje" niezależnie czy posługujemy się cząstkami, czy falami czy polami. I to istnienie kota niesie za sobą najmniej "filozoficznych" kontrowersji.
Co należy rozumieć jako podział na dwie makroskopowo różne, klasyczne, historie/stany. Cała zabawa sprowadza się do tego, że mechanika kwantowa nie ma granic stosowalności i formalizm MK działa zawsze. Żywy lub martwy kot oznacza, że mamy superpozycję gigantycznej ilości stanów i dominujący wkład posiadają takie które da się przypisać do jednej z dwóch jednoznacznych klasycznie klas: żywy lub martwy, bez wnikania w detale opisu "mikro". Niezależnie jaki opis "mikro" przyjmiemy, to wciąż musi być prawdą.
ex nihilo, 11 sierpnia 2020, 02:32
Coś dla thikima, świeżyzna z fizPudelka:
https://phys.org/news/2020-08-vacuum-fluctuations-space.html
peceed, 11 sierpnia 2020, 08:01
Cały nasz obraz świata, jakikolwiek by on nie był, musi być hipotezą. Do pewnych zdań (pytań) możemy przyporządkować liczby z przedziału (0,1). Nigdy nie ma 1 i 0, ale przyjmujemy takie wartości dla wygody, jako uproszczenie.
Jest wielką naiwnością sądzić, że jedyną opcją na uzyskanie praktycznej pewności jest bezpośrednia obserwacja. Dla większości fizyków teoretycznych istnienie promieniowania Hawkinga to znacznie, znacznie więcej niż 5 sigma. Oczywiście wymaga to rozbudowanego modelu rzeczywistości. Dla humanistów to 50%, tzn. promieniowanie Hawkinga może być, albo może go nie być, a jedynym sposobem na zmianę tych tych procentów jest obserwacja, najlepiej gołym okiem.
BTW. ciekawe ile osób zdaje sobie sprawę, że promieniowanie Hawkinga to nie tylko fotony: wylecieć może naprawdę wszystko, jednorożec a nawet słoń. Fotony są tylko "bardziej" prawdopodobne
W wersji hardcore do momentu kiedy nie złapiemy tego słonia nie można mówić o doświadczalnym potwierdzeniu promieniowania Hawkinga
peceed, 11 sierpnia 2020, 22:41
Postęp w fizyce zbliża nas do "ostatecznego rozwiązania" ;), zatem z czasem charakter fizyki ulega zmianie i kolejne obserwacje (doświadczenia) mają coraz mniejszą szansę istotnych modyfikacji obrazu świata: w pewnym momencie coraz bardziej istotna staje się dalsza kompaktyfikacja opisu.
Niestety nie, w porządnej analizie bayesowskiej wychodzi znacznie więcej bo alternatywą jest częściowe pozbycie się zasad termodynamiki a do tego to promieniowanie to nie jest niezależny byt tylko inherentna konsekwencja teorii.
Wszystkie szacowania prawdopodobieństw są subiektywne i zależą od modelu.
Doświadczenie żuczka może być takie, że skoro przeżył 10 spotkań z drapieżnikami to jest prawie nieśmiertelny. My wiemy, że ma nikłe szanse przeżyć kolejne. Pewność fizyka może mieć charakter tej żuczkowej, ale lepszej nie ma i nie może mieć.
ex nihilo, 12 sierpnia 2020, 04:14
Ale co z tego by miało wynikać dla relacji hipoteza/pomiar(obserwacja) w fizyce?
Hipotetycznie (!) do wytworzenia mikro BH nie jest już daleko, a może wcześniej Kosmos coś podeśle... Ale gdyby ani jedno, ani drugie, to niech hipoteza pozostanie hipotezą. Co w tym złego?
ex nihilo, 13 sierpnia 2020, 05:28
No to się walnąłem o te kilka... no niezłe kilka, rzędów wielkości
Ale, że to hipotetyczne, to... 
A może się i nie walnąłem, bo (hipotetycznie)2 istnieje możliwość, że w mikroskali znane nam z większych skal robaczki inaczej się skręcają... no i...
Okaże się. Albo nie, bo hipotetycznie...
Usher, 18 sierpnia 2020, 02:51
Nie zauważyłeś pewnie, że to parafraza stwierdzenia Alberta Michelsona z końca XIX wieku: