Posúvame naše chápanie časticovej fyziky. Vedci v CERN-e spozorovali veľmi zriedkavé udalosti
Experimenty pomocou Veľkého hadrónového urýchľovača LHC odhalili veľmi zriedkavé udalosti. Počas zrážok protónov boli totižto súčasne produkované trojice W a Z bozónov, ktoré sú nositeľmi slabej interakcie.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneAko uvádza inštitút Caltech, jeho vedci a kolegovia z CERNu učinili pozorovania, ktoré pomôžu posunúť +. Moderná fyzika dnes rozumie mnohým udalostiam a spôsobu, akým vesmír funguje. Či už ju aplikujeme v rozsahu obrovských galaxií, až po takmer nekonečne malú veľkosť na úrovni kvarkov a gluónov.
Hoci vie veľa, stále neposkytuje odpovede na otázky o povahe temnej hmoty či pôvodu gravitácie. Fyzici z Caltechu a Ženevského CERNu však za pomoci Veľkého hadronového urýchľovača (LHC) a detektora CMS (Compact Muon Solenoid) učinili experiment, ktorý im umožnil pozorovať veľmi zriedkavé udalosti schopné posunúť chápanie modernej fyziky.

Spomínaný experiment totižto zahŕňal produkciu súčasne až troch W a Z bozónov, ktoré sú známe ako subatomárne „sprostredkovateľské“ častice, nakoľko sprostredkúvajú slabú interakciu – jednu zo štyroch základných interakcií. Slabá interakcia je pritom zodpovedná napríklad aj za jav rádioaktivity, ako aj za podstatnú zložku termonukleárnych procesov prebiehajúcich na Slnku.
Samotné bozóny sú triedou častíc zahŕňajúcich gluóny, ktoré viažu jadrá atómov dohromady, a tiež fotóny, ktoré sú základnou jednotkou svetla. Patrí medzi nich aj známy Higgsov bozón, o ktorom sa predpokladá, že dáva hmote jej hmotnosť. Bozóny W a Z sú si však podobné v tom, že oba sú nositeľmi slabej interakcie, hoci Z bozón nemá žiaden elektrický náboj.
Udalosti, ktoré boli až 50-násobne vzácnejšie ako tie, pri ktorých objavili Higgsov bozón
Existenciu vyššie uvedených bozónov spolu s ďalšími subatomárnymi časticami, ako sú napríklad gluóny a neutrína, vysvetľuje takzvaný Štandardný model fyziky častíc. Vedci ale boli počas experimentov svedkami udalostí, vytvárajúcich trojice bozónov. Tie sa vyskytnú vtedy, keď sa intenzívne zväzky vysokoenergetických protónov, ktoré boli zrýchlené takmer na rýchlosť svetla, čelne zrazia v niekoľkých bodoch pozdĺž kruhovej dráhy urýchľovača LHC.
Keď sa zrazia dva protóny, kvarky a gluóny v nich sú nútené oddeliť sa od seba a v momente, keď k tomu dôjde, môžu sa objaviť bozóny W a Z. Vo veľmi zriedkavých prípadoch sa však objavia ako trojčatá: WWW, WWZ, WZZ a ZZZ. Harvey Newman, vedúci výskumného tímu, hovorí, že takéto trojčatá W a Z bozónov sú produkované iba v jednej z 10 biliónov protónových zrážok.
Tieto udalosti sú zaznamenávané pomocou detektora CMS, ktorý obklopuje jeden z kolíznych bodov pozdĺž cesty urýchľovača LHC. Zhicai Zhang, člen výskumného tímu, uvádza, že tieto udalosti sú dokonca 50-krát vzácnejšie ako tie, ktoré viedli k objaveniu Higgsovho bozónu. Dokážeme teda potvrdiť interagovanie W a Z medzi sebou.
nterakcie umožnia W a Z bozónom naviazať ďalší W alebo Z bozón, čo sa prejaví ako udalosť vykazujúca trojicu masívnych W a Z bozónov. Typická produkcia dvoch masívnych bozónov bola už predtým pozorovaná a meraná vysokou presnosťou. Ako uvádza Newman, produkcia trojice bozónov nebola konkrétnym cieľom experimentu.
Pripravené sú nové experimenty, ktoré dokážu kompletne zmeniť štandardný model fyziky častíc
Vedci sa zhromaždením dostatočného množstva údajov, vrátane mnohých udalostí produkujúcich bozóny a iné zriedkavé udalosti, snažia testovať predpovede štandardného modelu fyziky častíc s postupne rastúcou presnosťou a nakoniec tak môžu nájsť a byť schopní študovať nové interakcie, ktoré ležia aktuálne za jeho hranicami.
„Z pozorovania rotácie a distribúcie galaxií vieme, že gravitačný vplyv musí vyvíjať temná hmota, ale temná hmota nezapadá do Štandardného modelu. Nie je v ňom miesto pre tmavé častice ani gravitáciu a jednoducho nefunguje ani na energetických stupniciach typických pre raný vesmír v prvých okamihoch po Veľkom tresku. Vieme, že existuje ešte zásadnejšia teória ako je Štandardný model, ktorá ešte len bude objavená,“ hovorí Newman.
Vedci tak aktuálne pripravujú ďalšie experimenty, ktoré sú naplánované na roky 2021 až 2024. Medzitým budú vylepšené aj nástroje, aby sa zvýšila ich kapacita zberu údajov až 30-násobne.
„Existuje tu mnoho nezrealizovaného potenciálu. Množstvo doteraz zhromaždených údajov stále predstavuje iba niekoľko percent z toho, čo očakávame, že zhromaždíme po veľkých aktualizáciách detektora CMS a LHC urýchľovača pomocou projektu High-Luminosity LHC, ktorého spustenie je naplánované po dobu 10 rokov od roku 2027. Sme len na začiatku 30-ročného fyzikálneho programu, “ uvádza Newman.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Zem je zachránená. Odborníci našli konečné riešenie na klimatickú krízu, máme ho „pod nosom"

Na obežnej dráhe sa prepísala história. Robot ukázal, ako by ľudstvo mohlo stavať priamo vo vesmíre

Slnko môže mať tajomného dvojníka. Podľa fyzika by mohol súvisieť aj s vyhynutím dinosaurov

Fyzici dosiahli prelom, na ktorý sa dlho čakalo. Vytvorili zvláštny stav hmoty pri izbovej teplote

Jeden úkaz za druhým. Nad Slovenskom čoskoro uvidíš až tri vzácne vesmírne divadlá
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Bývanie zadarmo za 2 hodiny práce denne: Farma v najšťastnejšej krajine sveta hľadá dobrovoľníkov

Plat 4 000 eur, zakladateľ GymBeamu hľadá asistenta na TPP. Prax nie je nutná, podmienky sú prísne

Prichádza arktický šok: Na Slovensku teploty vyletia na 15 stupňov a vzápätí udrie prvé sneženie

Ak ťa trápi pálenie záhy, pomôcť môže jednoduchý trik. Lekári odporúčajú pravidlo 3 hodín

TikTokový hit 12-3-30 ovládol internet: Bez behania a zaťaženia kĺbov spáliš stovky kalórií, no pozor na jednu chybu
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Slováci sa majú pripraviť na 72-hodinovú krízu. Tieto batérie udržia internet, chladničku aj kúrenie
- Čakáme naň 21 rokov. Kultový film sa vráti, nie však v podobe, akú diváci chceli
- Najlepší film roka dorazil online. Na ČSFD má neuveriteľných 91 %
- Čína prekonala rekord západných vedcov. Vo vesmíre dosiahli niečo, čo sa ešte nikomu nepodarilo
- Toto už nie je len dron. Najväčšia zbrojovka sveta ukázala sci-fi zbraň, akú svet ešte nevidel
-
- Mesto zničí na vzdialenosť 15 000 km. Čína nasadila novú jadrovú zbraň, nedá sa zastaviť
- Čakáme naň 21 rokov. Kultový film sa vráti, nie však v podobe, akú diváci chceli
- Slováci sa majú pripraviť na 72-hodinovú krízu. Tieto batérie udržia internet, chladničku aj kúrenie
- Veľký zvrat vo vojne: Ukrajina dostane zákernú zbraň, ktorá zničí Rusov v okruhu 2 000 m²
- Totálna nehoráznosť. Večný spojenec Ruska si z Ukrajiny spravil cvičisko rakiet a Západ nechápe
-
- Rusi vsadili karty na odpísaný pohon. Ich nový vlak prejde 740 km bez kvapky nafty
- Čakáme naň 21 rokov. Kultový film sa vráti, nie však v podobe, akú diváci chceli
- Fyzici čakali na tento moment 42 rokov. V CERNe zachytili dôkaz mimoriadne vzácneho javu
- Mesto zničí na vzdialenosť 15 000 km. Čína nasadila novú jadrovú zbraň, nedá sa zastaviť
- Svätý grál energetiky je na dosah ruky. Európa úspešne otestovala gigantický 330-tonový magnet
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Bývanie zadarmo za 2 hodiny práce denne: Farma v najšťastnejšej krajine sveta hľadá dobrovoľníkov

Plat 4 000 eur, zakladateľ GymBeamu hľadá asistenta na TPP. Prax nie je nutná, podmienky sú prísne

Prichádza arktický šok: Na Slovensku teploty vyletia na 15 stupňov a vzápätí udrie prvé sneženie

Ak ťa trápi pálenie záhy, pomôcť môže jednoduchý trik. Lekári odporúčajú pravidlo 3 hodín


