В новом журнале вышли обзорные статьи про физику на LHC

В конце прошлого года издательский дом Elsevier запустил новый журнал Reviews in Physics, предназначенный для публикации небольших, страниц на 10–20, обзорных статей по горячим темам современной физики. В первом же выпуске вышло сразу несколько обзоров, посвященных физике на Большом адронном коллайдере. Статьи описывают текущее состояние исследований, касающихся рождения одиночного топ-кварка и измерения его массы, обрисовывают стратегию поиска Новой физики через измерения высокой точности, описывают разные аспекты столкновений тяжелых ядер на LHC. Все статьи журнала находятся в свободном доступе.


26
Показать комментарии (26)
Свернуть комментарии (26)

  • VICTOR  | 28.02.2017 | 13:59 Ответить
    А топ-кварк действительно в 95 году открывали с массой 160 ГэВ, вместо текущего 173 ГэВ?
    Ответить
    • Fireman > VICTOR | 28.02.2017 | 15:58 Ответить
      В 97 было уже 175ГэВ
      http://www.hep.uiuc.edu/home/tml/SciAmTop.pdf

      В мае 1994 было 174 +- 22 (сигму не увидел - еще подбирались к 5 - 12 событий было)
      http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.73.225

      В 1995 175 +- 18
      https://www-cdf.fnal.gov/top_status/top.html
      Ответить
      • VICTOR > Fireman | 28.02.2017 | 16:45 Ответить
        Вот видимо мой древний источник взял очень плохую версию оценки 95 года (175-18 = ~160), ускоритель на энергию "протон+антипротон" 1.8 ТэВ.
        А потом в 2000х на том же "Тэватроне" вовсю искали бозон Хигса в области 160+ ГэВ.
        З.Ы. Насколько я помню, кроме того ускорителя заново увидел t-кварки только LHC. Что не удивительно, например мой источник описывал в ЦЕРНе ускоритель на 400 ГэВ (речь явно про SPS), который явно давал ну очень низкую вероятность рождения по сравнению с ускорителем на 1.8 TeV. И скорее всего за сеансы работы SPS было набрано совсем немного 1/pb на энергии 400 ГэВ.
        З.З.Ы. В Вики нашел, что с текущей энергии 450 ГэВ его должны были поднять до 1 ТэВ. Может гляну, какая на самом деле сейчас схема промежуточных ускорителей.
        Ответить
        • Fireman > VICTOR | 28.02.2017 | 17:42 Ответить
          Как я понимаю Теватрону для хиггса просто не хватило светимости - дотянул до 3-4 сигма к концу работы
          Ответить
          • VICTOR > Fireman | 28.02.2017 | 18:47 Ответить
            К 2013 году там уже были вполне неплохие результаты:
            https://arxiv.org/pdf/1307.4873.pdf
            Но я наверное находил более старую статью - 2008 года:
            https://arxiv.org/pdf/0808.0534.pdf
            На статистике 3 1/fb при энергии 1.98 ТэВ у них выходили совсем фантастические результаты. Если я правильно понял, то у них наиболее вероятное значение - около 166 ГэВ. Но возможно, что этот анализ экспериментальных событий не отвечает на вопрос "какова масса бозона Хигса", а что-то другое изучает. И возможно, что этот результат идет вообще с достоверностью 1.2 "сигма", не выше.
            И очевидно, что при более низкой энергии (1.98 ТэВ) хорошо рождались только b-кварки, а с Хигсом не повезло.
            Ответить
  • VICTOR  | 03.03.2017 | 15:13 Ответить
    Кстати, глянул про t-кварк. С определенной вероятностью могут происходить распады:
    W + (b,s,d);
    Z + (u,c);
    ну и
    H + q (u либо c видимо);
    так же конечно лептонные (это по определению слабое взаимодействие или для тяжелых кварков нельзя так считать?).
    Ответить
    • poluekt > VICTOR | 06.03.2017 | 00:35 Ответить
      Основные распады --- это W{b,s,d}, а там W распадается на что может: кварки или лептоны. Так что лептонные распады входят сюда же. Распады на Z или H + q в Стандартной Модели не идут напрямую, а только через петлю с виртуальным W и в результате очень сильно подавлены. Если там нет какой-то новой физики, их не должно быть видно в эксперименте.
      Ответить
  • VICTOR  | 03.03.2017 | 20:48 Ответить
    И все же, в последних.
    Вот описана схема взаимодействия 2 кварков при столкновении:
    http://elementy.ru/LHC/novosti_BAK?discuss=432222&return=1
    А виртуальные пары кварк-антикварк там не встречаются?
    Ответить
    • Игорь Иванов > VICTOR | 09.03.2017 | 19:58 Ответить
      В быстролетящем протоне подавляющее большинство партонов — это чуть-чуть виртуальные, почти реальные кварки, антикварки, и глюоны. Например, на картинке в той новости, на которую вы дали ссылку, b-кварковая пара как раз виртуальная, она там появилась лишь на время.
      Ответить
      • VICTOR > Игорь Иванов | 11.03.2017 | 01:13 Ответить
        То есть при такой картинке вероятность столкновения u или d реального с виртуальным b-кварком есть, а вот например появление в каждом из столкнувшихся протонов виртуального c-кварка будет меньше? Или все же раз масса куда меньше у пары c+c, то и вероятность такого больше, чем даже столкновение b+s?
        Хотя я подозреваю, что тут ещё нужно понимать, что эти партоны как бы есть, но вероятность столкновения конкретно тяжелых кварков друг с другом - это несколько событий на все 1/fb-ны статистики. Или фантастическая энергия - свыше 37000 ТэВ в сумме у 2 протонов.
        Ответить
        • Игорь Иванов > VICTOR | 12.03.2017 | 22:40 Ответить
          Виктор, честно говоря, у вас почти в каждом комментарии каждый вопрос сопровождается несколькими утверждениями, которые сами по себе или не совсем корректные, или двусмысленные, или нечетко сформулированные. Поэтому для обстоятельного ответа потребовалось бы сначала исправлять все эти неточности и уточнять, что именно вы имеете в виду.

          Конкретно здесь. Вы сравниваете вероятность столкновений u+b или d+b с вероятностью c+c? Эти вероятности зависят от энергии и от виртуальности кварков; для больших энергий и виртуальностей они сравнимы, пожалуй c+c поменьше, чем u+b, но не кардинально. Но только зачем вам это сравнение? Надо смотреть на конкретные процессы, на то, что рождается в конце, и сравнивать разные механизмы рождения. Как это делают, например, с рождением хиггсовского бозона (там доминирует глюонное столкновение).

          > но вероятность столкновения конкретно тяжелых кварков друг с другом - это несколько событий на все 1/fb-ны статистики.

          Нет, даже b-кварки сталкиваются очень интенсивно на LHC. Более того, даже виртуальные топ-кварк сталкиваются и сливаются в хиггсовский бозон (это процесс ttH, в котором коллайдер видит небольшое отклонение).

          Откуда Вы взяли такую оценку для энергии, непонятно.
          Ответить
          • VICTOR > Игорь Иванов | 12.03.2017 | 23:54 Ответить
            Вот глянул схему, вроде понятно:
            http://elementy.ru/images/lhc/tth-mumu_300.gif

            Тут столкновение глюонов, от которого рождаются ttH. Наверное я не настолько хорошо понимаю, какую вообще энергию может иметь глюон в движущемся протоне относительно другого протона.

            И тогда ещё спрошу про такую фразу в этой картинке (отсюда -http://elementy.ru/news/432300):
            "с участием мюонов одинакового знака" - то есть что бы такое произошло, именно требуется, что бы родившееся с бозоном частицы именно распались с рождением 2 пар W-бозонов, то есть по другому никак не выйдет? И для отрицательных реализуется распад на кварки, а для положительных - на лептоны.
            Да, написано, что процесс редкий.
            P.S. Хотел добавить, что для столкновения 2 кварков нужно учесть 3 величины:
            1) вероятность нахождения кварка типа A в протоне №1;
            2) вероятность нахождения кварка типа B в протоне №2;
            3) вероятность того, что при столкновении протонов №1 и №2 именно кварк типа A и кварк типа B встретят друг друга.
            Так что по этому считал столкновение c+c не очень вероятным.
            Ответить
  • VICTOR  | 04.03.2017 | 19:16 Ответить
    И ещё вопрос про кварки и адроны. Вот например тут:
    http://elementy.ru/LHC/LHC_results/spectroscopy
    упомянута частица "b-анти-b системе χb(3P)".
    То есть общие законы квантовой механики никак не мешают системе из 2 частиц переходить в состояние p-, d- и так далее орбитали? Или как и с дейтроном, такое состояние есть и не требует наличия в системе 3 частиц. То есть нет условия, что например в атоме (или мезоне) может существовать электрон (пара кварков) на орбите 2p, 3p/d и т.д. только тогда, когда занято хотя бы 1 место на соответствующем наборе орбит 1s, 3s/{3s+3p} и т.д. Что для мезона выполниться не может, если он из только 2 кварков.
    Ответить
    • poluekt > VICTOR | 06.03.2017 | 00:42 Ответить
      Переходить на более высокие орбиты и электрону в атоме водорода никто не запрещает. Дело только в стабильности такого состояния. В случае chi_b, как и с возбужденным атомом, система переходит в основное состояние излучением фотона. Для системы b-анти-b основное состояние - это Upsilon(1S).
      Ответить
      • VICTOR > poluekt | 06.03.2017 | 20:14 Ответить
        Сейчас прикину про электрон сначала.
        2s(вверх)->3d(вниз) - это на самом деле единственный разрешенный вид "перескока", ведь переводит фотон со спином 1. А вот рождение "ботомия" уже в возбужденном состоянии типа 3d, 4f и т.д. - вполне возможное событие.
        З.Ы. Ну и тут скорее не фотоны, а (если хватает энергии) - пи-0 мезоны.
        Ответить
    • Игорь Иванов > VICTOR | 09.03.2017 | 20:05 Ответить
      Я не очень понял, в чем конкретный вопрос. Вообще конечно в мезоне кварк и антикварк могут находиться в разных состояниях относительного движения, т.е. в разных орбиталях. Эти орбитали частично смешиваются, но для тяжелых мезонов этим при описании состояний можно пренебречь. Все возбужденные состояния, разумеется, нестабильны, и в атоме, и в мезоне, но в мезоне они, в добавок, нестабильны еще и за счет других взаимодействий. Когда речь идет про эти возбужденные состояния типа χb(3P), то конечно имеется в виду, что это нестабильное состояние системы, что оно скоро развалится или свалится на более низкий уровень.

      Просто в атоме мы возбужденное состояние не называем новой частицей, а в физике частиц каждое возбужденное состояние считается новой частицей и обозначается новым обозначением.
      Ответить
  • prometey21  | 09.03.2017 | 19:18 Ответить
    Извините за оффтопик, но ситуация вопиёт!
    В прошлом году Древер, Торн и Вайсс считались одними из главных претендентов на получение Нобелевской премии по физике 2016 года, однако, как пояснили в Нобелевском комитете позже, в дело вмешалась бюрократия. Участники LIGO объявили об открытии слишком поздно, в феврале 2016 года, а Нобелевский комитет, в свою очередь, принимает заявки только до 31 января, из-за чего первооткрыватели гравитационных волн просто не попали в список возможных номинантов.
    Один из них навсегда лишился этой возможности – Рональд Древер, как сообщает "Би-Би-Си", умер сегодня ночью, скончавшись после резкого ухудшения его здоровья в последние несколько недель. Древер родился и провел первые годы своей научной карьеры в Шотландии, однако в конце 1970 годов он переехал в США, где он на протяжении последних 47 лет работал над поисками гравитационных волн.

    Один из первооткрывателей умер не дожив до вручения премии!!! Такова се ля ви!!!
    Ответить
    • Игорь Иванов > prometey21 | 09.03.2017 | 20:08 Ответить
      Печально, конечно. Но я уверен, что регистрация событий на LIGO стало для него — а также для Владимира Брагинского — куда более существенной наградой, чем присуждение премии (в которой никто не сомневался).
      Ответить
      • persicum > Игорь Иванов | 10.03.2017 | 15:50 Ответить
        Золотые слова!
        Ответить
      • gilbert > Игорь Иванов | 12.03.2017 | 17:13 Ответить
        да бросьте вы, живете в своей скорлупе
        дальше своего кругозора не видите ничего, горизонт событий и идей
        никто не знает, может они избежали позора
        и уж точно не нуждаются они в ваших сочувствиях
        Ответить
      • prometey21 > Игорь Иванов | 12.03.2017 | 22:18 Ответить
        Игорь! Вы правы! Нобель - нобелем, а открытие совершено, которого ждали СТО лет!!! Ещё раз подтверждена правота великого Эйнштейна, предсказавшего за столько лет! Приятно сознавать, что мы были современниками этих гениальных открытий!!!
        Ответить
  • prometey21  | 14.03.2017 | 11:31 Ответить
    14 марта 1879 года родился величайший из физиков Альберт Эйнштейн! Благодаря его теориям была сформирована современная физическая картина мира! Последние экспериментальные результаты по его теории были получены в 100-летие теории ОТО.
    Ответить
  • prometey21  | 14.03.2017 | 21:18 Ответить
    Игорь! Скоро ли долгожданный Moriond?! Заждался.
    Ответить
  • prometey21  | 15.03.2017 | 12:38 Ответить
    http://ras.ru/news/shownews.aspx?id=7a90cb93-9abf-435b-a0bd-830b6c2ca019#content
    Информация с сайта РАН. Размеры ускорителей будущего будут составлять несколько метров. По исследованиям Сибирского отделения РАН. Правда, я не совсем понял, что является их (СО РАН) ноу хау!
    Ответить
    • Gli4i > prometey21 | 21.03.2017 | 20:07 Ответить
      Речь идёт об кильватерном ускорении. На Элементах эта тема уже всплывала, и именно в такой коннотации "ускоритель метровых размеров":

      http://elementy.ru/novosti_nauki/432364/Uchenye_povysili_effektivnost_plazmennogo_uskoritelya_uvelichiv_plotnost_puchkov
      Ответить
  • VICTOR  | 16.03.2017 | 22:08 Ответить
    А пока никто не обсуждает t-кварк, спрошу про b-кварк. Я правильно понял, что понятие его времени жизни оценивается по времени жизни B-мезонов (кроме боттомония)? Правда ещё не смотрел, как это с c- и s-кварками, то есть можно ли сказать, что например c-анти-s живет меньше времени, чем любой более легкий, кроме чармония.
    Ответить
Написать комментарий

Другие новости


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»