В данных 2012 года экзотических частиц по-прежнему не видно
Коллаборации ATLAS и CMS начинают подводить итоги поискам разнообразной экзотики в данных коллайдера за 2012 год. Под «экзотикой» в физике частиц обычно понимают гипотетические частицы или прочие необычные явления, которые предсказывают разнообразные модели Новой физики. Это новые кварки или лептоны, возбужденные состояния известных уже фундаментальных частиц, переносчики новых гипотетических взаимодействий, эффекты необычно сильной квантовой гравитации и т. п. Суперсимметрия, а также неминимальные варианты хиггсовского механизма к экзотике не относятся — это всё же «почтенные» и даже во многом консервативные модели.
Предварительные данные по поиску всяческой экзотики в данных 2012 года уже появлялись в виде докладов на конференциях. На странице Поиск экзотических частиц: результаты приведены подборки этих предварительных данных по состоянию на весну 2013 года. Однако на то эти результаты и предварительные, что они могут слегка измениться после более тщательного анализа, поэтому физики обычно ждут официальных публикаций экспериментальных групп.
И вот сейчас результаты по поиску экзотики начинают появляться в архиве е-принтов в виде окончательных статей. У коллаборации ATLAS первой ласточкой стала вышедшая на днях статья arXiv:1308.1364, рассказывающая о поиске возбужденных электронов или мюонов. Такие гипотетические частицы должны проявляться как аномальное усиление процесса рождения двух лептонов и фотона с ростом энергии частиц. ATLAS ничего подобного не видит, что и позволяет устанавливать ограничения на их существование или свойства.
Анализ событий с электронами, мюонами и фотонами высокой энергии дается на адронных коллайдерах проще всего. На очереди теперь многочисленные другие варианты экзотических частиц или явлений. На соответствующих страницах коллабораций (результаты ATLAS и результаты CMS по поискам экзотики) оперативно выкладываются все их публикации, как предварительные, так и окончательные, касающиеся экзотических явлений.
26
Показать комментарии (26)
Свернуть комментарии (26)
-
Почему столько всего ожидали от этого ускорителя?
Помнится в 80-е годы говорили, что ускорители себя исчерпали и далее, до энергий большого объединения ничего интересного не будет.
Вот этот диапазон который добавился, он чем-то замечателен или это просто психологическая защита от безнадеги?-
Ну вы как-то уплощаете ситуацию. По сравнению с 80-ми годами в физике частиц произошел большой прогресс. Революций, наверно, не случилось, но прогресс в физике — это не только и не столько революции. В 80-е годы только-только началось изучение электрослабой физики, W- и Z-бозоны были только открыты. Перед экспериментаторами открылась куча доступных для измерения величин, а для теоретиков — куча возможностей попробовать объяснить эти измерения той или иной теорией. Да, кстати, по-моему именно в 90-е и 2000-е годы резко активизировалось фантазирование насчет Новой физики (хорошо это или плохо, не обсуждаю), который продолжается до сих пор.
Затем был LEP и Тэватрон, прецизионные измерения на первом и топ-кварки плюс куча новой адронной физики на втором. То, что в 80е годы было областью фантазирования (физика на масштабе 100-200 ГэВ), превратилось не просто в изученное, а в тщательно изученное. Стало ясно, что хиггс где-то рядом, либо - если его рядом нет — что будут какие-то большие изменения, и потому началась разработка LHC и серьезное обсуждение ILC. И еще что хиггс может быть совсем необычным, и тогда всё будет интересно. Модели Новой физики и варианты суперсимметрии внушили надежду, что сразу за хиггсом может полезть что-то новое; сейчас видно, что это была эйфория от радужных ожиданий (см. мою большую новость про поиски суперсимметрии).
А вот что будут физики делать через лет 10-15, сейчас сказать трудно. В 90-х годах было понятно, на какую энергию надо прицеливаться, и LHC строился с этим прицелом. Сейчас же, если ничего так и не обнаружится к 2020-2025 году, может получиться так, что вообще непонятно будет, на какой дальше рубеж прицеливаться. Что сообщество будет делать в этой ситуации, сказать трудно, но ясно, что энтузиазм сильно упадет.
-
Удивительно, как сбываются предсказания тех, кто предполагал, что у Природы не осталось больше частиц для физиков. Тем не менее, БАК полностью себя оправдал, подтвердив существование Хиггса и позволил определить его параметры.
Очередь за исследованием глюонной плазмы. Ведь когда-то Вселенная была большим глюболом, не так ли ? Потом резко (но не быстрее скорости света, или, всё же быстрее ?) стала расширяться. Возможно, очередь за поиском свойств этого глюбола. Был ли он одинок ? А может он просто "выпал" из большого глюонного моря, и этому можно найти подтверждения ?
Очередь за исследованием глюонной плазмы. Ведь когда-то Вселенная была большим глюболом, не так ли ? Потом резко (но не быстрее скорости света, или, всё же быстрее ?) стала расширяться. Возможно, очередь за поиском свойств этого глюбола. Был ли он одинок ? А может он просто "выпал" из большого глюонного моря, и этому можно найти подтверждения ?
-
Насчет, не осталось частиц.
Частицы имеет большое количество возбужденных состояний, как атомы, или 2-3 и всё?-
Я, кажется, о таком вообще впервые читаю.
Если речь идёт о составной частице, состоящей из других частиц, то там, как я понимаю, есть энергия связи, которая может быть разной, есть взаимное расположение частиц относительно друг друга, например, могут быть сонаправленные или противонаправленные спины.
Кое-где сказано:
«Фундаментальная частица — бесструктурная элементарная частица, которую до настоящего времени не удалось описать как составную. В настоящее время термин применяется преимущественно для лептонов и кварков в совокупности с калибровочными бозонами».
Учитывая заряд, цвет, античастицы, поколения, таких частиц - 60 штук (если нейтрино не являются сами себе античастицами). Плюс ещё скалярный бозон Хиггса. Итого 61 частица.
"Возбужденные состояния известных уже фундаментальных частиц" — это что вообще такое?
Речь не идёт ведь о том, что возбуждённое состояние одиночного электрона — это быстро летящий электрон или вообще мюон?-
Ну обычно имеется в виду, что это _пока что_ эти частицы нам кажутся бесструктурными, а на самом деле у них какая-то структура есть. И тогда обнаружение возбужденных состояний будет как раз указанием на наличие структуры. Т.е. поиск возбужденных состояний — это именно поиск наличия структуры.
-
-
Конечно, слова «фундаментальная» и «бесструктурная» можно считать синонимами. Но дело-то не в словах!
Да, все нынешние экспериментальные данные согласуются с гипотезой, что электрон, мюон и т.д. — фундаментальные (=бесструктурные) частицы. Но мы ни в коей мере не можем делать вывод, что они НА САМОМ ДЕЛЕ такие. Они могут иметь структуру, но на масштабах, меньших чем то, что сейчас промеряно. Они могут быть и бесструктурными. Мы этого просто не знаем! Мы не можем сейчас полностью закрыть как предположение о наличии структуры, так и предположение о ее отсутствии. Максимум, что мы можем делать, это ограничивать модели: если структура и есть, то она меньше, чем такие-то расстояния. Так сейчас и поступают на LHC.
Мне казалось, что после недавней подробной дискуссии на эту тему (ограничение моделей или закрытие моделей) насчет ограничения суперсимметрии, вы всё уже поняли. А тут снова вопрос точно такого же типа.-
Ну, значит я всё правильно понимаю.
Дело именно в словах! Получается бессмыслица: обнаружение указания на наличие структуры у бесструктурных частиц. Если НА САМОМ ДЕЛЕ неизвестно, что они бесструктурные, тогда надо было в данном контексте написать не "возбужденные состояния известных уже фундаментальных частиц", а что-то типа "возбужденные состояния известных уже частиц, которые считаются фундаментальными".
Насчёт частичного закрытия моделей я не согласен.
Бозон Хиггса тоже сначала не наблюдали, получали всякие ограничения на его массу, а потом стали наблюдать и измерили его массу. По-вашему получается, что его всё больше и больше частично закрывали. По-моему, "ограничение" неизвестных параметров не значит, что есть какое-то частичное закрытие. Модель можно только закрыть или не закрыть, и не бывает никаких промежуточных стадий.
-
-
А что понимается под словом «бесструктурная»?
Я полагал что именно то, что вы говорили - пока что структуры не видно.
А вот теперь опять стало непонятно. Сгусток волн это бесструктурная, а если есть четко выделенные куски на шибко разных масштабах, то это структура?-
Бесструктурная — это пока не видно структуры, естественно. Но под «структурой» имеется в виду не структура волны этого поля как целого, а «внутренняя» структура, образующуя саму суть этой частицы.
Поясню на примерах. Электронныое облако в атоме имеет накие опаределенные размеры и даже «структуру», т.е. оно как-то нетривиально распределено в пространстве. Но это не является настоящей структурой электрона, это структура его волны как целого. Свободный ультрахолодный нейтрон тоже ведет себя как волна, но с очень большой длиной волны, но по всех экспериментах (с холодными нейтронами) он ведет себя так, как бесструктурная частица. А вот при очень больших энергиях появится его структура — кварки как составные части нейтрона.
Для теоретика бесструктурная частица — та, которую можно описать одним «индивидуальным» квантовым полем. Частица со структурой — та, которая отсутствует в теории как «индивидуальное» поле, но которую можно выразить, как связанное состояние «индивидуальных» полей.
-
-
-
-
-
Так как остаются только глюончики, то расстояния можно мерить только в размерах нуклона: складываем всю Вселенную и получаем... как отметил Джордж Фитцджералд Смут в лекции «Пространство и время Вселенной» - где-то объект размером с орбиту Юпитера. Сжимаем дальше, кварки "плавятся", объект можно назвать Большим Глюболом, всё равно, глюбол как частица без кварков ещё не открыт.
Новые книги от издательства Springer:
Standard Model Measurements with the ATLAS Detector
Monte Carlo Simulations of the Tile Calorimeter and Measurement of the Z → τ τ Cross Section
Jana Novakova in Springer Theses (2014)
http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-00810-3
Beyond Standard Model Phenomenology at the LHC
Priscila de Aquino in Springer Theses (2014)
http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-00762-5
Observation of CP Violation in B± → DK± Decays
Paolo Gandini in Springer Theses (2014)
http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-01029-8
Bis(s) ins Innere des Protons
Ein Science Slam durch die Welt der Elementarteilchen, der Beschleuniger und Supernerds
Boris Lemmer (2014)
http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-37714-3
Standard Model Measurements with the ATLAS Detector
Monte Carlo Simulations of the Tile Calorimeter and Measurement of the Z → τ τ Cross Section
Jana Novakova in Springer Theses (2014)
http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-00810-3
Beyond Standard Model Phenomenology at the LHC
Priscila de Aquino in Springer Theses (2014)
http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-00762-5
Observation of CP Violation in B± → DK± Decays
Paolo Gandini in Springer Theses (2014)
http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-01029-8
Bis(s) ins Innere des Protons
Ein Science Slam durch die Welt der Elementarteilchen, der Beschleuniger und Supernerds
Boris Lemmer (2014)
http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-37714-3
Написать комментарий
Новости науки: физика
Новые измерения аномального магнитного момента мюона согласуются со Стандартной моделью
26.06 • Иван Логашенко
Тихий физик из Эдинбурга: памяти Питера Хиггса
15.04.2024 • Алексей Левин
Ядерный январь Эрнеста Резерфорда: как была раскрыта структура атома
29.01.2024 • Алексей Левин
Американский Комитет P5 определил приоритетные направления в физике элементарных частиц
22.12.2023 • Алексей Левин
