303 replies to this topic

[BadBoy]

ANTYMATERIA ZATRZYMANA

Fizykom z mieszczącego się pod Genewą laboratorium CERN udało się po raz pierwszy w historii zatrzymać antymaterię na dłużej niż 15 minut. Dzięki ich odkryciu będziemy mieli lepszy wgląd w to jak działa antymateria, a zatem jak działa nasz Wszechświat.

W zeszłym roku naukowcom pracującym przy eksperymencie ALPHA udało się uchwycić po raz pierwszy pojedynczy, najprostszy atom antywodoru. Niestety – tylko na 2/10 sekundy. Teraz z kolei dokonali tego aż na 16 minut i 40 sekund – okres czasu 5000 razy dłuższy.

Wszystkie cząsteczki elementarne mają swoje anty- odpowiedniki. Tak jak atom zwykłego wodoru składa się z protonu i neutronu, tak atom antywodoru zbudowany jest z pozytronu (antyelektronu) i antyprotonu. Kiedy materia spotyka się z antymaterią – niszczą się one wzajemnie wydzielając przy tym potężne ilości energii.

Antywodór, jako neutralny atom, złapać jest badaczom o tyle trudniej, że nie oddziałuje na niego pole elektryczne – które jest zazwyczaj używane do sterowania naładowanymi antycząstkami – na przykład antyprotonami. Dlatego tutaj badacze musieli użyć specjalnych magnesów wykonanych z nadprzewodników.

Złapanie antywodoru, jako antycząsteczki dla najpowszechniejszego wodoru, jest kluczowe dla zrozumienia dlaczego w naszym Wszechświecie materia wygrała z antymaterią. I długość życia antymaterii w eksperymencie ALPHA wydaje się wystarczająca do tego celu. Początkowe badania będą polegały na bombardowaniu atomów antywodoru mikrofalami, aby wprawić je w rezonans – tak aby zmieniały one swój spin (niczym igła w magnesie poruszająca się na północ i południe). Następnie będą prowadzone badania spektroskopii laserowej i oddziaływania grawitacyjnego.

Mimo sukcesu – naukowcy wiedzą, że mają jeszcze sporo miejsca na poprawienie swoich wyników. Póki co bowiem, mimo że poprawili oni swoją technikę wyłapywania atomów antywodoru to większość z nich i tak ucieka. Podczas szesnastu eksperymentów trwających po 1000 sekund udało się potwierdzić złapanie tylko 7 atomów antywodoru.

Drugie, podobne badania ATRAP, również prowadzone w ośrodku CERN – mają nieco inne założenia. Tam badacze starają się stworzyć większą ilość atomów, o niższej energii kinetycznej – dzięki czemu złapanie ich ma być łatwiejsze. Póki co jednak ich eksperyment nie przyniósł żadnych rezultatów.

Źródło

[Bliss]

CERN waży antymaterię
29 lip, 15:01 PAP

Różnice w masie cząstek materii i antymaterii mogą wyjaśnić skąd bierze się dysproporcja między obecnością jednej i drugiej w znanym nam świecie. Naukowcy z CERN opracowali metodę, która pozwala ważyć antyprotony z dokładnością do jednej miliardowej ich masy.

Nad doskonaleniem metod ważenia antymaterii pracują naukowcy z międzynarodowej grupy ASACUSA. W czwartek opublikowali oni w Nature wyniki swoich badań, które uzyskali dzięki laserowym pomiarom antyprotonów, uwięzionych w atomach helu.

Jak wyjaśnia biuro prasowe CERN, antyprotony są poddawane działaniu promienia lasera o określonej częstotliwości. Częstotliwość ta następnie jest powoli zmieniana aż osiągnie taką wartość, która spowoduje skok kwantowy antyprotonu. Znając dokładnie wartość tej częstotliwości, fizycy obliczają masę cząstki. Naukowcom z ASACUSA udało się wyeliminować jedną z przyczyn dotychczasowej niedokładności tych pomiarów - wpływ ruchów atomów helu na częstotliwość lasera.

"Przybliżanie i oddalanie się atomów od wiązki powoduje, że dociera do nich fala o zmiennej częstotliwości. To efekt podobny do tego, kiedy wydaje nam się, że sygnał karetki zmienia ton, kiedy się zbliża, mijając nas na ulicy. Do swoich poprzednich pomiarów, przeprowadzonych w 2006 r. zespół ASACUSA używał pojedynczej wiązki laserowej, więc efekt ten znacząco ograniczał dokładność. Tym razem użyli dwóch wiązek, poruszających się w przeciwnych kierunkach. Zjawisko zmiany częstotliwości, powodowane ruchami atomów, znosi się w ten sposób dla obu wiązek, co pozwoliło osiągnąć czterokrotnie wyższą dokładność pomiaru" - napisano w komunikacie prasowym CERN.

"To bardzo satysfakcjonujący rezultat. Oznacza to, że nasze pomiary masy antyprotonu jako wielokrotności masy elektronu są niemal tak dokładne jak analogiczne pomiary protonu" - uważa kierownik grupy ASACUSA Masaki Hori.

Masa antyprotonu jest niemal tak dokładnie znana jak masa protonu, ale wciąż niewystarczająco aby móc precyzyjnie stwierdzić czy między masą materii i antymaterii występują różnice. Na razie przyjmuje się, że masa obu cząstek jest taka sama, a w praktyce antyproton od protonu nie różni się niczym z wyjątkiem przeciwnego ładunku elektrycznego. To jednak, jak zapewniają członkowie grupy ASACUSA, stan przejściowy. Planowane przez nich pomiary mają swoją dokładnością przewyższyć dokładność dotychczasowych badań protonów.

"Wyobraźmy sobie, że ważymy wieżę Eiffla. Dokładość, którą my osiągnęliśmy, można porównać właśnie z takim pomiarem z dokładnością do wróbla, który przysiadł na jej wierzchołku. Następnym razem będzie to piórko" - podkreślił Hori.(PAP)

Mój odnośnik

[juniorro]

Czego możemy spodziewać sie z LHC w 2012 roku?
Wielki Zderzacz Hadronów (LHC), największy na świecie akcelerator cząsteczek, jest chwilowo wyłączony z powodu trwających w nim corocznych prac konserwacyjnych. W lutym CERN zdecyduje, czy uruchomić eksperyment LHC przy całkowitej energii 8 TeV w tym roku, zamiast 7 TeV jak to miało miejsce w 2011. Większa energia zderzenia powinna dać większe szanse na znalezienie cięzkich cząsteczek. Na początku marca, wszystkie magnesy wokół 27 kilometrowego akceleratora, zostaną schłodzone do ich temperatury pracy – 271,3°C, aby przygotować je do prowadzenia strumieni cząsteczek w LHC.

LHC wznowi zderzenia protonów na koniec marca. Celem jest doprowadzenie do około 1600 trylionów kolizji typu proton-proton (16 „odwrotnych femtobarnów” informacji). Dla porównania, w 2011 odbyło się 500 trylionów takich zderzeń. Więcej kolizji pomoże w eksperymencie podnieść dokładność pomiarów i „popchnie” poszukiwania nowej fizyki do przodu.

Eksperymenty CMS i ATLAS w tym roku będą kontynuować poszukiwania tego typu nowych cząsteczek, z których Bozony Higgsa są najbardziej znane. Informacje zebrane w całym roku 2012 pozwolą na potwierdzenie lub zaprzeczenie teorii dotyczącej odkrycia Higgsa.

Eksperyment LHCv nadal bedzię pracował nad szczegółowymi pomiarami kwarków w poszukiwaniu słabych punktów w aktualnym Modelu Standardowym fizyki cząstek elementarnych. Ekperyment ALICE analizuje informacje o zderzeniach jonów ołowiu, zebrane w listopadzie 2011. Celem analizy jest znalezienie odpowiedzi na pytanie jak została uformowana plazma kwarkowo-gluonowa po Wielkim Wybuchu. Więcej zderzeń cięzkich jonów zostało zaplanowane na listopad.

Źródlo: http://public.web.cern.ch/public/ wpis z 2 lutego 2012
Tłumaczenie: juniorro

ps. Nie jestem pewny tych trylionów. Z jednostek amerykańskich, trylion to 10^12 (polski bilion) a wg francuskich (również polskich) 10^18.

[BadBoy]

ZŁAPANO BOSKĄ CZĄSTKĘ ?

Nieuchwytny bozon Higgsa – hipotetyczna cząstka elementarna, która miałaby nadawać masę wszystkim innym cząstkom we wszechświecie prawdopodobnie została w końcu „złapana” przez naukowców obsługujących LHC. Fizycy są bardzo podekscytowani, gdyż może to być największa rewolucja w fizyce od 100 lat.

Odkąd w grudniu zeszłego roku pojawił się pierwsze doniesienia o odkryciu tej cząstki w Wielkim Zderzaczu Hadronów, naukowcy zajęci byli analizowaniem wyników, aby potwierdzić swoje odkrycie.

I prawdopodobnie im się to udało – matematyk Peter Woit napisał na swoim blogu, że „mamy coś co wygląda tak jak bozon Higgsa powinien wyglądać”. Według niego pojawiły się nowe dane, które niemal na pewno potwierdzają istnienie tej cząstki.

W grudniu zeszłego roku w LHC dane wskazywały na wynik wyższy niż 3 sigmy. Sigma w statystyce oznacza odchylenie standardowe, 3 sigmy oznaczają, że istnieje 0.13% szansa iż wynik został uzyskany losowo. Dla fizyków wysokiej energii jest to zbyt dużo – twardym dowodem jest dla nich dopiero 5 sigm, a więc zaledwie 0.000028% szansa, że wynik został uzyskany losowo.

Teraz pojawiają się plotki, że w dwóch niezależnych eksperymentach w LHC udało się zyskać wynik zbliżony do 4 sigm – a więc możemy być prawie w 100% pewni, że odkryto długo poszukiwaną cząstkę.

Bozon Higgsa jest jedynym brakującym ogniwem rządzącego obecnie światem fizyki Modelu Standardowego, który opisuje wszystkie znane cząstki i siły, za wyjątkiem siły grawitacji. Zgodnie z Modelem Standardowym to właśnie bozon Higgsa nadaje masę pozostałym cząstkom – kwarkom i leptonom.

Naukowcom tak ciężko te cząstki odnaleźć ze względu na to, że ich masa, a co za tym idzie – energia konieczna do ich wytworzenia nie jest znana. Dodatkowo są one wysoce niestabilne i szybko znikają w chmurze innych, bardziej popularnych cząstek, które dobrze maskują ich obecność.

Odkrycie bozonu Higgsa może być zatem prawdziwą rewolucją w fizyce, także z tego względu, że po odkryciu może on mieć inne właściwości niż zakładają teoretycy. Jakiekolwiek odchylenia od teorii sugerowałyby istnienie innej, nieznanej nam fizyki poza Modelem Standardowym.

Już teraz pojawiają się informacje, że odkrycie zostanie ogłoszone podczas Międzynarodowej Konferencji Fizyki Wysokich Energii w Melbourne na początku lipca (trwa ona od 4 do 11).

geek_week