Fizyka
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
 Jesteś tutaj:  Wirtualny Wszechświat > Fizyka > Wielkie wykłady - Boska cząstka 
  Indeks
Wielkie wykłady
Dramatis personae
Niewidoczna piłka
nożna

Pierwszy fizyk cząstek
Interludium A:
Opowieść o dwóch
miastach

Poszukiwania atomu:
mechanicy

Dalsze poszukiwania
atomu: chemicy
i elektrycy

Nagi atom
Interludium B:
Tańczący mistrzowie
wiedzy tajemnej

Akceleratory: one
rozkwaszają atomy,
nieprawdaż?

Interludium C:
Jak w ciągu weekendu
złamaliśmy parzystość
i odkryliśmy Boga

A–tom!
I wreszcie Boska
Cząstka

Wyjątki z agonii
modelu
standardowego

Ukryta prostota:
upojenie modelem
standardowym

Model standardowy
A. D. 1980

Chimera unifikacji
Cechowanie
Wytropić W
Carlo i goryl
Przejażdżka na
numerze 29

Triumf
Zwieńczenie modelu
standardowego

O co tu chodzi?
Poszukiwania kwarka t
Model standardowy to
chwiejna podstawa

I wreszcie...
Kryzys masowy
Kryzys unitarności?
Kryzys Higgsa
Dygresja o niczym
Znaleźć Higgsa
Pustyniatron
Prezydent Reagan
i superakcelerator:
prawdziwa historia

Mikroprzestrzeń,
makroprzestrzeń
i czas przed
początkiem czasu

  Źródło
Leon Lederman,
Dick Teresi

BOSKA CZĄSTKA
Jeśli Wszechświat jest odpowiedzią, jak brzmi pytanie?

Przełożyła Elżbieta
Kołodziej-Józefowicz


  Poszukiwania kwarka t
 
Poszukiwania kwarka t
 
W
roku 1990 przeprowadzono równolegle dwa eksperymenty: w  akceleratorze w  CERN i  w  CDF w  Fermilabie. CDF dysponował trzykrotnie większą energią (1,8 TeV) niż CERN (620 GeV). Poprawiając nieco system chłodzenia miedzianych uzwojeń, CERN zdołał podnieść energię wiązek z  270 do 310 GeV. W  ten sposób, aby nie wypaść z  konkurencji, osiągnięto absolutny kres możliwości. Ale trzykrotnie niższa energia i  tak boli. Na korzyść CERN przemawiało jednak dziewięcioletnie doświadczenie, dysponowanie odpowiednimi programami komputerowymi i  znajomość sposobów analizy danych. Ponadto w  CERN, wykorzystując pewne pomysły z  Fermilabu, poprawiono źródło antyprotonów, dzięki czemu osiągano tam nieco większą częstość zderzeń niż u  nas, w  CDF. Na przełomie lat 1989–1990 detektor UA-1 przeszedł na zasłużony odpoczynek. Rubbia był dyrektorem naczelnym CERN, który dbał o  przyszłość całego laboratorium, dlatego detektorowi UA-2 wyznaczył zadanie: znaleźć kwark t. Ubocznym celem badań było dokładniejsze zmierzenie masy cząstki W, bo jest to parametr o  kluczowym znaczeniu dla całego modelu standardowego.
       Do końca roku 1990 żadna z  grup nie uzyskała danych świadczących o  istnieniu kwarka t, ale „wyścig” i  tak się skończył, gdyż CERN w  zasadzie już wypadł z  gry. Obie grupy interpretowały brak sygnału w  kategoriach nieznanej wartości masy kwarka t. Jak już mówiłem, jeśli nawet nie znajdzie się jakiejś cząstki, i  tak możemy się dzięki temu dowiedzieć czegoś o  jej masie. Teoretycy wiedzieli wszystko o  sposobach produkcji kwarka t i  jego rozpadzie; nie znali tylko jego masy. Prawdopodobieństwo wyprodukowania cząstki jest ściśle związane z  jego masą. Fermilab i  CERN zgodnie ustaliły, że kwark t musi mieć masę większą niż 60 GeV.
       CDF kontynuował zbieranie danych i  z  wolna wysoka energia akceleratora pracującego w  Fermilabie zaczęła przynosić efekty. Jeden z  cykli eksperymentu trwał jedenaście miesięcy. W  tym czasie zarejestrowano ponad sto miliardów zderzeń, ale nie znaleziono kwarka t. Stwierdzono jedynie, że jego masa musi sięgać co najmniej 91 GeV – osiemnastokrotnie więcej niż masa kwarka b. Ten zaskakujący rezultat zaniepokoił wielu teoretyków pracujących nad zunifikowaną teorią. Zgodnie ze stworzonymi przez nich modelami, kwark t powinien być znacznie lżejszy. Z tego powodu niektórzy teoretycy zaczęli darzyć go szczególnym zainteresowaniem. Pojęcie masy jest w  pewien sposób związane z  Higgsem. Czy ciężar kwarka t może stanowić jakąś wskazówkę? Nie dowiemy się tego, póki go nie znajdziemy, nie zmierzymy jego masy i  nie poddamy najrozmaitszym doświadczeniom.
       Teoretycy powrócili do swych obliczeń. Okazało się, że nic nie zagraża modelowi standardowemu, gdyż maksymalna dopuszczalna masa kwarka wynosi 250 GeV; cięższy kwark stwarzałby wyraźny problem. W  doświadczalnikach odżył zapał do poszukiwania kwarka t. Jeśli jednak jego masa przekraczała 91 GeV, CERN całkowicie wypadał z  gry. Maszyny elektronowe mają zbyt małą energię i  dlatego są bezużyteczne. Ze wszystkich urządzeń na świecie tylko tewatron pozostał na placu gry. Należało jednak pięciokrotnie, a  nawet pięćdziesięciokrotnie, zwiększyć częstość zderzeń.
góra strony
poprzedni fragment następny fragment
Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach