Bozonul Higgs

[HarapAlb]

Interesanta si ideea ca ecuatia lui Dirac e o unificare intre relativitate si cuantica. Poate acolo doar o parte din cuantica era unificata, precum Hawking a unificat o parte mai mare, poate Modelul Standard.

Dupa formularea a electrodinamicii cuantice a reiesit clar ca orice teorie cuantica de camp trebuie sa fie relativista. In continuare, teoriile (campului slab, tare) au fost dezvoltate relativist de la bun inceput, nu mai putem vorbi de nici o unificare.

[Adi]

Da, de acord, tocmai de aceea nu inteleg de ce zici ca se realizase deja o unificare odata cu ecuatia lui Dirac.

[VreauSaCunosc]

Nu am inteles faza asta:
,,pe de altă parte, daca nu un fizician celebru, ci un zvon traversează încăperea ... Credit: CERN.
... se crează acelaşi tip de aglomerare în jurul zvonului, dar de data aceasta se adună doar fizicienii din sală. În această analogie, aceste grupuri de fizicienii reprezintă particulele Higgs. Credit: CERN."
Adica ce inseamna ZVON?Sa inteleg ca asa se formeaza particula higgs din campul higgs?Multumesc

[Adi]

Nu am inteles faza asta:
,,pe de altă parte, daca nu un fizician celebru, ci un zvon traversează încăperea ... Credit: CERN.
... se crează acelaşi tip de aglomerare în jurul zvonului, dar de data aceasta se adună doar fizicienii din sală. În această analogie, aceste grupuri de fizicienii reprezintă particulele Higgs. Credit: CERN."
Adica ce inseamna ZVON?Sa inteleg ca asa se formeaza particula higgs din campul higgs?Multumesc

Aici este descrisa o analogie. Ca orice analogie, este imperfecta. Dar ce voia sa spuna este ca mecanismul Higgs explica atat de ce particulele elemenare obisnuite au masa, cat si de ce bosonul Higgs are masa. In analogie, persoanele din incapere reprezinta campul Higgs. Cand o persoana intra in incapere, inseamna ca o particula intra in campul Higgs si campul Higgs se aduna in jurul particulei dand masa particulei. Dar exista cazuri cand campul Higgs se aduna singur si atunci creeaza o particula Higgs care are si ea masa. Pentru a crea o analogie si a explica de ce brusc s-ar aduna oamenii din incampere la un loc fara sa intre o persoana celebra in camera si sa se adune in jurul ei, s-a zis ca intra un zvon, o informatie, o incapere. Dar poate un exemplu mai bun ar fi daca se arunca in incapere un ziar (tot informatie) cu o stire importanta. Lumea din incapere s-a aduna in jurul ziarului sa il citeasca. Fiind mai multi impreuna ar fi echivalentul creearii particulei Higgs ca o cuanta a campului Higgs.

[VreauSaCunosc]

Am inteles,practic pentru ca asa sunt "programate",sau mai bine zis pentru ca asa primesc informatia.
Cat de mult seamana universul cu un soft de pc,asta din mai multe puncte de vedere.

[Adi]

Am inteles,practic pentru ca asa sunt "programate",sau mai bine zis pentru ca asa primesc informatia.
Cat de mult seamana universul cu un soft de pc,asta din mai multe puncte de vedere.

Ma bucur ca este mai clar. Bosonul Higgs este tocmai subiectul pe care il studiez la doctorat si ma bucur mereu sa il promovez si explic.

[VreauSaCunosc]

Mi-a placut foarte mult cum ati explicat pe intelesul tuturor in acel articol,se vede ca studiati fenomenul.

[Adi]

Odata la sase luni, experimentele CDF si DZero de la acceleratorul Tevatron din SUA prezinta rezultatul combinat al cercetarilor lor pentru bosonul Higgs la masa mare (exista doua cautari distincte, sa zic asa, in mare, de boson Higgs: unul la masa mare si unul la masa mica). Noul rezultat este ... la fel precum cel de acum sase luni. Un interval intre 158 si 173 de GeV/c^2 (unitati de masura a masei in lumea subatomica) a fost exclus din intervalul de valori posibile pentru bosonul Higgs. Totusi, analizele sunt mai puternice fata de acum 6 luni, in sensul ca daca acum sase luni doar impreuna puteau exclude acest interval, acum si fiecare experiment singur (CDF singur si DZero singur) au exclus cate un interval.

Comunicatul oficial de presa de la Fermilab este aici, dar cam exagereaza un pic importanta rezultatului ("overhyped").

http://www.fnal.gov/pub/today/archive_2011/today11-03-14_readmore.html

Un post foarte bun pe blogul cercetatorului Tommaso Dorigo explica de ce rezultatul este unul util, dar nu unul extraordinar de important, tocmai pentru ca nu exclude un interval mai mare al maselor fata de cum reusea acum 6 luni.

http://www.science20.com/quantum_diaries_survivor/new_higgs_limits_tevatron_new-77167

[Adi]

Un articol foarte interesant pentru cautarea bosonului Higgs a fost facut ieri public de experimentul meu, CDF. Iata ce a scris bloggerul Tommaso Dorigo despre asta.

http://www.science20.com/quantum_diaries_survivor/new_massive_particle_some_kind_higgs-77857

Este un caz care a devenit celebru repede, deja a scris despre el New York Times

http://www.nytimes.com/2011/04/06/science/06particle.html?_r=1&ref=science

Trebuie sa spun inca de aici ca articolul arata ori o particula noua, ori faptul ca nu masuram bine la CDF (zic noi, caci fac parte din expeimentul CDF) acele particule. Asadar ori e ceva nou, ori arata ca nu putem avea incredere completa in rezultatele despre bosonul Higgs pana nu rezolvam acea problema de masruare intre modelizari de background si ce zic datele experimentale.

Daca aveti comentarii sau intrebari, va astept cu drag, dupa ce cititi articolul lui Tommaso.

PS. A mai aparut si pe Physorg

http://www.physorg.com/news/2011-04-atom-smasher-nature.html

Stirea a ajuns si in Romania prin Hotnews

http://science.hotnews.ro/stiri-stiinte_fundamentale-8479881-cercetatorii-fermilab-descoperit-neregularitate-suspecta-care-putea-indica-existenta-unei-noi-particule-elementare-sau-noua-forta-naturii.htm

[Adi]

Blogurile de fizica particulelor din intreaga lume sunt fierbinti azi cu zvonul ca experimentul ATLAS de la LHC ar fi vazut bosonul Higgs cu o precizie de 4 sigma. Totusi, este un rezultat intern, care nu a fost facut public de ATLAS, adica inca in lucru si cel mai probabil este o greseala. O analiza detaliata aici, unde sunt linkuri si la alte bloguri care discuta subiectul

http://www.science20.com/quantum_diaries_survivor/did_atlas_just_see_higgs-78316

[morpheus]

Blogurile de fizica particulelor din intreaga lume sunt fierbinti azi cu zvonul ca experimentul ATLAS de la LHC ar fi vazut bosonul Higgs cu o precizie de 4 sigma. Totusi, este un rezultat intern, care nu a fost facut public de ATLAS, adica inca in lucru si cel mai probabil este o greseala. O analiza detaliata aici, unde sunt linkuri si la alte bloguri care discuta subiectul

http://www.science20.com/quantum_diaries_survivor/did_atlas_just_see_higgs-78316

Pai si s-o gasi cineva sa parieze cu Tommaso? 

Serios vorbind acum, ce semnifica precizia de 4 sigma?
Si m-ar mai interesa si cum anume se face eliminarea unui anumit interval de mase din toate cele posibile? Care e filozofia, daca se poate explica pe scurt?

[HarapAlb]

Blogurile de fizica particulelor din intreaga lume sunt fierbinti azi cu zvonul ca experimentul ATLAS de la LHC ar fi vazut bosonul Higgs cu o precizie de 4 sigma.

A ajuns bosonul higgs in show-biz, ca sa fie un rezultat acceptat dincolo de orice dubii trebuiesc facute multe verificari, confirmari, rasverificari si rasconfirmari. Asa si eu auzisem ca s-au vazut deja urme de boson Higgs la Tevatron.

4 sigma cred ca se refera la un interval de incredere, ceva de genul probabilitatea ca daca bosonul Higgs exista evenimentul respectiv sa fie datorita bosonului Higgs.

[Anatol]

Dar particulile numai in tuburile cu gaze se detecteaza? Ori mai exista altfel de detectoare?
Era o critica:"cum poate un glonte sa treaca prin cosmos si sa starneasca reactii intre stele"!?

[Adi]

Ma bucur sa vad interes si discutii la acest topic. Blogul lui Tommaso Dorigo (nu doar acest post) explica multe rezultate experimentale din fizica particulelor in mod detaliat. Adica ia o analiza anume si explica pe intelesul tuturor cum este realizata cercetarea, care sunt concluziile si asa mai departe. Recomand a fi citit acest blog, eu unul invat de acolo multe chestii ce tin de fizica particulelor.

http://www.science20.com/quantum_diaries_survivor

Astazi mi-a fost validat de experimentul meu in mod formal rezultatul meu de cercetare care este tot in domeniului bosonului Higgs, asa ca de acum voi putea preda oficial teza la scoala. Bine, mai am cateva zile de cizelat la ea si apoi proful meu vrea sa o mai citeasca o a doua oara de la cap la coada. Dar cand am timp o sa incerc sa explic mai detaliat pe intelesul tuturor cum se realizeaza o analiza, cum se estimeaza statistic daca este vazut sau nu bosonul Higgs.

Pe scurt acum, probabilitatea ca numarul de evenimente in datele reale sa apara ca si cum ar fi un semnal de boson Higgs fara sa fie se masoara in intervale de incredere, denumit sigma. Conventia umana este ca atunci cand sunt 3 sigma (adica sansa sa te inseli sa fie cam 1/1000) se numeste ca avem "evidence for", adica nu dovada clara, ci indicii puternice intr-un sens. Abia cand sunt 5 sigma (sansa sa te inseli cam 1/1.000.000) atunci putem vorbi de observatie experimentala reala. Iar daca observi ceva pentru prima data in lume se numeste descoperire. Ei au 4 sigma, deci e intre cele doua. Dar punctul cheie pe care il explica si Tommaso detaliat in blog este ca daca acest semnal exista, atunci el a fost deja exclus si de experimentul CDF (al meu) si de DZero la Tevatron. Deci ori cele doua experimente s-au inselat, ori experimentul ATLAS. Desigur, toti pariem pe experimentul ATLAS, care este abia la inceput de drum in a fi calibrat cu date reale. In plus, documentul este unul intern, adica nu a fost validat in mod oficial de cei 2000 de oameni din ATLAS. Este un document scurs, pe surse, ceva ce nu prea s-a mai vazut in stiinta.

Ca un detaliu picant, grupul de cercetare respectiv este condus de o cercetatoare chinezoica din SUA (universitatea Wisconson) care este foarte celebra prin rezultatele sale de cercetare si prin faptul ca isi munceste oamenii foarte multi, dar ca toti ajung profesori universitari apoi, adica ca reusesc in cariera. Eu o cunosc pe viu, caci vara trecuta am avut o discutie informala cu ea la CERN de a ma angaja in grupul ei de cercetare. Parea interesata, dar intre timp teza mea s-a prelungit si acum am o bursa de postdoctorat pe inca jumatate de an la Tevatron, pe care o voi incepe acum. Asa, grupul ei de cercetare a fost cel care intr-unul din cele 4 experimente de la acceleratorul LEP de la CERN (care a fost in tunelul in care e acum LHC-ul cu zece ani in urma) a vazut niste evenimente candidate de boson Higgs la masa de 115 GeV/c^2. Acele evenimente au convins sefii de la CERN sa prelungeasca viata acceleratorului LEP cu inca un an de zile (intarziind astfel LHC-ul cu un an de zile). Din pacate, cu mai multe date colectate semnalul a disparut, adica a fost o alarma falsa, sau cel putin una neconcludenta. Cum acum acelasi grup de cercetare vede un boson Higgs tot la 115 GeV/c^2, exista unele voci care spun ca cercetatorii sunt subiectivi si tin neaparat sa dovedeasca lumii intregi ca in urma cu zece ani chiar au avut dreptate sa piarda LHC-ul un an de zile, caci ei chiar vazusera ceva acolo.

Ramane sa vede daca ATLAS va prezenta oficial rezultatul, adica daca il va sustine si daca da, cum va fi el modificat. Pe un alt blog a aparut sumarul documentului, care spune indraznet ca de fapt nu e bosonul Higgs, caci este de 20 de ori mai numeros ca bosonul Higgs, dar ca ar fi o dovada clara de fizica dincolo de Modelul Standard. Poate e, poate nu e. Trebuie ca experimentul ATLAS sa vada, apoi sa adauge datele experimentale noi, apoi experimentul CMS tot de la CERN sa vada si el. Asa e in stiinta, trebuie sa fie reproductibil.

Dar pana una alta e clar ca experimentele de la Tevatron ar fi trebuit sa vada acel semnal daca e real si nu au vazut. Si ele au 10 ani si mai bine de intelegere a detectorului si date colectate de 150 de ori mai numeroase ...

[Anatol]

  In 2016 se va lansa pe orbita un echipament care sa detecteze gravitonul ori unda lui in cosmos?

  Gravitonul ar fi si particula cu care interactioneaza si bosonul Higgs? Marimile acestor doua particole trebue sa fie colosal de diferite? Gravitonul ca particola e imposibil de detectat?