Welcome, Guest. Please login or register.

Autor Subiect: Bozonul Higgs  (Citit de 265412 ori)

0 Membri şi 1 Vizitator vizualizează acest subiect.

Offline Adi

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 11298
  • Popularitate: +15/-7
    • Site personal Adrian Buzatu
Re: Bozonul Higgs
« Răspuns #45 : August 05, 2008, 09:01:04 p.m. »
Buna Ionut! Tevatronul va merge cel putin inca un an, 2008-2009. Iar cei de la Fermilab au cerut deja guvernului SUA sa prelungeasca functionarea Tevatronului cu inca un an, 2009-2010. Daca vor primi finantare depinde de motive stiintifice (cat de mult se apropie de bozonul Higgs in anul care vine), dar si politice (cine va fi noul presedinte). Sa vedem, ar fi grozav daca bozonul Higgs are putea fi descoperit la laboratorul american. El ar fi studiat apoi in detaliu la CERN. Apropo, stii istoria din spatele Tevatronului?

Prin 1976-1977 in Europa si in SUA se punea problema construirii unui nou accelerator, care sa ciocneasca protoni si antiprotoni (primele de acest gen), care sa aiba sansa sa descopere bozonii Z si bozonii W postulati cu putini ani inainte de modelul Weinberg-Glashaw-Salam, unificand forta electromagnetica cu forta slaba, ceea ce acum numim Modelul Standard (dupa ce la modelul de mai sus a fost adaugata si forta tare). Atunci europenii eu optat pentru un accelerator rapid care sa aiba energia exact cat ii trebuie pentru a descoperi acesti bozoni. Au facut si doua experimente la el, UA1 si UA2. Americanii au optat pentru un accelerator de mai mare energie si luminozitate, care le-a luat cativa ani buni mai mult ca sa il construiasca. Europenii in cateva luni la noul accelerator, in 1983, au descoperit bozonul W si bozonul Z, la ambele experimente si au si luat premiul Nobel in 1984. Americanii si-au inceput cercetarea acceleratorul lor prin 1986 (daca nu ma insel). Acesta era Tevatronul ... Adica au pierdut cursa cu europenii pentru bozonul Z si bozonul W pentru ca au vrut unul cu energie mai mare, sa tineasca si spre alte chestii in afara de acesti bozoni. Au fost rasplatiti insa cu descoperirea cuarcului top in 1995. De atunci doar la Tevatron se produc cuarci top si doar aici sunt studiati (pana incepe si LHC-ul, desigur). Ar fi o dulce rasplata pentru americani ca dorinta lor de a face ceva mai energic sa duca de fapt si la descoperirea bozonului Higgs. Acceleratorul merge excelent, bate record peste record in luminozitate, se aduna tot mai multe date. Totusi, e greu, e foarte greu sa ajungem la sezitivitatea dorita pentru bozonul de masa mica, unde se crede ca exista. Dar nu e exclus ca daca Natura a vrut sa il faca de masa mare, sa fie descoperit la Fermilab in urmatorul an si ceva ...

Oriunde va fi descoperit sau infirmat, la Fermilab sau la CERN, nu conteaza. Important e sa progreseze cunoasterea umanitatii si stiinta mondiala.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

Offline Adi

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 11298
  • Popularitate: +15/-7
    • Site personal Adrian Buzatu
Re: Bozonul Higgs
« Răspuns #46 : August 05, 2008, 09:18:36 p.m. »
Am cautat pe net si am gasit un document despre istoria Tevatronului. Vad ca Tevatronul a fost lansat in 1982, dar cu protoni si antiprotoni la energia dorita (1.8 TeV in centrul de masa), abia in 1986.

http://lss.fnal.gov/archive/1994/conf/Conf-94-378-E.pdf

La pagina 6, este detaliat cum s-a pus problema in 1976, de a se construi in Europa sau in SUA un colizionor de protoni si antiprotoni si cum europenii au decis o solutie rapida si americanii una mai de durata, cu bataie lunga. In plus, Tevatronul a fost primul accelerator cu magneti superconductori, ceea ce a devenit acum standardul in fizica particulelor.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

ionut

  • Vizitator
Re: Bozonul Higgs
« Răspuns #47 : August 05, 2008, 10:57:34 p.m. »
   Este adevarat ca Tevatron-ul este un experiment de succes. Dar cred ca exista destul de multi europeni si asiatici care lucreaza la Tevatron ... :D, la fel cum multi americani lucreaza la CERN :D
   Un alt experiment cu impact major in fizica energiilor inalte este HERA de la DESY, Germania.
    http://m.desy.de/
  In acest experiment s-au ciocnit electroni pe protoni la vreo 900 de GeV, chestie care a dus la masurarea functiilor de distributie partonice pentru protoni. Poate ca stii ca functiile astea stau la baza aproape a oricarui calcul teoretic in fizica de care ne ocupam amandoi.

Offline Adi

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 11298
  • Popularitate: +15/-7
    • Site personal Adrian Buzatu
Re: Bozonul Higgs
« Răspuns #48 : August 05, 2008, 11:48:23 p.m. »
Buna Ionut. Stiu cu DESY si intr-adevar, fara DESY nu am stii bine care este structura protonului. De acord ca lucreaza multi straini la Fermilab si multi americani in Europa. Totusi, nu am zis nimic de oameni. Comparam acceleratoare. Comunitatea de oameni ce lucreaza la Tevatron, chiar si neamericani (cum sunt eu), se simt atasati de acest accelerator, la care au lucrat un numar de ani.

In plus, ramane faptul ca Tevatronul exista astfel datorita deciziei managementului american la sfarsitul anilor 1970, mai precis a laureatului Nobel Leon Lederman, ce era atunci directorul laboratorului.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

ionut

  • Vizitator
Re: Bozonul Higgs
« Răspuns #49 : August 06, 2008, 12:02:56 a.m. »
Buna Ionut. Stiu cu DESY si intr-adevar, fara DESY nu am stii bine care este structura protonului. De acord ca lucreaza multi straini la Fermilab si multi americani in Europa. Totusi, nu am zis nimic de oameni. Comparam acceleratoare. Comunitatea de oameni ce lucreaza la Tevatron, chiar si neamericani (cum sunt eu), se simt atasati de acest accelerator, la care au lucrat un numar de ani.

In plus, ramane faptul ca Tevatronul exista astfel datorita deciziei managementului american la sfarsitul anilor 1970, mai precis a laureatului Nobel Leon Lederman, ce era atunci directorul laboratorului.
   Sunt perfect de acord cu tine Adi. Nu am intentionat in nici un fel sa fac partizanat in postul precedent :). Tevatronul este un experiment foarte bun si marele merit este al americanilor ca au investit bani in el. Pacat ca acum sunt asa mari probleme cu banii pentru acceleratoare. Brookhaven-ul se confrunta in fiecare an cu probleme financiare.

Offline Adi

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 11298
  • Popularitate: +15/-7
    • Site personal Adrian Buzatu
Re: Bozonul Higgs
« Răspuns #50 : August 06, 2008, 12:08:52 a.m. »
Aceste acceleratoare si consuma foarte mult. Tevatronul, de exemplu, peste 1 milion de dolari pe zi, doar functionarea lui (curent electric, angajatii, azotul lichid, alte materii prime, etc). Una peste alta, fizica particulelor a avut, alaturi de armata, finantare bunisoara sub Bush. Mai greu va fi cand vor veni democratii la putere si vor lua din banii de cercetare sa ii dea ca ajutoare sociale la saraci. Si greu a fost si anul asta, an electoral, cand a luat si Bush de la cercetare sa dea la saraci. Totusi, una peste alta, SUA investesc in cercetare fundamentala mai mult ca oricare alta tara. NASA are foarte multi bani. Fermilab, Brookhaven, SLAC si alte laboratoare nationale sunt multe, sunt bune si consuma si ele foarte multi bani. Iar cu criza economica ce loveste SUA, le va fi tot mai rau. E bine pentru fizica particulelor ca LHC-ul este in Europa, care este oarecum mai stabila. Desi nici aici nu e sigur. Iar daca lumea intreaga va intra in recesiune, va fi rau pentru fizica particulelor in intreaga lume. Sau poate ar supravietui in China si ar trebui sa ne mutam acolo. :)
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

m00nkiller

  • Vizitator
Re: Bozonul Higgs
« Răspuns #51 : August 23, 2008, 11:09:20 a.m. »
Bozonii Higgs ma fac sa ma gandesc la blamatul eter...Bozonii Higgs sunt mobili sau imobili?

Offline Adi

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 11298
  • Popularitate: +15/-7
    • Site personal Adrian Buzatu
Re: Bozonul Higgs
« Răspuns #52 : August 23, 2008, 03:34:35 p.m. »
Exista intr-adevar o asemanare intre campul Higgs si eter si anume ca ambele se gasesc peste tot in spatiu si orice particula se misca, de deplaseaza prin eter. Cele mai mici "unitati" ale acestui camp se sunt niste particule nimite bozonii Higgs. Cu cat particulele se deplaseaza prin vid, ele sunt franate de campul Higgs (sau de ciocniri cu bozoni Higgs, daca se prefera aceasta analogie).

Este foarte buna intrebarea cu faptul daca se misca sau nu. Intuitiv as spune ca bozonii Higgs produsi de noi in acceleratoare se misca cat sa se conserve energia si impusul. Dar fiind masivi, ei se misca foarte putin. De asemenea, alte particule elementare masive, precum cuarcul top, bozonul W sau bozonul Z, sunt produse practic in repaus.

O alta intrebare interesanta la care m-am gandit acum este durata de viata a bozonului Higgs.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

ionut

  • Vizitator
Re: Bozonul Higgs
« Răspuns #53 : August 25, 2008, 11:32:42 a.m. »
O alta intrebare interesanta la care m-am gandit acum este durata de viata a bozonului Higgs.

     Buna,
   In Modelul Standard, largimile distributiilor de masa ale bozonului Higgs sunt calculate. Totusi nu cunoastem masa Higgs-ului, si pentru ca largimea Higgs-ului este dependenta de masa, atunci obtinem o dependenta. Deasemenea, largimea Higgs-ului este dependenta si de canalul de dezintegrare.
     Mai jos am atasat cateva poze cu dependenta largimii Higgs-ului de masa sa pentru cateva canale de dezintegrare. Ca sa faceti legatura cu durata medie de viata nu trebuie decat sa aplicati principiul de nedeterminare al lui Heisenberg  dE*dT >= h. In sistemul natural h=1 si, daca nu ma insel, folosind GeV(vezi pozele) la energie obtineti fm/c la timp. 1 fm/c = 0.33 x 10-33 secunde.
    In poze, pe axa orizontala este masa Higgs-ului in GeV, iar pe axa verticala este largimea distributiei lui de masa (Width). Prima poza este pentru dezintegrarea Higgs-ului intr-o pereche quark-antiquark top, a doua pentru canalul de dezintegrare intr-o pereche quark-antiquark bottom si a treia este pentru canalul de dezintegrare in bozonii W+W-.
« Ultima Modificare: August 25, 2008, 11:37:22 a.m. de ionut »

Offline Adi

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 11298
  • Popularitate: +15/-7
    • Site personal Adrian Buzatu
Re: Bozonul Higgs
« Răspuns #54 : August 26, 2008, 05:14:02 a.m. »
Multumesc, Ionut, sunt foarte interesante graficele, acum sunt plecat, dar le voi studia peste o saptamana cand revin.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

ionut

  • Vizitator
Re: Bozonul Higgs
« Răspuns #55 : August 26, 2008, 11:21:36 a.m. »
     Cu placere. Sunt generate cu un program de simulare pentru energii inalte numit COMPHEP.
    S-a strecurat si o greseala in postul meu precedent. 1 fm/c = 0.33x10-23 secunde

m00nkiller

  • Vizitator
Re: Bozonul Higgs
« Răspuns #56 : August 27, 2008, 01:58:12 p.m. »
Daca se dovedeste existenta Bozonului Higgs asta inseamna ca vom in sfarsit o definitie concreta, in Sistemul International, a kilogramului? Cum s-ar defini in acest caz un kilogram?

ionut

  • Vizitator
Re: Bozonul Higgs
« Răspuns #57 : August 27, 2008, 02:17:52 p.m. »
Daca se dovedeste existenta Bozonului Higgs asta inseamna ca vom in sfarsit o definitie concreta, in Sistemul International, a kilogramului? Cum s-ar defini in acest caz un kilogram?
    Salut,
  Nu stiu daca asta este consecinta care se urmareste din (ne)descoperirea bozonului Higgs. Oricum, nu poti defini kilogramul care este o masa masurabila cu o eroare relativa extrem de mica in functie de masa bozonului Higgs care chiar daca va fi descoperit va avea o imprastiere a masei destul de mare. In graficele postate de mine mai sus se arata largimea distributiei de masa a bozonului Higgs in functie de masa Higgs-ului calculata in Modelul Standard. Deci aceasta particula (ca toate particulele subatomice) nu are o masa fixa in sensul clasic al cuvantului ci o distributie de mase.
     Existenta bozonului Higgs ar confirma mecanismul prin care particulele din Universul nostru primesc o masa finita. Ne-existenta lui ne va obliga sa cautam alte raspunsuri pentru aparitia masei si pentru toate chestiunile din Modelul Standard in care se foloseste existenta unui bozon Higgs. Deasemenea Modelul Standard super-simetric ar fi destul de mult afectat pentru ca acest model presupune existenta a mai multor bozoni Higgs (3 daca nu ma insel). Ne-existenta bozonului Higgs insa cred ca ar face fizica de azi mai interesanta si cred ca ar fi bine pentru teoria corzilor si gravitatia cuantica. In ultimii 2-3 ani teoria corzilor a inceput sa iasa din conul de umbra si sa fie aplicata in fizica ciocnirilor de nuclee grele la energii ultra-relativiste (cu un oarecare succes) prin intermediul unei teoreme de echivalenta intre teorii Yang-Mills (e.g. teoria cuantica de camp) si spatii 5-dimensionale anti- de Sitter. Este ceea ce in literatura de specialitate se numeste teorema AdS/CFT.

m00nkiller

  • Vizitator
Re: Bozonul Higgs
« Răspuns #58 : August 27, 2008, 03:25:51 p.m. »
Mie personal nu imi place cum este definit kilogramul in sistemul international si anume prin raportare la un etalon. Astept cu interes o descoperire care sa spuna ca "1 kilogram este masa care apare...la interactia...cu forta..." sau ceva de genul asta. Secunda este definita intuitiv, la fel si metrul.

Offline Adi

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 11298
  • Popularitate: +15/-7
    • Site personal Adrian Buzatu
Re: Bozonul Higgs
« Răspuns #59 : August 27, 2008, 03:53:38 p.m. »
Confirm ceea ce a explicat Ionut. Mecanismul Higgs explica de ce particulelele elementare (fermioni, mai precis) primesc masa nenula. Dar mecanismul acesta nu prezice ce masa vor primi. Ci cu cat se vor ciocni mai mult particulele elementare de bozoni Higgs, cu atat masa particulei la creste, dar de cate ori in parte o particula se va ciocni cu bozoni Higgs in o unitate de timp/distanta, nu se stie.

Kilogramul ar putea fi definit ca masa unui numar precis de atomi de un anume tip si ar fi intuitiva ca in cazul secundei.

Despre progrese in teoria corzilor, as mai aminti ca ea explica tot mai multe si despre gauri negre, de exemplu comportamentul termodinamic al gaurilor negre este explicat de teoria corzilor cu succes.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro