Что открыли на Теватроне? Опции

[Nils]

Что открыли на Теватроне?

Убедительные признаки существования элементарной частицы, которую до сих пор никто и никогда не видел, предоставил исследователям коллайдер "Теватрон" в американском штате Иллинойс.

...

Доктору Хуперу уже имеющиеся данные внушают куда больший оптимизм. "Существует 0,1-процентная вероятность того, что это результат статистических отклонений, – признает он. – Но если не брать в расчет этой вероятности, то это самая восхитительная новость из мира физики за время моей жизни".

Если предположения подтвердятся, то, полагает доктор Хупер, эта загадочная частица станет доказательством существования прежде неизвестных фундаментальных взаимодействий элементарных частиц.

"Мы знаем, что есть четыре силы: электромагнетизм, гравитация и сильное и слабое ядерные взаимодействия. Это может быть пятой силой. Все учебники физики придется переписывать", – говорит доктор Хупер.

Би Би Си

[Wild Bill]

22.04.11 Недавний результат Тэватрона не вызвал у физиков особого энтузиазма, Игорь Иванов

Недавно многие СМИ объявили, что Тэватрон открыл новую частицу. На самом деле утверждение физиков было намного менее громким, но даже этот скромный результат не вызвал у специалистов большого энтузиазма.

Рис. 1. Процесс рождения лептона (электрона или мюона), нейтрино и двух кварков в столкновении кварка и антикварка через промежуточное образование и распад двух электрослабых бозонов. Рис. с сайта www-cdf.fnal.gov

Две недели назад в архиве электронных препринтов появилась статья коллаборации CDF, работающей на американском протон-антипротонном коллайдере Тэватрон, в которой сообщалось об обнаружении очередного отклонения от стандартных теоретических предсказаний. Это отклонение было похоже на результат рождения и распада новой, неизвестной ранее частицы, и по многочисленным СМИ прошла волна новостей, сообщавших о сенсационном открытии Тэватрона.

За прошедшее время в архиве препринтов появилось с десяток теоретических статей, описывающих обнаруженный эффект с самых разных позиций. Иногда для объяснения привлекались и экзотические теории, но общее настроение многих из этих статей, а также комментариев специалистов в блогах можно выразить так: есть большая вероятность, что это артефакт обработки и интерпретации данных, поэтому для каких-либо серьезных заявлений нужны новые данные как с Тэватрона, так и с LHC. Ниже мы расскажем, что именно было обнаружено и какие интерпретации этого были предложены.

Подробнее см. здесь.

[Wild Bill]

К счастью, физики уже задумывались о существовании дополнительных сил ещё с 1950, строили теориии, так что учебники переписывать не придётся, это я о современных учебниках. А школьные учебники... какие там силы рассматриваются кроме гравитации и электромагнетизма? Там и этих двух выше крыши!

[Nils]

К счастью, физики уже задумывались о существовании дополнительных сил ещё с 1950, строили теориии, так что учебники переписывать не придётся, это я о современных учебниках. А школьные учебники... какие там силы рассматриваются кроме гравитации и электромагнетизма? Там и этих двух выше крыши!

Одно дело голая теория и другое - экспериментальное обнаружение. В учебниках есть параграф о фундаментальных взаимодействиях (IMG:style_emoticons/default/wink.gif) .

[Wild Bill]

Так вроде бы закрыли это открытие... в обсуждаемом смысле пятой силы. (IMG:style_emoticons/default/cool.gif) А школьные учебники они того... переписываются только по очень существенным поводам, иначе им доверять просто нельзя.

[Wild Bill]

31.05.11 Wjj-аномалия, обнаруженная на Тэватроне, усилилась

Распределение событий по инвариантной массе двух струй в полной статистике событий-кандидатов (слева) и после отсеивания фоновых процессов (справа). Красной гистограммой показан ожидаемый вклад от двух W-бозонов, синяя гистограмма — дополнительный пик, отсутствующий в Стандартной модели, но необходимый для объяснения данных. Подробное описание разных вкладов см. в нашей новости

Два месяца назад коллаборация CDF, работающая на американском коллайдере Тэватрон, сообщила о том, что при рождении W-бозона и двух адронных струй (они сокращенно обозначаются «jj») проступает небольшое отклонение от предсказаний Стандартной модели («Wjj-аномалия»). Статистическая значимость эффекта была невелика, и вдобавок высказывались сомнения в аккуратности обработки данных (в частности, в надежности измерения энергий струй — ключевой величины для этого анализа). Подробное описание ситуации см. в нашей новости Недавний результат Тэватрона не вызвал у физиков особого энтузиазма. Несмотря на общее довольно настороженное отношение физиков к настоящему времени появилось уже несколько десятков теоретических работ, объясняющих этот эффект с самых разных точек зрения. Очевидно, следующим шагом должны были стать новые данные, которые либо подтвердят эффект, либо покажут, что это была лишь статистическая флуктуация.

На проходящей сейчас конференции Rencontres de Blois в докладе Giovanni Punzi (PDF, 12,7 Мб) был среди прочего представлен и новый анализ Wjj-аномалии, проведенный на существенно большей статистике. Обновленные графики, которые подробно обсуждались в нашей новости, приведены выше. На левом графике видно, что в области инвариантных масс больше 100 ГэВ, и в особенности в районе 150 ГэВ, экспериментальные данные идут существенно выше теоретических предсказаний (цветная гистограмма). Согласие удается восстановить, если предположить существование какого-то нового пика с массой около 150 ГэВ, который показан синей гистограммой на рисунке справа.

Сравнивая этот пик с анализом двухмесячной давности, можно заметить, что погрешности экспериментальных точек стали меньше. Как следствие, статистическая значимость пика уже близка к пяти стандартным отклонениям — это та граница, за которой физики-экспериментаторы уже официально объявляют об открытии нового эффекта. В докладе также отмечается, что экспериментаторы проанализировали два наиболее часто упоминаемых повода для сомнений (энергия струй и дополнительный фон от топ-кварка) и выяснили, что списать эффект на них не удается. Впрочем, маловероятно, что аргументы скептиков будут на этом исчерпаны.

Так или иначе, Wjj-аномалия, похоже, становится новой горячей темой в физике элементарных частиц — по крайней мере, на ближайшие месяцы.

Источник, см.

[Wild Bill]

10.06.11 Эксперимент DZero не подтверждает Wjj-аномалию

Два месяца назад эксперимент CDF, работающий на американском коллайдере Тэватрон, сообщил о заметном отличии данных по рождению W-бозона и двух струй от предсказаний Стандартной модели («Wjj-аномалия»). Неделю назад был обнародован новый анализ этой же экспериментальной группы, который только усилил расхождение. Однако для того, чтобы всерьез говорить о наблюдении новой частицы, требовалось подтверждение этого эффекта другим детектором с того же коллайдера — DZero. 10 июня на специальном докладе были обнародованы результаты этого анализа. Оказалось, что эксперимент DZero не подтверждает Wjj-аномалию; его результаты находятся в хорошем согласии со Стандартной моделью. Подробности исследования и саму статью DZero можно найти на этой странице. Статья появится в архиве препринтов 13 июня.

Источник, см.

[Wild Bill]

21.07.11 Первый день конференции EPS-HEP

Wjj-аномалия. Коллаборация CDF подтверждает, что она по-прежнему видит Wjj аномалию. Другая коллаборация, работающая на Тэватроне, — DZero — подтверждает свое недавнее заявление, что она аномалии не видит. Оба результата довольно сильны по своей статистической значимости (свыше 4 стандартных отклонений). Это значит, что по крайней мере в одном из двух экспериментов есть неучтенные неопределенности, и потребуется дальнейшая работа, чтобы докопаться до истины. Первые проверки коллаборации ATLAS этой аномалии не показали.

Источник, см.

[Wild Bill]

2.10.11 Тэватрон завершил свою работу

30 сентября, после 28 лет работы, был остановлен американский протон-антипротонный коллайдер Тэватрон, базирующийся в Национальной лаборатории им. Э. Ферми в Чикаго. В 14:32 по местному времени был прекращен набор данных, а в 14:38 в последний раз были сброшены пучки. Примерно через неделю, когда магниты ускорителя прогреются до комнатной температуры, техники приступят к его демонтажу. Это, впрочем, не означает, что мы о Тэватроне больше не услышим. Накопленные данные будут обрабатываться не один год и время от времени будут публиковаться новые статьи.

Научные достижения Тэватрона вызывают у физиков противоречивые чувства. С одной стороны, во многом благодаря нему физика на адронных коллайдерах существенно изменилась за последние три десятилетия. На Тэватроне был открыт топ-кварк, а затем он довольно быстро из экзотики превратился в мощный и на удивление аккуратный способ исследования сильных и слабых взаимодействий. Например, самое сильное подозрение на возможное проявление Новой физики на Тэватроне следует как раз из наблюдения топ-кварков, а именно из величины топ-антитоп асимметрии. На Тэватроне были открыты новые тяжелые адроны и изучены их свойства; вообще, результаты Тэватрона в физике адронов не раз удивляли теоретиков. Подробнее о достижениях Тэватрона можно прочитать в интерактивной хронологии на сайте Фермилаба, а также в недавнем обзорном докладе, в заметке в журнале CERN Courrier (а краткую историю его создания и работы можно узнать из недавнего препринта).

С другой стороны, многие разочарованы тем, что Тэватрону не удалось открыть ни хиггсовский бозон, ни Новую физику. Он позволил аккуратно измерить многие параметры Стандартной модели, но так и не ответил на вопрос, на какой более фундаментальной теории эта модель базируется. Ответы теперь придется ждать от Большого адронного коллайдера. А в качестве подборки персональных впечатлений физиков, так или иначе связанных с Тэватроном, можно порекомендовать полистать коллективный блог Quantum Diaries за последние дни.

Источник, см.