جستجوی مادام العمر برای ذرات ابر متقارن در CERN


در داخل آشکارساز ATLAS با محقق UChicago لسیا Horin، که به تازگی پایان نامه اش در جستجو برای sleptons عمر طولانی، شرکای متقارن از الکترون های موجود، میون و تاو لپتونها تکمیل شده است. اعتبار: دانشگاه شیکاگو

تیمی از محققان دانشگاه شیکاگو اخیراً هدف خود را برای جستجوی حیات – یا بهتر بگوییم ، جستجوی زندگی ذرات فوق متقارن با عمر طولانی فراهم کرده اند.

ابر تقارن نظریه پیشنهادی برای گسترش مدل استاندارد فیزیک ذرات است. مانند جدول تناوبی عناصر ، مدل استاندارد بهترین توصیفی است که ما از ذرات زیر اتمی در طبیعت و نیروهای وارد بر آنها داریم.

اما فیزیکدانان می دانند که این مدل ناقص است – برای مثال جایی برای جاذبه یا ماده تاریک نمی گذارد. ابرتقارن با جفت سازی هر ذره از مدل استاندارد با یک شریک فوق متقارن ، ایجاد یک کلاس جدید از ذرات فرضی برای تشخیص و شناسایی ، مکمل تصویر است. در یک مطالعه جدید ، فیزیکدانان در UChicago محدودیتهایی را در خصوصیات این ابر شرکا در صورت وجود یافتند.

تووا هولمز ، استادیار دانشگاه تنسی ، ناکسویل ، که به عنوان دانشجوی فوق دکترا در UChicago مشغول کار است ، گفت: “ابر تقارن واقعاً امیدوار کننده ترین نظریه است که ما برای حل هرچه بیشتر مشکلات در مدل استاندارد داریم.” “کار ما در تلاش بزرگتر در برخورد دهنده بزرگ هادرونی برای تجدیدنظر در نحوه جستجوی فیزیک جدید است.”

برخورد دهنده بزرگ هادرونی ، مستقر در CERN در اروپا ، پیش از مجبور شدن به برخورد پروتون ها را تقریباً به سرعت نور می رساند. این برخوردهای پروتون و پروتون ، ذرات اضافی زیادی تولید می کند ، جایی که محققان امیدوارند بتوانند فیزیک جدیدی پیدا کنند.

پروفسور یانگ-کی کیم ، رئیس گروه فیزیک دانشگاه شیکاگو و یکی از نویسندگان این تحقیق ، گفت: “اما در برخورد دهنده بزرگ هادرون ، حوادث فیزیکی جدید بسیار نادر است و شناسایی آن در بقایای ذرات برخورد بسیار دشوار است.” از زنان

تیم UChicago با استفاده از داده های جمع آوری شده در ATLAS ، یک ردیاب ذرات در CERN ، به تولید تولید sleptons – فوق العاده های فرضی الکترون ، میون و تاو لپتون های موجود پرداخت. در مدل فوق تقارن آزمایش شده ، تصور می شود که تارها عمر طولانی دارند ، به این معنی که آنها می توانند قبل از تجزیه به چیزی که توسط ATLAS قابل تشخیص است ، مسافت زیادی را طی کنند.

هولمز گفت: “یكی از راه هایی كه می توانیم فیزیك جدید را از دست بدهیم این است كه ذره در هنگام تولید فوراً پوسیده نشود.” “ما معمولاً در جستجوهای خود نسبت به ذرات با عمر طولانی کور هستیم ، زیرا اساساً هرچیزی را که به نظر نمی رسد سریع فروپاشی استاندارد در آشکارساز خود برش می دهیم.”

انتظار می رود که اسلپتون ها در نهایت به شرکای معمولی لپتون خود متلاشی شوند. اما برخلاف پوسیدگی های معمولی ، این لپتون ها جابجا می شوند ، بدین معنا که به نقطه برخورد اولیه پروتون و پروتون بر نخواهند گشت. این ویژگی منحصر به فرد است که فیزیکدانان به دنبال آن بودند.

با این حال ، برای چهار سال از داده های جمع آوری شده توسط ATLAS ، محققان UChicago هیچ حادثه لپتون آواره را پیدا نکردند. فقدان اکتشافات به آنها این امکان را می داد که آنچه را مرز می نامند تعریف کنند ، به استثنای تعدادی از توده ها و مادام العمر که شایعات طولانی مدت ممکن است داشته باشد.

“ما حداقل 95٪ شوید که اگر یک splep در این مدل وجود دارد، آن را از توده ها و زندگی در سایه قطعات این طرح ندارد، گفت:” Lesia Horin، درجه دکترا تازه دست آورده است. از UChicago ، که اخیراً پایان نامه خود را در مورد این اندازه گیری تکمیل کرده است.

آیا نتیجه ناچیز تیم را ناامید کرد؟ اصلا.

هورین گفت: “اگر چیزی پیدا نکردی ، من خیلی به تو می گویم.” وی با دانستن اینکه افراد درگیر در دراز مدت توده ها و زندگی خاصی ندارند ، وی به محققان اطلاع داد که جستجوهای آینده را به کجا هدایت کنند.

هولمز گفت: “از نظر من ، این جستجو چیزی بود كه نظریه پردازان خواستار پوشش آن شدند.” “به نظر می رسد که ما می توانیم این کار را انجام دهیم – و ما هم این کار را کردیم!”

نتیجه تیم را فعال کرد تا مرزها را حتی بیشتر گسترش دهد. در برخی از دهه های آینده ، برخورد دهنده بزرگ هادرونی وارد خاموش شدن دوره ای خود می شود و زمان کافی برای ارتقا سخت افزار ATLAS را باقی می گذارد.

هورین گفت: “این اولین تصویب آنالیز بود ، بنابراین قطعاً جای پیشرفت وجود دارد.”

یک ارتقا push فشار ، طراحی مجدد سیستم ماشه خواهد بود که انتخاب می کند رویدادها را ذخیره یا کنار بگذارد. در حال حاضر ، ماشه به منظور ذخیره پوسیدگی ذرات کوتاه مدت به جای پرده های با عمر طولانی ، که در قلب این جستجوی فوق تقارن هستند ، ذخیره می شود.

پیشرفت سریعتر بدون انتظار برای خاموش شدن قابل انجام است.

Xiaohe Jia ، دانشجوی دانشگاه هاروارد که به عنوان دانشجوی UChicago روی این آزمایش کار می کرد ، گفت: “مراحل آینده ممکن است شامل جستجوی همان مدل با استفاده از داده های قابل اطمینان تر از اجرای بعدی Large Hadron Collider باشد.” وی گفت ، روش دیگری برای مطالعه می تواند استفاده از روشهای مشابه برای گسترش جستجوی طولانی مدت ذرات فراتر از ماده باشد.

در حال حاضر ، تکمیل مدل استاندارد یک معما باقی مانده است ، اما تیم افتخار می کند که اولین جستجوی این مدل فوق متقارن را در ATLAS انجام داده است.

کیم گفت: کشف فیزیک جدید مانند یافتن سوزن در انبار کاه است. “اگرچه ما در داده های فعلی چیزی ندیدیم ، اما یک فرصت عالی برای آینده وجود دارد!”


آزمایش ATLAS جستجوی جدیدی را برای یافتن ذرات با عمر طولانی آغاز می کند


اطلاعات بیشتر:
جستجو برای لپتون های آواره در √s = 13 TeV pp برخورد با ردیاب ATLAS: cds.cern.ch/record/2740685/fil… AS-CONF-2020-051.pdf

تهیه شده توسط دانشگاه شیکاگو

نقل قول: “جستجوی مادام العمر” برای ذرات ابر متقارن در CERN (2020 ، 20 نوامبر) ، بازیابی شده در 20 نوامبر 2020 از https://phys.org/news/2020-11-lifetime-supersymmetric- ذرات-مربوط .html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.




منبع: moshaverh-news.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*