Сделать стартовой  |  Добавить в избранное  |  RSS 2.0  |  Информация авторамВерсия для смартфонов
           Telegram канал ОКО ПЛАНЕТЫ                Регистрация  |  Технические вопросы  |  Помощь  |  Статистика  |  Обратная связь
ОКО ПЛАНЕТЫ
Поиск по сайту:
Авиабилеты и отели
Регистрация на сайте
Авторизация

 
 
 
 
  Напомнить пароль?



Клеточные концентраты растений от производителя по лучшей цене


Навигация

Реклама

Важные темы


Анализ системной информации

» » » Опубликованы первые данные по протон-ядерным столкновениям на Большом адронном коллайдере

Опубликованы первые данные по протон-ядерным столкновениям на Большом адронном коллайдере


5-11-2012, 09:55 | Наука и техника / Новости науки и техники | разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ | комментариев: (1) | просмотров: (1 558)

Опубликованы первые данные по протон-ядерным столкновениям на Большом адронном коллайдере

 

Дмитрий Сафин

 

Пример протон-ядерного столкновения, которое было зарегистрировано CMS и привело к образованию большого числа заряженных частиц (иллюстрация CMS Collaboration).
Пример протон-ядерного столкновения, которое было зарегистрировано CMS и привело к образованию большого числа заряженных частиц (иллюстрация CMS Collaboration).



Коллаборации CMS и ALICE, проводящие эксперименты на Большом адронном коллайдере (БАКе), опубликовали первые статьи, посвящённые протон-ядерным столкновениям.

Небольшая испытательная программа столкновений протонов с ядрами свинца, напомним, была реализована на БАКе в сентябре этого года. Завершилась она успешно, и уже в начале 2013-го должна стартовать полноценная серия таких экспериментов. Её результаты помогут интерпретировать данные по симметричным столкновениям ионов свинца, которые выполняются на БАКе с 2010 года.

Хотя статистика, набранная в сентябре, совсем невелика, кое-какие полезные наблюдения сделать всё же удалось. Сотрудники коллаборации ALICE, в частности, оценили количество заряженных частиц, рождающихся при столкновении, и их распределение по псевдобыстроте η — величине, показывающей, насколько сильно траектория движения частицы отходит от оси пучка. Завершив эту работу, физики откалибровали теоретические модели, предсказания которых ранее плохо согласовались друг с другом.

Кроме того, учёные из ALICE построили распределение рождённых частиц по поперечному импульсу (компоненте импульса, лежащей в плоскости, которую ось пучка пересекает под прямым углом). Полученные графики подтвердили, что эффект резкого уменьшения количества образующихся адронов с большими поперечными импульсами, отмеченный при переходе от столкновений протонов к столкновениям ионов свинца, свидетельствует о появлении кварк-глюонной плазмы.

Различия в псевдобыстроте и азимутальном угле — меры расхождения треков частиц в продольной и поперечной плоскостях.
Различия в псевдобыстроте и азимутальном угле — меры расхождения треков частиц в продольной и поперечной плоскостях.



Отчёт коллаборации CMS непрофессионалу, вероятно, покажется более интересным, чем узкоспецифические статьи ALICE, так как в нём рассматривается явление, пока не имеющее чёткого теоретического объяснения. Речь идёт о необычных двухчастичных корреляциях, которые CMS обнаружила в протон-протонных столкновениях двумя годами ранее.

Корреляции, напомним, были выявлены при наблюдении за тем, как движутся продукты столкновений. Чтобы увидеть слабый корреляционный эффект, экспериментаторам пришлось отбирать события, в которых рождалось особенно много заряженных частиц, вычислять разности между псевдобыстротами и азимутальными углами φ (то есть определять величины, характеризующие расхождения траекторий в продольной и поперечной плоскостях) для всевозможных пар частиц и находить значения функции R(Δη, Δφ) = <(N – 1)•(SN / ВN – 1)>N. Буквой N здесь обозначено количество треков частиц, реконструированных для того или иного события, а SN и ВN отвечают за «сигнальное» и фоновое распределения. Первое из них было составлено путём перебора пар частиц, относящихся к одному событию, а второе — путём искусственного объединения в пары частиц из разных событий.

На построенном графике R(Δη, Δφ) выделялся не только ожидаемый пик в области Δη = Δφ = 0, но и протяжённый «хребет» на Δφ ≈ 0. Такая корреляция по азимутальному углу, сохраняющаяся в довольно широком диапазоне Δη, удивила теоретиков, до сих пор продолжающих спорить о причинах появления «хребта». Его возникновение пытаются объяснить модели как минимум трёх разных классов, описание которых желающие найдут в обзоре, недавно вышедшем в Modern Physics Letters A.

Графики R(Δη, Δφ), построенные для протон-протонных столкновений. На обоих показаны данные по частицам с не слишком большими поперечными импульсами, попадающими в интервал от 1 до 3 ГэВ/с, но левый график отражает все события, а правый — только те, в которых было реконструировано много (не менее 110) треков. Хорошо видно, что «хребет» проявляется именно тогда, когда физики рассматривают события с большим количеством рождённых частиц. (Иллюстрация CMS Collaboration.)



Графики для протон-ядерных столкновений. Схема отбора частиц по поперечному импульсу осталась прежней, но на левом графике теперь отражены только события с малым числом реконструированных треков. На правой картинке, как и раньше, установлено ограничение N ≥ 110, которое даёт возможность выделить «хребет». (Иллюстрация CMS Collaboration.)



Поскольку аналогичный «хребет» уже регистрировался в ядро-ядерных столкновениях, где его образование, в отличие от протон-протонного случая, получает логичное и признанное всеми объяснение, физики ожидали увидеть корреляции по азимутальному углу и в протон-ядерных столкновениях. Предположения блестяще подтвердились: хотя на графике корреляционной функции, приведённом в новом отчёте CMS, «хребет» заметить гораздо проще, в целом этот график повторяет рисунок двухгодичной давности.

В 2013-м, как мы уже говорили, объём данных по протон-ядерным столкновениям, собранных на БАКе, многократно увеличится. Можно ожидать, что корреляционный эффект будет охарактеризован с большей точностью, а это, в свою очередь, позволит выбрать подходящее его теоретическое объяснение.

Подготовлено по материалам arXiv ([1], [2], [3]) и коллаборации CMS.



Источник: science.compulenta.ru.

Рейтинг публикации:

Нравится0



Комментарии (1) | Распечатать

Добавить новость в:


 

 
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

  1. » #1 написал: VP (6 ноября 2012 15:24)
    Статус: |



    Группа: Гости
    публикаций 0
    комментариев 0
    Рейтинг поста:
    0
    Коллаборация CMS видит корреляции в протон-ядерных столкновениях

    5.11.12 | LHC, Детектор CMS, Ядерные столкновения | Комментарии (2)

    Пару лет назад, когда Большой адронный коллайдер только набирал обороты и никаких особых открытий от него не ждали, коллаборация CMS опубликовала первый неожиданный результат: обнаружение необычных корреляций в рождении частиц (подробности см. в нашей новости Детектор CMS обнаружил необычные корреляции частиц). В ядерных столкновениях такие корреляции были известны достаточно давно, и теория сильных взаимодействий давала им естественное объяснение, но мало кто ожидал их увидеть в протонных соударениях. После появления данных CMS теоретики взялись за работу и предложили сразу несколько возможных объяснений этого эффекта. Какое именно объяснение более адекватно — трудно сказать на основе лишь одного набора данных, для этого требуются новые эксперименты с иными кинематическими параметрами. Описание этой ситуации по состоянию на лето 2012 года см. в обзорной статье.

    В сентябре этого года состоялся короткий сеанс работы коллайдера в новом режиме, при котором сталкивались протоны с ядрами свинца. Детектор CMS тоже следил за этими столкновениями и успел набрать примерно два миллиона таких событий. Этого оказалось достаточно для проверки упомянутых корреляций, и на днях вышла статья CMS с результатами измерений.

    Оказалось, что корреляции наблюдаются и в таких несимметричных столкновениях, причем они усилились примерно в 4 раза по сравнению с чисто протонным случаем. В принципе, такое поведение было ожидаемо, но при попытке сравнить данные с результатами двух теоретических расчетов согласия получено не было. По-видимому, сейчас от теоретиков, занимающихся этой проблемой, потребуется провести детальное вычислений корреляций и затем сравнить их с данными CMS.

    Это сравнение должно приблизить физиков к пониманию того, как происходит многочастичное рождение адронов в столкновениях сверхвысокой энергии. В частности, очень интересно будет понять, когда и как при постепенном увеличении количества рожденных частиц столкновение начинает порождать кварк-глюонную плазму.

    http://elementy.ru/LHC/news?theme=2653111&newsid=431922

       
     






» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии
 


Новости по дням
«    Май 2024    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031 

Погода
Яндекс.Погода


Реклама

Опрос
Ваше мнение: Покуда территориально нужно денацифицировать Украину?




Реклама

Облако тегов
Акция: Пропаганда России, Америка настоящая, Арктика и Антарктика, Блокчейн и криптовалюты, Воспитание, Высшие ценности страны, Геополитика, Импортозамещение, ИнфоФронт, Кипр и кризис Европы, Кризис Белоруссии, Кризис Британии Brexit, Кризис Европы, Кризис США, Кризис Турции, Кризис Украины, Любимая Россия, НАТО, Навальный, Новости Украины, Оружие России, Остров Крым, Правильные ленты, Россия, Сделано в России, Ситуация в Сирии, Ситуация вокруг Ирана, Скажем НЕТ Ура-пЭтриотам, Скажем НЕТ хомячей рЭволюции, Служение России, Солнце, Трагедия Фукусимы Япония, Хроника эпидемии, видео, коронавирус, новости, политика, спецоперация, сша, украина

Показать все теги
Реклама

Популярные
статьи



Реклама одной строкой

    Главная страница  |  Регистрация  |  Сотрудничество  |  Статистика  |  Обратная связь  |  Реклама  |  Помощь порталу
    ©2003-2020 ОКО ПЛАНЕТЫ

    Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам.
    Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+


    Map