Slo-Tech - Nevtrini niso novi delci, saj jih je Pauli predpostavil že pred skoraj sto leti, odkrili pa so jih leta 1956 in zato štiri desetletja pozneje dobili tudi Nobelovo nagrado. A nevtrini so izmuzljivi delci, ki s snovjo skorajda ne reagirajo, saj jih milijarde leti čez naša telesa vsako sekundo, pa se tega sploh ne zavedamo. Po eni strani jih je zato res težko zaznati in z njimi kaj izmeriti, po drugi strani pa so to odlični vesoljski sli, ki lahko neovirano prepotujejo res daleč. V četrtek so raziskovalci kolaboracije Icecube objavili, da so prvikrat v zgodovini uspeli visokoenergijske nevtrine pripisati točno določenemu viru.

Izvirajo iz galaksije NGC 1068 v ozvezdju Kita, ki so jo prvikrat opazili leta 1780 in je od Zemlje oddaljena 47 milijonov svetlobnih let. V vesoljskem merilu je torej praktično naša soseda. Observatorij Icecube je velikanski instrument na južnem tečaju, ki vsebuje milijardo ton zelo čistega ledu približno dva kilometra pod površjem. Nevtrini zelo neradi...

Slo-Tech - Danes mineva 10 let od odkritja Higgsovega bozona, ki ga je veliki hadronski trkalnik v švicarskem CERN-u našel skoraj pol stoletja po teoretični napovedi Petra Higgsa in sodelavcev. Ob današnji obletnici je skupina ATLAS, ki ga je bila skupaj s CMS odkrila, v Nature objavila pregledni članek o desetletni zgodovini delca in kaj smo se v tem času naučili. Pred desetimi leti so prvikrat opazili sledi Higgsovega bozona, do danes pa so jih proizvedli še vsaj 30-krat toliko.

Prve meritve so dale grobe podatke o delcu, med drugim so potrdili, da nima spina, med letoma 2015 in 2018 pa so nadaljnji trki razkrili še več. Ocenjujejo, da so v tem času proizvedli vsaj devet milijonov Higgsovih bozonov (večinoma z zlivanjem gluonov), a le manjšino so lahko eksperimentalno zaznali (0,3 odstotka). To je še vedno več kot spočetka, k čemur je znatno prispevala nadgradnja LHC, ki je trkal s 13 TeV. In tako danes vemo, da ima Higgsov bozon maso 125 GeV. Takoj po nastanku se razkroji, saj je njegova...

Slo-Tech - V CERN-u so v eksperimentu LHCb odkrili nov sestavljeni delec, ki so ga poimenovali T_cc⁺. Od tod sledi, da gre za tetrakvark, ki vsebuje dva kvarka in dva antikvarka (ccūd̄). Eksotičnih delcev, kamor sodijo tudi tetrakvark, so sčasoma odkrili že cel kup, omenjeni pa ima najdaljšo življenjsko dobo med vsemi znanimi.

Standardni model trenutno sestavlja 17 osnovnih delcev, ki se delijo v več vrst. Imamo šest kvarkov (po dva iz vsake generacije, imenujejo se gor, dol; čudni, čarni; vrh, dno) in šest leptonov (elektron, mion in tau skupaj s svojimi nevtrini), štiri bozone in Higgsov bozon. Kvarki se v sestavljene delce običajno povezujejo po trije - tako sta sestavljena proton (gor, gor, dol) in nevtron (gor, dol, dol) - ali v paru kvark-antikvark. Druge kombinacije, denimo štirje ali celo pet kvarkov, se imenujejo eksotični delci, ker sprva sploh niso verjeli, da lahko obstajajo, in ker danes vemo, da hitro razpadejo.

Kombinacij je mnogo, a novi tetrakvark je pomemben zato, ker ima...

Slo-Tech - Raziskovalci iz eksperimenta Muon g-2 v Fermilabu so na današnji novinarski konferenci, ki je sovpadala z objavo znanstvenega članka v Physical Review Letters, predstavili rezultate meritev anomalnega magnetnega momenta mionov, ki ga po njihovi interpretaciji ni možno razložiti z uporabno standardnega modela.

Standardni model vsebuje 17 osnovnih delcev, ki se delijo v dve vrsti kvarkov in dve vrsti leptonov s po tremi generacijami (skupno 12 delcev, ki so fermioni) in pet bozonov, ki so nosilci interakcij. Od odkritja Higgsovega bozona smo eksperimentalno potrdili obstoj vseh v modelu napovedanih delcev, kar pa ne pomeni, da je delo fizikov končano. Standardni model ne ve nič o gravitaciji, ki jo opisuje splošna teorija relativnosti. Prav tako je v vesolju še nekaj nepojasnjenih pojavov, denimo izvor in oblika temne mase in energije. To kaže, da standardni model, čeprav je odličen pripomoček za delo, ne more biti dokončna teorija vsega. Iščejo se torej načini, kako jo dopolniti,...

Nature - Kljub nekaj zastojem zaradi vojn in epidemij se človeška vrsta vse od nastanka uspešno širi, tako da danes šteje okrog 7,8 milijarde živih posameznikov (v celotni zgodovini je živelo okrog 100 milijard ljudi). Raziskovalci z Weizmannovega inštituta v izraelskem Rehovotu so izračunali, koliko snovi smo proizvedli. Ocenili so, da je prvikrat v zgodovini masa vseh predmetov in izdelkov, ki smo jih ljudje proizvedli, večja od celotne biomase na planetu. Z drugimi besedami to pomeni, da smo proizvedli več kot vsa ostala živa bitja skupaj.

Zapisano ne pomeni, da ljudje tehtamo tako veliko - 7,8 milijarde je v primerjavi z Zemljo še vedno majhna številka. Tako čez palec tehtamo okrog 400 milijonov ton. A po drugi strani so vsi ti iznajdljivi osebki proizvedli 1,1 bilijona ton izdelkov (140 ton na živega človeka, 11 ton na človeka v zgodovini), kar je ravno enako kot znaša suha masa vseh rastlin, živali, gliv, bakterij, arhej in enoceličarjev. Leta 1900 je masa človeških izdelkov obsegala...

Slo-Tech - V velikem hadronskem trkalniku v CERN-u so v kolaboraciji LHCb odkrili nov delec, ki ga sestavljajo štirje težki kvarki. Gre za tetrakvark, v katerem so povezani dva kvarka čar in dva antikvarka čar. To je prvi delec, ki ga sestavljajo štirje težki (anti)kvarki. Rokopis članka so že objavili na arXiv.

V standardnem modelu je 17 osnovnih delcev, ki se delijo na kvarke, leptone in bozone. Kvarki se nadalje delijo v tri generacije (gor/dol, čar/čudno, zgornji/spodnji), medtem ko so leptoni elektron, muon in tau ter njihovi pripadajoči nevtrini. Generacije se razlikujejo po masi, Skupaj tvorijo družino fermionov, ki imajo spin 1/2. Kvarki so odgovorni za večino mase običajne snovi. Najraje se povezujejo po tri skupaj, pri čemer nastanejo barioni. Vsi poznamo proton (gor, gor, dol) in nevtron (gor, dol, dol), obstaja pa še cela vrsta drugih kombinacij. Če pa se povežeta dva, in sicer en kvark in en antikvark, dobimo mezone. Bozoni pa so delci, ki so nosilci interakcij, med katerimi je...

Slo-Tech - Evropska organizacija za jedrske raziskave, bolj znana kot upravljavka velikega hadronskega trkalnika in po kratici CERN, je napovedala, da bo na vseh področjih kjer je to mogoče, zamenjala Microsoftove izdelke z odprtokodnimi rešitvami. V organizaciji so tako zagnali projekt Malt, kar je okrajšava za "Microsoft Alternatives project".

Za CERN je ključno, da nova programska oprema zagotavlja enako raven storitev vsem kategorijam njihovih uslužbencev, ne povzroča vezanosti na konkretnega ponudnika (t. i. vendor lock-in), omogoča nadzor nad podatki in ponuja običajne funkcionalnosti za...

Slo-Tech - Na inštitutu KEK v japonski Tsukubi je začel delovati trkalnik SuperKEKB, ki je prvi novi trkalnik na svetu, zgrajen po velikem hadronskem trkalniku (LHC) v CERN-u. SuperKEKB ne dosega višjih energij od CERN-a, dosega pa več trkov v časovni enoti. V sredo zvečer po japonskem času so uspešno izvedli prve trke elektronov in pozitronov.

Namen trkalnika v Tsukubi je odkrivati fiziko, ki je standardni model ne opisuje. V SuperKEKB-u bodo lahko merili redke razpade osnovnih delcev, denimo kvarkov b in c ter leptona tau. SuperKEKB ne dosega rekordnih energij trkov (okoli 4 GeV), kar počne CERN (temu rečemo energijska fronta), temveč obratuje na intenzitetni fronti. To pomeni, da izvaja največ trkov. To je zelo pomembno, kadar želimo odkriti zelo redke dogodke. Raziskovalci upajo, da bodo pri tem...

Slo-Tech - V CERN-u so v velikem hadronskem trkalniku v okviru eksperimenta LHCb odkrili nov delec (znanstveni članek), ki so ga glede na sestavo poimenovali Ξ_cc⁺⁺. Sestavljata ga dva čarna kvarka (quark c) in en kvark gor (quark u). Obstoj tega delca ni nobeno presenečenje, saj ga trenutne teorije napovedujejo in z njegovim dokazom ne bomo pridobili nobene nove teorije. Vseeno pa gre za pomembno odkritje, saj ga sestavljata dva težka kvarka, zaradi česar ima precej visoko maso - 3621 MeV, kar je približno štirikrat več od običajnega protona (938 MeV). Doslej delcev iz več kot enega težkega kvarka nismo opazili.

Proton sestavljata dva kvarka gor in en kvark dol, ki se skupaj s čudnim kvarkom uvrščata med lahke kvarke z maso po 100 MeV. Po drugi strani so čarni kvark in...

Slo-Tech - Katerikoli učbenik fizike osnovnih delcev odprete, boste v njem našli jasno in jedrnato zapisano, da obstojijo štiri osnovne interakcije med delci. Svet skupaj držijo gravitacija, šibka sila, elektromagnetna sila in močna sila. Eksperimentalni podatki, ki jih je lani pridobil raziskovalci madžarskega Inštituta za jedrske raziskave v Debrecenu, pa kažejo, da morebiti to ni cela zgodba. Teoretiki z Univerz v Kaliforniji in Kentuckyju namreč dokazujejo, da je obstoj pete osnovne sile najbolj elegantna razlaga rezultatov opazovanj.

Ker trenutna fizika še ni dokončna, saj standardni model in Einsteinova teorija relativnosti nista združljiva, poleg tega pa ima tudi standardni model nekaj napovednih vrzeli, so znanstveniki že...

CERN - V CERN-u so v eksperimentu LHCb na velikem hadronskem trkalniku opazili sledove razpada pentakvarka, ki je prvi odkriti predstavnik nove vrste hadronov. Kot pojasnjuje njihov tiskovni predstavnik Guy Wilkinson, "pentakvark ni le en nov delec, temveč predstavlja nov način združevanja kvarkov".

Šest kvarkov (gor, dol, čar, čudnost, vrh, dno) predstavlja osnovne delce po standardnem modelu, ki se jim pridružuje še šest leptonov (elektron, mion, tau in pripadajoči nevtrini) ter pet nosilcev sile (foton, gluon, bozona Z in W ter Higgsov bozon). Kvarki imajo naboj 2/3 ali -1/3 osnovnega naboja in se običajno združujejo po tri skupaj, tako da imajo nastali delci barioni celoštevilčni naboj. Primera sta proton (gor, gor, dol) in nevtron (gor, dol, dol). Kvarkov ne moremo izolirati, saj v primeru oddaljevanja dveh kvarkov nastane...

Inštitut Jožef Stefan - V sredo, 7. maja 2014, ob 13. uri v Veliki predavalnici Instituta »Jožef Stefan« bo prof. dr. Borut Bajc predaval o teorijah poenotenja.

Raziskave zadnjih desetletij so podale jasno sliko osnovnih delcev in njihovih interakcij pri nizkih energijah. Kljub zelo natančnemu ujemanju z eksperimentom pa ima tako imenovani standardni model nekatere fenomenološke težave (npr. opis nevtrinov, temna snov) in objektivne pomanjkljivosti (kvantizacija naboja, nerazumno ponavljanje interakcij, večje število različnih delcev, itd.). Marsikatero izmed teh težav je mogoče rešiti, če standardni model nadgradimo v teorijo poenotenja, katere glavna ideja je, da vse tri umeritvene interakcije standardnega modela pri visoki energiji izvirajo iz ene same poenotene interakcije. To istočasno poenoti tudi osnovne gradnike – delce. Posledice te ideje so daljnosežne: avtomatičen obstoj magnetnih monopolov, razpad protona in poenoten opis kvantnih lastnosti snovi. V predavanju bodo nakazane tako teoretske...

CERN - Hadroni so sestavljeni subatomski delci, ki sestojijo iz kvarkov. Standardni model nas uči, da obstajajo kvarki šestih okusov (gor, dol, čar, čudnost, vrh, dno), ki imajo naboj bodisi +2/3 bodisi -1/3 osnovnega naboja. Obstajajo tudi antikvarki, ki so ravno nasprotno nabiti. Kvarki se lahko združujejo na dva načina, in sicer trije kvarki ali par kvark in antikvark. V prvem primeru dobimo barione z necelim polovični spinom, med katerimi sta najbolj znana proton (gor, gor, dol) in nevtron (gor, dol, dol). Par kvarka in antikvarka, ki ima celoštevilski spin, pa se imenuje mezon. (Poleg kvarkov, ki...

Slo-Tech - Teden razglasitev prejemnikov Nobelovih nagrad se nadaljuje z nagrado za fiziko, katere prejemnike je Švedska kraljeva akademija znanosti razglasila danes. Za teorijo, zakaj imajo delci maso, si bosta Nobelovo nagrado za fiziko v vrednosti milijona evrov razdelila belgijski fizik François Englert in britanski fizik Peter Higgs. Nagrado uradno prejmeta za teoretično odkritje mehanizma, ki pomaga razumeti izvor mase subatomskih delcev, ki sta ga potrdila poizkusa ATLAS in CMS v velikem hadronskem trkalniku (LHC) v švicarskem CERN-u. Prejemnika sta že pred samo razglasitvijo veljala za velika favorita.

Englert in Higgs sta leta 1964 ločeno predstavila teorijo, od kod izvira masa...

Nature - Raziskovalci v KEK-u (Organizacija za raziskave s pospeševalnikom visokih energij) v Tsukubi na Japonskem so v eksperimentu Belle zelo verjetno odkrili prvi delec, ki je sestavljen iz štirih kvarkov. To po standardnem modelu ni nemogoče, je pa doslej neopaženo. Doslej znani delci namreč sestojijo iz dveh (na primer pioni ali kaoni) ali treh kvarkov (na primer protoni, nevtroni). Sedaj pa so pri trku visokoenergijskih žarkov elektronov in pozitronov (ki ima sicer še vedno tisočkrat manj energije kot tisti, ki jih trkajo v CERN-u), zasledili delce, ki so očitno nastali iz 152 za hip nastalih in takoj razpadlih delcev iz štirih kvarkov. Verjetnost, da gre za statistično anomalijo, vrednotijo na 1 proti 3,5 milijona. O odkritju pišejo v dveh člankih v Physical Review Letters. Rezultate so uspeli ponoviti tudi...

CERN - Na današnji novinarski konferenci so v CERN-u predstavili preliminarne rezultate eksperimentalnih skupin ATLAS in CMS, ki praktično potrjujejo obstoj Higgsovega bozona. Obe skupini sta v masnem območju 125-126 GeV z gotovostjo približno pet sigma odkrili delec, ki ustreza napovedim za Higgsov bozon v standardnem modelu. S tem so našli še zadnji neodkriti delec iz standardnega modela, ki je hkrati tudi najtežji bozon, saj tehta 130-krat več od protona. Podatki imajo oznako preliminarni, ker so nanašajo na meritve v letu 2011 in deloma v 2012, medtem ko nekaj rezultatov iz leta 2012 na obdelavo še čaka. Kljub temu je to dovolj, da smemo govoriti o odkritju novega delca.

Higgsov bozon je...

CERN - Jutri, torej v sredo, 4. julija, ob 9.00 uri po slovenskem času bo v CERN-u potekala težko pričakovana novinarska konferenca v obliki znanstvenega seminarja, na kateri bodo predstavili rezultate iskanja Higgsovega bozona. Svoje rezultate bosta predstavili skupini ATLAS in CMS, in sicer analizo podatkov, zbranih v letu 2012. Neposreden prenos bo mogoče spremljati prek interneta.

O težko pričakovani novinarski konferenci se špekulira že več tednov (CERN se je končno naučil promocije znanosti). Pričakuje se, da bodo objavili, da so z veliko gotovostjo (pet sigma!) zaznali Higgsov bozon, ki je še zadnji neodkrit delec iz standardnega modela. Pričakovanja podpihuje še impresivna lista povabljenih, saj so v Švico poklicali sama eminentna imena, med drugim tudi Petra...

Slo-Tech - Eden izmed najpomembnejših eksperimentov, ki potekajo v velikem hadronskem trkalniku v CERN-u, uporablja detektor ATLAS. Večkrat pišemo o dogajanju v CERN, zadnje čase še zlasti v povezav z iskanjem Higgsovega bozona, in redno omenjamo ATLAS in ostalih pet eksperimentov v CERN-u (ALICE, CMS, TOTEM, LHCb in LHCf), a redko je zaslediti podrobnejši opis posameznih eksperimentov.

Zato si bomo to pot podrobneje ogledali ATLAS. Kratica označuje toroidni LHC-aparat (A Toroidal LHC Apparatus). Še pred tem pa kratek izlet v standardni model osnovnih delcev in interakcij, ki je trenutno najboljši znani opis subatomskega sveta. Po tem modelu obstajata dve družini osnovnih delcev: fermioni, katerih...

CERN - Danes ob 14.00 uri je v CERN-u potekala novinarska konferenca, na kateri so predstavili zadnje rezultate eksperimentov ATLAS in CMS, s katerima iščejo Higgsov bozon. Čeprav so mnogi mediji sprva poročali, da so v CERN-u odkrili Higgsov bozon, to ne drži. Predstavili so zgolj rezultate, katerih statistična analiza razkriva nepojasnjeno anomalijo v energijskem intervalu, kjer bi se še lahko skrival Higgsov bozon.

Pravzaprav gre zgolj za še eno izmed novinarskih konferenc, ki jih v CERN-u priredijo večkrat letno, da predstavijo zadnje rezultate. Nazadnje so to storili letos novembra, ko so pokazali rezultate letošnje pomladi. Tokratna konferenca je bila posvečena rezultatom, ki so bili odkriti zatem. ATLAS-ovi kažejo, da ima Higgsov bozon...

Nature - Na petkovi konferenci v Parizu sta ekipi, ki delata na detektorjih ATLAS in CMS v pospeševalniku delcev LHC, predstavili skupno analizo rezultatov eksperimentov, izvedenih pred koncem poletja, ki nadalje krči območje, kjer bi še lahko našli Higgsov delec (oziroma bozon). Analiza je pokazala, da odpade celotno energijsko območje 141-476 GeV, kar skupaj s preteklimi podatkih drugi eksperimentov pomeni, da se ta lahko skriva le še v lahkem energijskem območju med 114 in 141 GeV (tehnično so odprta še tri majhna področja v okolici energij 220 in 320 GeV) ali težkem območju nad 475 GeV. Obstoj Higgsovega delca z maso v težkem energijskem območju je manj verjeten, saj bi v tem primeru nekateri drugi eksperimenti morali poteči drugače,...

Nature - Konec julija so po internetu zakrožile novice, da so v ženevskem trkalniku naposled le odkrili sledi Higgsovega bozona. Ker se je to že zgodilo nekajkrat prej, smo bili kot marsikdo tudi na naši strani skeptični in o tem nismo posebej pisali. Kot že ničkolikokrat poprej se je izkazalo, da so bili fiziki preuranjeni. V najnovejši številki Nature ugotavljajo, da Higgsovega bozona še vedno ni na spregled.

Na konferenci Lepton Photon, ki je potekala v Bombaju v Indiji, so teoretiki z Univerze Pariz-jug v Orsayju povedali, da šibak signal pri energiji 144 GeV ne bo obrodil sadov. Čeprav sta ga ločeno videli skupini ob detektorjih ATLAS in CMS v CERN-u ob spremljavi povečanega števila bozonov W, kot to napoveduje standardni...

Slo-Tech - Nevtrini so elementarni delci iz razreda leptonov, ki si jih leta 1930 izmislil Wolfgang Pauli, da je lahko uredil svoje enačbe radioaktivnih razpadov. Ker pri beta razpadu opaženi delci niso imeli toliko energije, gibalne količine in vrtilne količine kot starševski izotopi, je predpostavil, da razliko poberejo delci, ki se imenujejo nevtroni. Žal je James Chadwick leta 1932 odkril masivne delce in jih poimenoval nevtroni, kar se je ohranilo do danes. Paulijeve skrivnostne delce je Enrico Fermi zato poimenoval nevtrino. Odkrili so jih petindvajset let pozneje.

Podobno kot antidelci antinevtrini so nevtrini sila izmuzljivi delci, saj z materijo slabo reagirajo. Vsako sekundo naše telo...

Slo-Tech - Včeraj je veliki hadronski trkalnik (LHC) v CERN-u začel obratovati z energijami 7 TeV. Po nekaj težavah pri jutranjih testih se je stanje normaliziralo, tako da so lahko začele trkati curke protonov. Prvi trk se je zgodil ob 13.06, s čimer se je uradno in tudi praktično začel raziskovalni del programa, za katerega je bil LHC sploh zgrajen. S to močjo bo LHC obratoval 18-24 mesecev. Najprej bodo z eksperimenti poiskali že dokazane delce v standardnem modelu, nato pa se bodo podali na lov za izmikajočim Higgsovim bozonom. Detektorja ATLAS in CMS lahko prečešeta širok masni spekter, tako da bi lahko Higgsov bozon našla tudi, če je njegova masa okrog 160 GeV. Če je težji ali lažji, bodo morali parametre...