Az LHCb detektor nem erősíti meg a Tevatronban korábban talált részecske létezését • Igor Ivanov • Tudományos hírek az "elemekről" • LHC, Hadron tulajdonságok, LHCb detektor

Az LHCb detektor nem erősíti meg a Tevatron-nál korábban talált részecskék létezését

Ábra. 1. Az X részecske születésének és bomlásának diagramja (4140). Képforrás

Az e-nyomtatványok archívumának másik napja az LHCb együttműködés (arXiv: 1202.5087) cikke volt, amely leírja az X (4140) vagy az Y (4140) részecske keresési eredményeit, ahogy ezt néha is említették. A részecske létezésének első jelei három évvel ezelõtt jelentek meg a CDÊ-detektor adataiban, amelyek az amerikai Tõsõr-törzsben dolgoztak. A B mezonok három mesón – J / Ψ, φ és K – csökkenésével vizsgálva a fizikusok észrevették, hogy a J / Ψ és φ párok néha korreláltak – mintha valami új részecske először megjelent volna, majd egy idő után felbomlana a J / Ψ és a φ (1. A tavalyi évben új adatok és a statisztikai megbízhatóság javulása után már a részecske teljes felfedezésének kérdése (2. Ezenkívül a CDF a második részecskét ugyanabban a bomlási csatornában találták, de ennek a jelnek a statisztikai megbízhatósága kisebb volt.

Az X részecske (4140) születési és bomlási folyamata azt jelzi, hogy ez egy mezon, de szokatlan tulajdonságokkal. Tartalmaznia kell egy elvarázsolt quark-antiquark párat, de ilyen nagy tömeggel (kb. 4143 MeV), akkor könnyen bomlik a D-mezonokba.De kiderült, hogy X (4140) sokkal hosszabb ideig él, és ez azt jelenti, hogy valami szerkezete meggátolja az egyszerű bomlást a D-mezonokba.

Ábra. 2. CDF detektor adatai az X-részecske-keresésen (4140). vízszintesen a pár bomlási termékeinek invariáns tömege (J / Ψ + φ) és a J / Ψ-mezon egyedüli különbsége látható. Az adatokat a hisztogram mutatja. Kék szaggatott vonal – a várt háttér (vagyis a J / Ψ és φ független korrigálása), piros vonal – háttér és két új részecske. Nagyon keskeny csúcs a bal oldalon – ez az X (4140) megnyilvánulása. A CDF együttműködési cikkből származó kép

Ennek a részecske tulajdonságainak nagyon érdekli a teoretikusok, mert ez az, hogy hány quark-hadron jelenjen meg, mely az elemi részecskék "állatkertjében" egzotikus marad. A modern hadronfizika egyik legérzékenyebb kérdése, hogy hogyan alakulnak ki több quark hadronok, és miért ilyen ritkán találkoznak. A szakértők abban reménykedtek, hogy a különböző résztvevők és más hasonló részecskék jellemzőinek alapos vizsgálata segít megtalálni a választ.

Ebben az esetben az LHCb eredménye kellemetlen meglepetés volt. A részecskék előzetes keresési eredménye 0,37 fb beépített fényerővel-1 2011 nyarán jelentek meg, és most, a cikk kiadásával, természetesen véglegesekké váltak ("véglegesek", a statisztikák ezen volumenére vonatkozóan, az eredmények frissülnek az új adatok összegyűjtése és feldolgozása után). Az LHCb együttműködés "ugyanazon bomlási láncon" ment végbe, és nem találta a J / Ψ és a φ mezonok különösen korrelált születését. Ábrán. A 3. ábra a 3. ábrához hasonló adatokat mutatja. 2. A kék szaggatott vonal azt mutatja meg, hogy a hisztogramnak milyen mértékben kell viselkednie, ha a CDF által talált részecskék valósak. A piros vonal a mesonok korrelálatlan születésének várt háttere. Amint látható, az LHCb adatok tökéletesen illeszkednek a háttérbe, és nem erősítik meg a Tevatron felfedezést.

Ábra. 3. LHCb detektor adatai az X-részecske-keresésen (4140). Pirosan megmutatja a háttérben szaggatott kék vonal – a hisztogram várható viselkedése, ha a CDF-ben található két részecske valós volt. Az LHCb Collaboration cikk képe

Ez azt jelenti, hogy az X (4140) részecske valójában nem létezik? Ha alaposan megfogalmazzuk, hogy mit mutatnak az adatok, akkor ez a következtetés: az LHCb és a CDF között eltérés van 2,4-es szórás esetén.Ez azt jelenti, hogy némi esély van arra, hogy akár az LHCb, akár a CDF, vagy mindkét kísérlet kudarcot vallott a statisztikai ingadozások miatt, ami diszkrepanciához vezetett. De ez azt is jelentheti, hogy nincsenek különleges ingadozások, és az egyik kísérlet során hibát vétettek, vagy hibát alulértékeltek az adatok elemzésekor. Jelenleg nem lehet több határozottat mondani; Ehhez legalább várni kell az új LHCb adatokra.

Az X (4140) nem megfigyelése egyik vagy másik módszernek megtöltötte azon mérések listáját, amelyekben a Tevatron és az LHC eredményei jelentősen eltérnek egymástól.


Like this post? Please share to your friends:
Vélemény, hozzászólás?

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: