Az LHCb tanulmányozza a hadron diffrakció hatását • Igor Ivanov • Tudományos hírek az "Elemekről" • LHC, Hadron Properties, LHCb detektor

Az LHCb tanulmányozza a hadron diffrakció hatásait

Ábra. 1. Néhány hadron diffrakciós folyamat: (egy) protonok elasztikus szóródása a pomeron cseréje miatt, (b) egy mezon születése két pomeron egymásba ütközésében, (c) J / ψ-mezon termelés egy pomonon foton ütközésében

Az esetek túlnyomó többségében az LHC-ben ütköző protonok megsemmisülnek, és tízes és többszáz hadron termelnek, amelyekből a fizikusok kötelesek elkapni az érdekes részecskéket. Néha azonban ezek az ütközés rendkívül tiszta. A központi detektorok csak egy vagy két részecskét regisztrálnak, és az ütközés során a protonok túlélnek, és egyszerűen eljutnak a csőbe, csak kissé eltérnek eredeti pályájuktól. A protonok interakciója ebben az esetben még mindig erős lehet, de ez az erős kölcsönhatás csak speciális formában nyilvánul meg – a hadron diffrakció formájában. Erről a folyamatról többet olvashat a Diszkrét a részecskefizika üzenetben.

Az egyedi részecskék tekintetében a hadron diffrakció során a proton egy pomeron-t bocsát ki, amely egy speciális, több gluonból álló dinamikus tárgy. Pomeron ütközhet akár protrotonnal, vagy egy általa kibocsátott részecske – a második Pomeron vagy foton (1. ábra).Az ütközés során egyetlen részecskék keletkezhetnek – mesonok, sőt a Higgs-bozon – és az érzékelő a bomlás eredményét látja, és nem "eltömődik" az idegen hadronok interferenciájával. A részecskék előállítására szolgáló keresztmetszete, azok polarizációja és energiától való függése lehetővé teszi számunkra, hogy megismerjük azokat az erős kölcsönhatásokat, amelyeket a szokásos ütközések során nehezen lehet megfigyelni.

A hadron diffrakcióra irányuló multilaterális kutatás a Large Hadron Collider egyik tudományos feladata, bár nem annyira releváns, mint az új fizika keresése. Ezeket a folyamatokat egy speciális TOTEM detektoron, valamint nagymérető érzékelőkön tanulmányozzák; ott különösen a Higgs-bozon központi exkluzív születésének a keresése. Ezeket a folyamatokat a nehéz magok ütközésében is tanulmányozzák.

Az utóbbi időben az LHCb együttműködése megjelentette egy nagyon népszerű tanulmány eredményeit a folyamat ezen területén – a J / м-mezon diffrakciós termelését (az 1c. Ábrán látható). Ezt a folyamatot korábban tanulmányozták; A 90-es években nagy mennyiségű adatot gyűjtöttek az elektron-proton-ütközőben a HERA-nál Németországban. Azonban a foton-proton ütközések energiája ezen az ütközőn kicsi, körülbelül 200 GeV volt. Az adatok aztán kimutatták a keresztmetszet energiával való egyenletes áramfejlesztését.Ez a növekedés tükrözi azt a tényt, hogy ahogy a proton energiája nő, a partonok száma egyre nő. A fizikusok azon tűnődtek, mennyire folytatódnak a törvényhozás növekedése, mert a mikro-világ általános törvényei szerint nem folytathatatlanul.

Ábra. 2. Keresztmetszet J / рождения-mezon előállítására diffrakciós ütközésben az energia függvényében. A cerncourier.com oldalról

Az LHC-nál ez a folyamat 1 TeV-nél nagyobb energiákon vizsgálható. Az új LHCb kiadvány adatot szolgáltat e függőségről (lásd a 2. ábrát), valamint a hadron diffrakciós folyamat egyéb jellemzőire. Az eredmények azt mutatják, hogy az erő növekedése csekély vagy semmilyen változás nélkül folytatódik. Ez azt jelenti, hogy a proton belsejében lévő partonok sűrűsége folyamatosan nő, még ilyen energiák esetén is. A parton fúzió, az ún. Parton sűrűség telítettségének különös hatása nem látható. A jelenség részleteit megtalálhatjuk hírünkben: Milyen formában van a gyors repülő proton?

Az elkövetkező években, a nagyméretű hadronütközők energiafelhasználásának köszönhetően, a fizikusok képesek lesznek mérni ezt a folyamatot több TeV energiájához.Érdekes lesz megismerni, hogy a parton rekombináció proton belsejében fellépő hatása ilyen energiákkal kezdődik-e.


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: :???: :?: :!: