De LHC deel 3: Collision day...

quote:

Er zijn dan nog nieuwe verrassingen en resultaten te verwachten, aldus Mnich.

Wat zijn dat dan voor verrassingen en resultaten? Waar zoeken ze naar nu het Higgs-boson is gevonden?

Bv aanwijzingen voor supersymmetrie

quote:

The Higgs Boson Re-Explained By the Mick Jagger of Physics
Jorge Cham, author of the comic strip Ph.D. comics, recently found himself on a bus crossing the Israel-Jordan border sitting next to Eilam Gross, head of the Atlas Higgs Group, one of the two groups that found the famous particle.

When Cham asked Gross for feedback on the Higgs Boson animation he had done last year, Gross told Cham 'It's all wrong' and noted that he had yet to see a truly correct explanation of what the the Higgs Boson is. For the next three hours Gross, also known as the 'Mick Jagger of physics,' told Cham the story of the Higgs Boson and asked him to put it into a new comic strip. The result is a new comic re-explaining the Higgs Boson.

'So how does this explain things like inertia?' 'That's another bus ride.' As an interesting side note Gross was once asked what Higgs was good for and replied that when [J.J.] Thomson discovered the electron, in 1895, he raised a glass of champagne and proposed a toast 'to the useless electron.'

Leuke strip Symmetrieen zijn belangrijk omdat ze de vorm van de bewegingsvergl. beperken. Ze ordenen dus eigenlijk de mogelijke dynamica, en de dynamica ordent op haar beurt weer de gebeurtenissen in de ruimtetijd

03-03-2014

Higgsdeeltje geeft aanwijzing voor vierde neutrino


De CMS-detector op deeltjeslab CERN waarmee het bewijs voor een relatief licht higgsdeeltje werd gemeten. © afp.

De vondst anderhalf jaar geleden van het Higgsdeeltje maakt mogelijk meer los dan verwacht, zo heeft de Nederlandse krant De Volkskrant vandaag gemeld. Natuurkundigen van de universiteit van Freiburg leiden er in een pas gepubliceerd artikel aanwijzingen uit af voor het bestaan van een vierde zogeheten neutrino. In de geaccepteerde deeltjestheorie komen maar drie van zulke deeltjes voor.
Neutrino's zijn spookdeeltjes met weinig massa die zich nauwelijks iets aantrekken van andere materie. Ze kunnen door kilometers lood vliegen zonder iets te raken. Van het neutrino zijn tot nog toe drie variëteiten bekend, die steeds gerelateerd zijn aan materiedeeltjes: elektron-, mu- en tau-neutrino's.

Er waren geen experimenten die wezen op een vierde type. Maar volgens de Nederlandse theoretisch fysicus Jochum van der Bij en collega's van de universiteit van Freiburg zijn er goede redenen om aan te nemen dat er wel een vierde type bestaat.

Van der Bij leidt dit af uit de relatief lage massa van het gevonden higgsdeeltje. Die past niet heel gemakkelijk in de standaard deeltjestheorie, met de drie bekende neutrino's. In een theorie met vier neutrino's is dat daarentegen geen probleem, meent de natuurkundige. "Een vierde neutrino zou het eerste deeltje in decennia zijn dat helemaal niet in het standaardmodel zit", zegt hij. Anderzijds is het een aanvulling die vermoedelijk niet het hele model overhoop gooit.

Niet alle vorsers lopen meteen warm voor de theorie van Van der Bij. Maar er staan her en der experimenten op stapel die meer helderheid omtrent het spookdeeltje kunnen geven.

(HLN)

Physicists start thinking beyond the LHC, consider reviving the SSC
Could the tunnels we drilled for a collider in Texas house a Higgs factory?


Will particle physicists ever have a new toy that will take them to energies beyond those accessible through the Large Hadron Collider? History suggests it's unlikely. To save costs, the LHC was built in an existing tunnel that had hosted an earlier, less powerful accelerator. The US cancelled the construction of hardware that would have outperformed the LHC (the Superconducting Super Collider, or SSC) due to cost overruns, and it shut down its Tevatron once the LHC started up. Now, decisions on the linear collider that will be used to study the Higgs in detail are being made based on which country is likely to come up with the most money.

But physicists are apparently an optimistic bunch. Earlier this year, CERN announced that it was beginning to evaluate an LHC replacement that would require a tunnel so large—100km in circumference—that it would have to pass under Lake Geneva itself. Potentially in response, a team of US-based physicists have come up with an even more audacious plan: don't build the linear collider, resurrect the SSC's now abandoned tunnels, and use them to both host a Higgs factory and as a booster for a truly massive, 270km collider.

[...]

05-03-2014

College over deeltjes


De meeste mensen met wat interesse in natuurkunde zijn bekend met de Large Hadron Collider, de gigantische deeltjesversneller die nabij Geneve in de grond verscholen zit. Veel mensen weten ook tot op zekere hoogte wat voor onderzoek daar in Geneve gebeurt: in 2012 vonden natuurkundigen met behulp van de LHC het illustere higgsboson. Maar hoe gebeurt dat soort onderzoek naar deeltjes eigenlijk? Waarom zochten we überhaupt naar het higgsboson? En wat leert dit deeltje ons over hoe het universum werkt?


Een voorbeeld van botsende deeltjes. Deze botsing is gesimuleerd: zo zou het verwachtte higgsevent eruit zien in de CMS-detector van CERN.

Professor Frank Linde van onderzoeksinstituut Nikhef kan het allemaal vertellen. Dat doet hij bij de Universiteit van Nederland. Op de website van de Universiteit van Nederland verschijnen elke week enkele korte colleges van experts uit allerlei vakgebieden. Deze week was Linde aan de beurt. Het razend interessante resultaat is hierboven te bekijken.

(newscientist.nl)

14-04-2014

CERN-fysici bevestigen bestaan nieuw exotisch deeltje

Fysici verbonden aan het deeltjesfysica-instituut CERN hebben het bestaan van een nieuw deeltje bevestigd. Dit bijzondere deeltje, dat de weinig aansprekende naam Z(4430) heeft gekregen, opent de deur naar nieuwe, exotische fysica.


Het LHCb-experiment van CERN ontdekte het bestaan van een nieuw exotisch deeltje

Het nieuwe deeltje Z(4430) werd ontdekt door fysici van het LHCb-experiment, één van de vier grootste experimenten behorend bij Large Hadron Collider, de deeltjesversneller waarin eerder ook het higgsdeeltje opdook. Het artikel waarin zij de vondst van het deeltje beschrijven, is ingediend bij het vakblad Physical Review Letters maar is nu al te lezen op de wetenschappelijke voorpublicatiesite Arxiv.

Exotisch deeltje
Het nieuwe deeltje is een hadron. Dat wil zeggen dat het deeltje verder kan worden opgesplitst in quarks. Quarks zijn elementaire deeltjes en kunnen voor zover bekend niet verder worden opgesplitst in kleinere deeltjes. Bekende voorbeelden van hadronen zijn het proton en het neutron. Naast hadronen bevat de natuur ook zogeheten leptonen, die niet zijn opgebouwd uit quarks en zelf elementaire deeltjes zijn. Een bekend voorbeeld is het elektron.

Het Z(4430)-deeltje dat nu ontdekt is, is een hadron, maar wel een heel bijzondere. Fysici spreken daarom liever van een exotisch hadron. Het bijzondere aan Z(4430) is dat het deeltje is opgebouwd uit vier quarks. Tot nog toe zijn alle bekende hadronen opgebouwd uit twee of drie quarks. Met die aantallen quarks zijn de deeltjes stabiel, omdat zij zich in paren van twee of drie mooi symmetrisch laten ordenen.

De reden daarvoor schuilt in een eigenschap van quarks die ‘kleur’ heet. Net zoals deeltjes een ‘lading’ hebben, die positief of negatief kan zijn, hebben quarks ook een zogeheten kleurlading, die fysici indelen in rood, groen, blauw én anti-rood, anti-groen en anti-blauw. Tot voor kort leek te gelden dat quarks nooit los voor konden komen, omdat in alle bekende deeltjes de kleurlading elkaar zou ‘opheffen’ tot ‘wit’.

De combinatie van twee quarks, die fysici mesonen noemen, bestaan altijd uit een quark en zijn anti-deeltje, met een kleur en de bijbehorende anti-kleur. In deeltjes met drie quarks – zogeheten baryonen – tellen de drie kleuren, rood, groen en blauw, samen op tot wit om zo een ‘kleurneutraal’ deeltje te vormen.

Het nieuwe deeltje is in feite een soort dubbele uitvoering van een meson. Het Z(4430)-deeltje bestaat namelijk uit twee quarks en twee anti-quarks, en is daardoor in theorie ook kleurneutraal.

Eerdere meting
Fysici kwamen het deeltje voor het eerst op het spoor in 2007, toen een internationaal onderzoeksteam van 400 natuurkundigen, de zogeheten Belle-groep, in metingen met een deeltjesversneller van het Japanse deeltjesfysica-instituut KEK de handtekening van het deeltje tegenkwam. Omdat het deeltje echter niet goed in de huidige fysicamodellen paste en de resultaten van het experiment statistisch nog niet overtuigend waren, gingen veel natuurkundigen ervan uit dat de bevinding op toeval berustte.

Dat werd nog eens extra bevestigd toen een ander internationaal onderzoeksteam, BaBar, een aantal jaar later na een heranalyse van de resultaten tot de conclusie kwam dat er geen reden was om te veronderstellen dat het deeltje bestond, hoewel zij de eerdere resultaten ook niet konden weerleggen.

De onderzoekers van het LHCb-experiment bij CERN hebben nu met nieuwe gegevens, en met behulp van de door de eerdere groepen gebruikte analysemethoden, aangetoond dat het Z(4430)-deeltje wel degelijk bestaat. De vondst neemt daardoor de twijfel weg die ontstond doordat de twee vorige experimenten elkaar tegen spraken. De onderzoekers analyseerden voor hun resultaat tienduizenden mesonen die vervielen tot andere deeltjes, waargenomen tussen biljoenen deeltjesbotsingen in de LHC. Door dat grote aantal werd de vondst van het deeltje statistisch stevig genoeg om van een ontdekking te spreken.

Tetraquark
Het nu gevonden deeltje is dus vermoedelijk een zogeheten tetraquark, oftwel een deeltje dat bestaat uit vier quarks. Al langer bestaat onder fysici het vermoeden dat dergelijke deeltjes kunnen bestaan. Naast de Z(4430) bestaan meerdere andere kandidaten voor deeltjes met meer dan drie quarks. Zo dook in 2003 bijvoorbeeld nog bewijs op voor een pentaquark, een deeltje dat bestaat uit vijf quarks, in het Japanse Laser Electron Photon Experiment. Twee jaar later bleek dat resultaat echter op niets uit te lopen.

Ook in het geval van Z(4430) is nog niet helemaal zeker dat het deeltje daadwerkelijk een tetraquark is. Hoewel het LHCb-experiment het bestaan van Z(4430) heeft bevestigd, is de samenstelling van het deeltje nog niet onomstotelijk bewezen. Zo is nog niet helemaal uit te sluiten dat Z(4430) geen daadwerkelijk deeltje is, maar simpelweg een losjes gebonden samensmelting van twee mesonen – al lijkt de massa van het gevonden deeltje die optie vooralsnog tegen te spreken. Bovendien blijkt uit de huidige resultaten dat de Z(4430) grofweg tienmaal sneller vervalt dan eerdere kandidaten voor een tetraquark. Daarom moeten de fysici nu eerst meer informatie verkrijgen over hoe het deeltje precies vervalt.

Neutronensterren
De nieuwe vondst toont aan dat het laatste woord over de vraag hoe quarks kunnen samenklonteren tot deeltjes nog niet is gesproken. Het gooit de deur naar het bestaan van tetraquarks, en mogelijk zelfs pentaquarks of hexaquarks, weer wagenwijd open. Dat heeft meteen implicaties voor andere takken van de natuur- en sterrenkunde, zoals bijvoorbeeld de theorie van neutronensterren, de meest extreem zware en dicht samengepakte sterren die in het universum te vinden zijn.

In neutronensterren gaan astrofysici ervan uit dat materie zo dicht op elkaar zit dat daarin alleen nog neutronen kunnen voorkomen. Neutronen zijn baryonen en bestaan uit drie quarks, en over het algemeen gaan astrofysici ervan uit dat alle deeltjesinteracties in een neutronenster gebeuren met neutronen. Als tetraquarks echter bestaan, zoals de vondst van Z(4430) lijkt te bevestigen, dan zou het best mogelijk zijn dat deze deeltjes onder de hoge druk en energie in het binnenste van een neutronenster daar daadwerkelijk ontstaan. Dat zou zelfs kunnen leiden tot de productie van pentaquarks of hexaquarks en misschien zelfs, speculeren sommige fysici, tot losse quarks die in hun eentje door de ster zouden kunnen zwerven zonder te voldoen aan de eis van kleurneutrale deeltjes.

Op het moment dat dat gebeurt, spreken fysici niet meer over een neutronenster, maar is er sprake van een hypothetisch object dat bekend staat onder de naam quarkster. Die kosmische beesten zouden een nog grotere dichtheid kunnen behalen dan een neutronenster, zonder direct te vervallen tot zwart gat – het meest dichte object dat fysici kennen.

Hieronder spreken LHCb-woordvoerder Pierluigi Campana and LHCb-fysicus Richard Jacobsson over de vondst van Z(4430):

http://www.newscientist.n(...)ampaign=Headliner.nl

(newscientist.nl)

Forget the Higgs, neutrinos may be the key to breaking the Standard Model
History says neutrinos are where to look for new physics, so current research obliges

quote:

Nijmeegse scholieren doen eigen experiment in deeltjesversneller

Vijf scholieren van het Dominicus College in Nijmegen mogen dit najaar een eigen experiment doen in de grote deeltjesversneller van CERN in Genève. Ze vormen straks een van de twee teams die zijn gekozen uit een kleine 300 voorstellen in een scholencompetitie voor deeltjesfysica. Een school in Athene is de andere winnaar. Dat heeft CERN vandaag bekend gemaakt.

De competitie was uitgeschreven bij gelegenheid van de 60ste verjaardag van het Europese deeltjescentrum, deze zomer. De Nijmeegse leerlingen bedachten hoe ze een zelfgegroeid kristal willen beschieten met deeltjes uit de versneller, om te zien of het geschikt is om energie van deeltjes te meten. Daarbij kijken ze naar licht dat bij de botsingen vrijkomt, deels via glasvezels die in het kristal zijn ingebed.

De leerlingen bedachten het experiment op eigen houtje, en produceerden in een dag de presentatievideo en een geschreven voorstel, die Cern overtuigden. De proef zal in principe in september worden uitgevoerd op een van de bundellijnen van het lab in Genève. Binnenkort volgt overleg over de experimentele details.

Coördinator Christoph Rembser van de CERN-scholierencompetitie zei verbluft te zijn over het aantal en het niveau van de inzendingen. 'Veel groepen gaven aan dat, zelfs als ze niet zouden winnen, het werken aan dit soort natuurkunde al een geweldige ervaring was.'

The Higgs Boson Should Have Crushed the Universe
This may seem a little far fetched, but if our understanding of the physics behind the recently-discovered Higgs boson (or, more specifically, the Higgs field — the ubiquitous field that endows all stuff with mass) is correct, our Universe shouldn't exist. That is, however, if another cosmological hypothesis is real, a hypothesis that is currently undergoing intense scrutiny in light of the BICEP2 results. "The mathematics to arise from accepted Higgs field theory suggests the universe is currently sitting comfortably in a Higgs field energy 'valley.' To get out of this valley and up the adjacent 'hill,' huge quantities of energy would need to be unleashed inside the field. But, if there were enough energy to push the universe over the hill and into the deeper energy valley next door, the universe would simply, and catastrophically, collapse.

This is where the BICEP2 results come in. If their observations are real and gravitational waves in the CMB prove cosmological inflation, the Higgs field has already been kicked by too much energy, pushing the Higgs field over the energy hill and deep into the neighboring valley’s precipice! For any wannabe universe, this is very bad news — the newborn universe would appear as a Big Bang, the Higgs field would become overloaded with an energetic inflationary period, and the whole lot would vanish in a blink of an eye."

oke, dus ze gaan weer een deeltje proberen te ontdekken wat dat weer verklaart.

24-06-2014

Higgsdeeltje vervalt aantoonbaar naar materiedeeltjes

Higgsdeeltjes kunnen direct vervallen naar materiedeeltjes. Voor het eerst konden natuurkundigen dat fenomeen meten in de deeltjesversneller in CERN, het instituut voor deeltjesfysica. Volgens natuurkundigen is de ontdekking een cruciale stap voor de verificatie van het standaardmodel voor de deeltjesfysica.


Deeltjesinteractie waarbij de sporen van het higgsdeeltje opduiken, waargenomen met de CMS-detector. Bron: Wikimedia Commons

Uitkomsten van higgs-experimenten in CERN tonen aan dat het higgsdeeltje kan vervallen naar materiedeeltjes. ‘Deze resultaten zijn een extra bevestiging voor de voorspellingen van het standaardmodel’, zegt Paul de Jong, deeltjesfysicus aan de Universiteit van Amsterdam. ‘Het laat een kant van het higgseeltje zien dat de natuurkunde tot nu toe nog niet kon aantonen.’ De resultaten van het CMS-experiment verschijnen deze week in het vakblad Nature Physics.

In juli 2012 bevestigden natuurkundigen van CERN het bestaan van een nieuwdeeltje: het higgsboson. Higgs maakte het standaardmodel voor de deeltjesfysica kloppend. Het model is een overkoepelende natuurkundige theorie die de interacties die elementaire deeltjes met elkaar hebben beschrijft. Het higgsdeeltje past in dat model. ‘Het deeltje geeft namelijk massa aan andere elementaire deeltjes’, aldus De Jong. ‘En niet aan een type deeltjes, maar aan zowel bosonen als fermionen, waarop het gehele standaardmodel gebaseerd is.’

Juiste voorspellingen
Met het standaardmodel voorspelden natuurkundigen het verval van higgs naar andere deeltjes. Het model geeft ook weer hoe vaak welk verval voorkomt. Het deeltje vervalt vrijwel onmiddellijk (na gemiddeld 10-22 seconden) in lichtere deeltjes. Volgens het model kan het higgsdeeltje vervallen op acht verschillende manieren. Van die manieren konden onderzoekers tot voor kort alleen het verval naar bosonen waarnemen. Volgens De Jong komt dat door hoe het higgsdeeltje interacteert met andere deeltjes. ‘Het higgsdeeltje gaat liever interacties aan met zware deeltjes.’ Bosonen, zoals fotonen of W- en Z-bosonen, zijn zwaarder dan quarks of leptonen. ‘Het komt gewoonweg minder vaak voor dat het higgsdeeltje met lichte materie interacteert. Om die gebeurtenissen te kunnen aantonen hadden we zeer veel data nodig.’

Nu hebben CMS-natuurkundigen aangetoond dat het higgsdeeltje ook vervalt in materiedeeltjes, de zogeheten fermionen. Leptonen en quarks behoren tot die groep. Het standaardmodel voorspelde het bestaan van dat soort higgs-verval. Het verval dat de CMS-onderzoekers hebben gemeten omvat het verval van higgs naar tau-leptonen en b-quarks. De metingen komen overeen met de voorspellingen van het standaardmodel.


De voorbereidingen voor de experimenten met de LHC, die in het voorjaar van 2015 gaan plaatsvinden, zijn in volle gang bij CERN. Bron: Wikimedia Commons

In CERN zijn natuurkundigen druk bezig de LHC voor te bereiden op nieuwe experimenten. CERN maakt de LHC klaar om botsingen te creëren met een nog hogere energie dan op dit moment mogelijk is. Rolf Heuer, directeur bij CERN, meldde in een persverklaring van CERN dat het werk dat in de LHC gestopt wordt, gaat leiden tot nieuwe ontdekkingen met betrekking tot de precieze aard van het higgsdeeltje.

Ook De Jong verwacht spannende, nieuwe ontdekkingen. ‘De botsingen die we verwachten te gaan uitvoeren bevatten bijna twee keer zoveel energie dan de botsingen die we tot nu toe konden uitvoeren bij CERN. Met die hogere energie botsingen kunnen we meer higgs-deeltjes tegelijk laten ontstaan, meer data verzamelen en de aard van het deeltje nog beter begrijpen. Ook kijk ik uit naar het ontdekken van nieuwe deeltjes, zoals donkere materie.’ Naar verwachting gaan de experimenten in het voorjaar van 2015 van start.

(Newscientist.nl)

quote:

The First Particle Physics Evidence of Physics Beyond the Standard Model?
It's the holy grail of modern particle physics: discovering the first smoking-gun, direct evidence for physics beyond the Standard Model. Sure, there are unanswered questions and unsolved puzzles, ranging from dark matter to the hierarchy problem to the strong-CP problem, but there's no experimental result clubbing us over the head that can't be explained with standard particle physics. That is, the physics of the Standard Model in the framework of quantum field theory. Or is there? Take a look at the evidence from the muon's magnetic moment, and see what might be the future of physics.

09-09-2014

Theorie achter higgsdeeltje nu ook echt bewezen


Peter Higgs (rechts) in 2012 met de mede-ontdekker van het higgsdeeltje, François Englert. © Reuters.

De theorie over supergeleiders die Nobelprijswinnaar Peter Higgs een halve eeuw geleden op het idee bracht van het inmiddels befaamde higgsdeeltje, is eindelijk rechtstreeks aangetoond in een Japans lab.

In een artikel in Science laten vaste-stoffysici van de Universiteit van Tokio zien dat in de extreem gekoelde supergeleider niobiumnitride fotonen bewegen alsof ze een zekere massa hebben.

Dat gebeurt precies volgens de theorie die eind jaren vijftig over supergeleiding werd ontwikkeld. In de hele supergeleider, zo luidt de theorie, bestaat een extra invloed die massaloze deeltjes zoals fotonen afremt. Daardoor hebben die effectief toch massa.

Begin jaren zestig inspireerde dat mechanisme in Edinburgh de jonge theoreticus Peter Higgs, die nadacht over de vraag hoe de elementaire deeltjes massa krijgen. De gangbare theorie voor de deeltjes had daarop geen antwoord, massa kwam daarin simpelweg niet voor. Higgs en anderen bedachten dat een onbekende kosmische invloed aan het werk moest zijn die ieder deeltje zijn eigen massa geeft. Dat universele veld moest zich volgens Higgs en de Belgen François Englert en Robert Brout verraden via een extra deeltje. Dat speciale boson werd twee jaar geleden met de LHC-superversneller op CERN ontdekt.

Overeenkomsten
Dat higgsdeeltje, benadrukt de Nederlandse vaste-stoffysicus Dirk van er Marel van de Universiteit van Genève, is niet wat supergeleiders hun eigenschappen geeft. "Theoretisch zijn er overeenkomsten, dat is alles." Dat het originele Higgs-mechanisme nu pas rechtstreeks aangetoond lijkt in de supergeleiders waarmee het allemaal begon, is interessant, maar ook weer niet heel wereldschokkend, zegt de Leidse theoretisch fysicus Carlo Beenakker. "Het is vooral experimenteel knap wat ze doen. Maar aan het effect twijfelde al niemand meer."

(HLN)

Aanrader:

https://video.ias.edu/arkani-hamed-lecture-10-12

Hierin benadert Hamed de noodzaak voor het Higgsdeeltje via een andere weg. Het is misschien ietwat technisch, maar zou met een beetje achtergrondkennis te volgen moeten zijn (het is een public lecture, meende ik).

13-10-2014

CERN-wetenschappers vinden nieuw deeltje


© photo news.

Onderzoekers van de Europese Organisatie voor Kernonderzoek (CERN) hebben een nieuw deeltje gevonden. Het gaat om een meson dat de welluidende naam Ds3*(2860)\x{02c9} kreeg en dat de inzichten omtrent de fundamentele natuurkracht die de atoomkernen bijeenhoudt zal "transformeren", beloven de onderzoekers.

Mesonen zijn onstabiele subatomaire deeltjes met een heel korte levensduur. Ze bestaan uit een quark en een antiquark, bijeengehouden door een sterke interactie, één van de vier fundamentele natuurkrachten.

De andere krachten zijn gravitatie, elektromagnetische interactie en zwakke nucleaire kracht.

Die interactie binnen de protonen is zo groot dat de bindende energie van de protonen meer tot de massa van het atoom bijdraagt dan de quarks zelf, en is veel moeilijker wiskundig te omschrijven dan de drie andere krachten, zegt Tim Gershon van de Universiteit van Warwick, die mee over het onderzoek heeft bericht.

Complex procedé
Met name is het mogelijk via een complex procedé van kwantumchromodynamica, 'Lattice QCD' genaamd, en waarbij supercomputers nodig zijn, aldus Gershon. "Maar die resultaten dienen daarop vergeleken met experimentele data. Het nieuwe deeltje is daarvoor ideaal". Het heeft immers een zwaar charm quark (en trouwens ook een spin 3) dat de berekeningen vereenvoudigt.

Ds3*(2860)\x{02c9} is gevonden door het team dat met de 'Large Hadron Collider beauty' (LHCb) van het CERN nabij Genève werkt.

De nieuwe vondst wordt beschreven in de jongste editie van de vakbladen 'Physical Review Letters' en 'Physical Review D'.

(HLN)

04-11-2014

Fabiola Gianotti nieuwe en eerste vrouwelijke directeur-generaal van het CERN


Fabiola Gianotti © YouTube.

De Italiaanse natuurkundige Fabiola Gianotti is vandaag verkozen tot nieuwe directeur van het CERN in Genève, zo heeft het Europees Onderzoekscentrum voor Kernonderzoek bekendgemaakt. Zij hielp mee de vorig jaar co-Belgische Nobelprijs voor Fysica te verwezenlijken.

De 55-jarige Gianotti volgt na een beslissing achter gesloten deuren van de Raad van het CERN op 1 januari 2016 de Duitser Rolf Heuer op. Haar mandaat duurt vijf jaar. Zij wordt de eerste vrouw om het CERN te leiden en haalde het onder drie naar voren geschoven kandidaten.

Gianotti leidde het Atlas-experiment met de gigantische deeltjesversneller van het CERN, dat samen met het CMS-experiment het bestaan bevestigde van het een halve eeuw geleden gepostuleerde Higgs-Bosondeeltje. De vondst van het elementaire deeltje, dat het sluitstuk moet vormen van het Standaardmodel omtrent het wezen van de materie, leverde de Belg François Englert en de Schot Peter Higgs vorig jaar de Nobelprijs voor Natuurkunde op. (De Belg Robert Brout die in 1964 mee het bestaan van het deeltje vooropstelde, overleed in 2011).

Het toekomstige hoofd van het CERN zetelt in talloze internationale commissies en heeft reeds meerdere prestigieuze onderscheidingen in de wacht gesleept.

(HLN)

CERN Releases LHC Data
Ever wished you had access to CERN's LHC data to help with your backyard high-energy physics research? Today you're in luck. CERN has launched its Open Data Portal, which makes experimental data produced by the Large Hadron Collider open to the public. "The first high-level and analyzable collision data openly released come from the CMS experiment and were originally collected in 2010 during the first LHC run

This data set is now publicly available on the CERN Open Data Portal. Open source software to read and analyze the data is also available, together with the corresponding documentation. The CMS collaboration is committed to releasing its data three years after collection, after they have been thoroughly studied by the collaboration." You can read more about CERN's commitment to "Open Science" here.

quote:

Op zaterdag 22 november 2014 12:41 schreef Aether het volgende:
CERN Releases LHC Data
Ever wished you had access to CERN's LHC data to help with your backyard high-energy physics research? Today you're in luck. CERN has launched its Open Data Portal, which makes experimental data produced by the Large Hadron Collider open to the public. "The first high-level and analyzable collision data openly released come from the CMS experiment and were originally collected in 2010 during the first LHC run

This data set is now publicly available on the CERN Open Data Portal. Open source software to read and analyze the data is also available, together with the corresponding documentation. The CMS collaboration is committed to releasing its data three years after collection, after they have been thoroughly studied by the collaboration." You can read more about CERN's commitment to "Open Science" here.

Hahaaa! Kan ik eindelijk aan mijn micro-zwarte gaten beginnen.

2 nieuwe deeltjes gevonden trouwens;

"Known as Xi_b'- and Xi_b*-, the new particles belong to the baryon family. "

http://www.iflscience.com(...)lds-largest-collider

15-12-2014

Krachtigste deeltjesversneller ter wereld weer op gang gebracht


Geschreven door Caroline Kraaijvanger op 15 december 2014 om 11:56 uur

Na bijna twee jaar stil te hebben gelegen vanwege werkzaamheden gericht op het onderhoud en verbetering, begint de Large Hadron Collider weer wakker te worden. Begin volgend jaar moet deze de geheimen van het universum verder bloot gaan leggen.

De Large Hadron Collider werd in 2010 in gebruik genomen en was tot begin 2013 actief. In die periode verbrak de krachtigste deeltjesversneller ter wereld het ene na het andere record. Zo wist deze eind 2012 deeltjes nog met een energie van 4 tera-elektronvolt te versnellen.

Twee jaar stilte
Maar wetenschappers wilden meer. En dus werd de deeltjesversneller begin 2013 voor zo’n twee jaar stilgelegd. In die twee jaar moest de deeltjesversneller klaar worden gestoomd voor het tweede deel van zijn missie. En in dat tweede deel moet alles nog sneller en nog krachtiger. Uiteindelijk moet het ertoe leiden dat we een nog beter beeld krijgen van het ontstaan en verval van (exotische) deeltjes.

Nog meer energie
Tijdens het tweede deel van LHC’s missie moeten onder meer botsingen met een energie van 13 tera-elektronvolt worden geproduceerd. “Met dit energieniveau verlegt LHC de grenzen voor de natuurkunde en van toekomstige ontdekkingen,” vertelt Rolf Heuer namens CERN, eigenaar van de LHC. “Ik kijk ernaar uit om te zien wat de natuur voor ons in petto heeft.” De Large Hadron Collider is inmiddels alweer op gang gebracht, maar zal naar verwachting pas in maart 2015 gaan experimenteren.

De Large Hadron Collider is de grootste en krachtigste deeltjesversneller ter wereld en bevindt zich in Zwitserland, nabij Genève. De deeltjesversneller stelt onderzoekers in staat om de omstandigheden die kort (een miljardste van een seconde) na de oerknal ontstonden, na te bootsen door zeer energetische protonen of ionen met ongelofelijke snelheden (die in de buurt komen van de snelheid van het licht) met elkaar in botsing te brengen.

Ads by PicColorAd Options


(scientias.nl)

23-01-2015

Robbert Dijkgraaf: ‘Het is nog nooit zo spannend geweest’

Volgens natuurkundige Robbert Dijkgraaf leven we in gouden tijden voor de wetenschap. Voor het eerst in de geschiedenis van de mensheid komt de zoektocht van sterrenkundigen en deeltjesfysici bij elkaar. Over de situatie aan de Nederlandse universiteiten is hij minder hoopvol.


robbert dijkgraaf

Robbert Dijkgraaf: ‘Zonder mondiale focus halen we nooit de top.’ Foto: Bob Bronshoff
In een interview in New Scientist spreekt Robbert Dijkgraaf enthousiast over de spraakmakende ontwikkelingen in zijn vakgebied. ‘Het allerkleinste en het allergrootste komen voor het eerst samen. Het allerkleinste is wat er in CERN gebeurt. We hebben het higgsdeeltje gezien. In het voorjaar wordt de LHC (Large Hadron Collider, de ondergrondse deeltjesversneller) weer aangezet. Die knalt dan deeltjes op elkaar met tweemaal zo veel ENERGIE en de verwachting is dat ze daar in korte tijd al nieuwe natuurkunde kunnen verkennen. De grootste microscoop – de deeltjesversneller in CERN – en de grootste telescopen – de nieuwste satellieten en landtelescopen – zijn allemaal op zoek naar hetzelfde: hoe hangt het allemaal samen? Voor het eerst in de geschiedenis van de mensheid komen die zoektochten bij elkaar.’

Mondiale focus
De situatie in de Nederlandse wetenschap ziet Dijkgraaf minder zonnig. ‘Al onze universiteiten zijn goed. Niet de absolute top, maar wel erg goed. We behandelen elke universiteit gelijk. Dat is mooi, maar daarmee haal je nooit de top. We denken te veel vanuit Nederland terwijl de focus mondiaal moet zijn.’

Landen om ons heen doen het beter, aldus Dijkgraaf. ‘Wat me stoort, is dat landen als Duitsland en Scandinavië met dezelfde problematiek zitten, maar toch proberen een aantal kersen op de taart te plaatsen. Met extra geld worden initiatieven ontwikkeld die echt tot de verbeelding spreken en daar wordt zwaar op ingezet. Dat ontbreekt in Nederland totaal. Dat is laf en onverdiend.’

‘De bedragen die bij een enkele topuniversiteit in Amerika omgaan zijn te vergelijken met het bedrag dat in Nederland in zijn totaliteit aan wetenschap wordt besteed. Dat is alleszeggend. De volgende stap moet gezet worden. Ik heb twijfels of dat gebeurt en dat baart mij grote zorgen.’

Lees het hele interview in onze nieuwste editie. New Scientist is verkrijgbaar in de betere kiosk en boekhandel, in onze webshop en in Blendle. Robbert Dijkgraaf levert ook een bijdrage aan ons Cern-festival op 18 maart, ter gelegenheid van het heropstarten van de Large Hadron Collider. Bestel hier je tickets.

(newscientist.nl)

15-02-2015

"Deeltjesversneller zal dit jaar Susy vinden"
.

© photo news.

De deeltjesversneller Large Hadron Collider (LHC) in Zwitserland zal als het meezit dit jaar een nieuw en zeer bijzonder deeltje vinden. De immense ondergrondse machine start in maart weer op na twee jaar van aanpassingen en upgrades.

Voor mij is dit spannender dan de ontdekking van het Higgs-deeltje
Onderzoekster en professor Beate Heinemann

Onderzoekster en professor Beate Heinemann zei dit weekend volgens de BBC dat het goed mogelijk is dat, met de verbeterde machine, eind deze zomer sporen van een gluino worden gevonden. Als dat gebeurt, zouden onderzoekers mogelijk meer te weten kunnen komen over zogenoemde donkere materie. Dat zou weer een hoop verklaren over het universum.

Een gluino is een supersymetrisch deeltje, ook wel Susy genoemd. De wetenschappers zullen het deeltje zelf niet zien, maar wel het verval van het deeltje. Als zo'n gluino vervalt, duikt een neutralino op. Daarvan denken wetenschappers dat het de donkere materie is waar ze naar zoeken.

Die donkere materie bezorgt de wetenschap behoorlijk wat hoofdbrekens. In het heelal wordt massa waargenomen, die niet te zien is. Oftewel; er is daar materie, maar we weten niet wat het is of waar het uit bestaat. Als de onderzoekers met de LHC een deeltje vinden dat een kandidaat-donkere materie is, kunnen wetenschappen meer begrijpen over de werking van zo'n deeltje en welke invloed het heeft op het heelal.

"Dat zou baanbrekend zijn. Voor mij is dit spannender dan de ontdekking van het Higgs-deeltje", aldus Heinemann.

(hln.)

quote:

Op dinsdag 17 februari 2015 19:25 schreef ExperimentalFrentalMental het volgende:

"Dat zou baanbrekend zijn. Voor mij is dit spannender dan de ontdekking van het Higgs-deeltje", aldus Heinemann.

(hln.)

Eens. Het was eigenlijk zo goed als zeker dat 'een' Higgsdeeltje gevonden zou worden omdat het standaardmodel zo'n deeltje om verschillende redenen nodig heeft. Voor supersymmetrie geldt dat niet; dat is tot nu toe vooral een "natuurlijke uitbreiding" van het standaardmodel en rust vooral op "esthetische" argumenten.

Offtopic en meer voor Fermilab, maar was is de statu van de zoektocht naar de Graviton?

Misschien moeten ze eerst maar es zwaartekrachtsgolven direct aantonen, wat misschien wel de grootste experimentele uitdaging in de natuurkunde is op dit moment

15-03-2015

Zal de vernieuwde LHC de natuurkunde maken of kraken?

De Large Hadron Collider van CERN wordt herstart na een opknapbeurt van twee jaar. Elke mislukte poging om ontdekkingen te doen, kan een groot struikelblok worden voor nieuw succes.


Lees alles over ons Cern-festival op newscientist.nl/cernfestival/

De natuur heeft de laatste eeuw bewezen bijzonder meegaand te zijn voor deeltjesfysici. Neem het foton, bedacht door Einstein in 1905 als een theoretisch hulpmiddel om elektromagnetisme in licht te verklaren. De natuur gehoorzaamde; het foton bleek echt te bestaan. Een kwart eeuw later kwam Paul Dirac met antimaterie op de proppen, wat al snel opdook in kosmische straling.

En toen maakten natuurkundigen van de Large Hadron Collider (LHC) bij Cern in Genève in 2012 juichend bekend dat ze het higgsboson vonden ongeveer op de plek waar ze het verwachtten.

Voorbij het standaardmodel
De ontdekking van het higgsboson was de kers op de taart van het standaardmodel van de deeltjesfysica. Dit model, opgesteld in de jaren zeventig, beschrijft de krachten en deeltjes die alle materie vormen. Alles wat deze theorie voorspelde, is op een paar punten na in experimenten bevestigd. Maar nu de voltooiing van het model nadert, blijft er nog een hoop over voor fysici om te verklaren, zonder duidelijke indicatie wat de vervolgstappen moeten zijn.

Geen overeenstemming
Met het opstarten van de LHC na een tweejarige opknapbeurt is er voor het eerst geen overeenstemming over wat er gevonden gaat worden. Als de theoretici hun succes vol weten te houden, komt er het eerste echte bewijs voor supersymmetrie uit – de theorie die donkere materie, zwaartekracht en andere fenomenen kan verklaren die het standaardmodel niet beschrijft. Maar als je de theorieën moet geloven, zou de LHC al aanwijzingen moeten hebben gehad die supersymmetrie ondersteunen. Dat was niet zo.

Dit vervult theoretici enerzijds met opwinding, en anderzijds met terughoudendheid. De vernieuwde LHC kan laten zien dat de theorie van supersymmetrie op het juiste spoor zit, zij het niet helemaal zoals verwacht. Maar het kan ook een kluwen van nieuwe deeltjes ontdekken die ons in een hele nieuwe richting stuurt. Of het ontdekt helemaal niets. De eerste twee mogelijkheden zouden opwindend zijn, en de laatste een zwaard van Damocles.

Meer energie


Jorgen D’Hondt: ‘Iets niet ontdekken is ook kennis.’Lees het hele interview met D’Hondt in Blendle (¤ 0,89) of Tablisto, of bestel New Scientist #21 online. Foto: Bob Bronshoff

‘Het zou dus kunnen dat onze kennis van de afgelopen dertig jaar onjuist blijkt’, zegt Jorgen D’Hondt, directeur van het CMS-experiment in een interview met New Scientist. Maar dan nog is er geen man overboord, meent hij. ‘Dat er fenomenen zijn in de natuur die niet beschreven worden door het standaardmodel, dat zou een schok zijn. Maar tegelijk zou het ons een richtlijn geven hoe we deze nieuwe fenomenen moeten bestuderen en begrijpen.’

Als de vernieuwde LHC niet krachtig genoeg is om vooruitgang te boeken, dan is de tijd van deeltjes tegen elkaar laten botsen om de fundamentele aard van de werkelijkheid bloot te leggen waarschijnlijk voorbij. We zijn er niet zeker van dat we iets nieuws zullen vinden tot we enorm veel meer energie op weten te wekken – te groot voor elke deeltjesversneller die nu denkbaar is.

Maar er zijn alternatieven. Sommige wetenschappers beweren dat botsingen tussen protonen niet de ideale manier zijn om de natuurkunde voorbij het standaardmodel te brengen. Er bestaan plannen voor preciezere elektronenversnellers: de International Linear Collider die misschien in Japan gebouwd gaat worden, of een circulaire deeltjesversneller bij Cern die tot wel 100 kilometer lang kan worden.

Nieuwe generatie
Ons doel om de aard van de werkelijkheid te begrijpen staat dus voor het blok. Tot voor kort hadden overheidsinstanties er geen probleem mee miljarden euro’s uit te geven aan deeltjes-experimenten. Maar als de LHC niets opbrengt, zal dat vertrouwen er dan nog zijn voor de volgende generatie machines? Veel natuurkundigen beweren dat hun succes over de jaren te danken is aan goed beoordelingsvermogen, niet aan geluk. Maar nu, zonder een gevestigde theorie als leidraad voor de nieuwe experimenten, kunnen ze misschien wel al het geluk van de wereld gebruiken.

Jorgen D’Hondt vertelt over de nieuwste ontwikkelingen bij het CMS-experiment tijdens ons Cern-festival op 18 maart. Verder zullen onder andere Stan Bentvelsen (directeur Nikhef) en Robbert Dijkgraaf (directeur Institute for Advanced Study, Princeton) een bijdrage leveren.

(newscientist)

17-03-2015

CERN slaagt erin de massa van het Higgsboson deeltje te meten


© ap.
NUCLEAIR ONDERZOEK Na een zoektocht van bijna een halve eeuw is het Europees Centrum voor Nucleair ONDERZOEK er nu ook in geslaagd de massa van het Higgsbosondeeltje zeer precies in te schatten, zo heeft het CERN vandaag meegedeeld.

Na een zoektocht van bijna een halve eeuw is het Europees Centrum voor Nucleair Onderzoek er nu ook in geslaagd de massa van het Higgsbosondeeltje zeer precies in te schatten, zo heeft het CERN DINSDAGmeegedeeld.

Het Higgsbosondeeltje is het deeltje dat alle andere elementaire deeltjes HUN massa geeft en is het sluitstuk van het Standaardmodel over het wezen van de materie. De Schot Peter Higgs alsmede de Belgen Robert Brout en François Englert postuleerden het bestaan van het "Godsdeeltje" in 1964. Het duurde tot 2012 eer de wetenschappers dankzij de gigantische deeltjesversneller LHC van het CERN in Genève gelijk kregen, en wat in 2013 een Nobelprijs opleverde voor Englert en Higgs. (Brout was reeds overleden).

Met samenlegging van de RESULTATEN van dezelfde twee experimenten, ATLAS en CMS, zijn wetenschappers er nu ook in geslaagd met een precisie beter dan 0,2 procent vast te stellen dat de massa van het Higgsboson 125,09 gigaelektronvolt (GeV) heeft, met een foutenmarge aan weerskanten van 0,24 GeV.

Het CERN maakt zich STERK dat het één van de meest precieze metingen ooit is aan de hand van de LHC.

(HLN)

22-03-2015

Geruchten over nieuw deeltje in Genève


© ap.

WETENSCHAP De metingen waarmee in 2012 het befaamde Higgsdeeltje werd gevonden op deeltjeslab CERN in Genève hebben mogelijk een tweede onbekend deeltje opgeleverd.

'Het is te vroeg om de ontdekking te claimen, maar de speculaties over Z' zullen waarschijnlijk wel toenemen nu'
Marcel Merk
Vrijdag kondigde het LHCb-experiment op CERN afwijkingen in de metingen met de LHC-deeltjesversneller aan, die daarop zouden kunnen duiden.

Bij de deels door Nederlandse fysici gerunde LHCb-detector wordt gekeken naar het verval van zogeheten B-mesonen, die kunnen ontstaan als protonen in de versneller met hoge ENERGIE op elkaar botsen. De zogeheten B-fysica geldt als een domein waar eventuele afwijkingen van de bestaande deeltjestheorie kunnen opduiken. Daarvan is bekend dat hij niet volledig is.

Afwijking
Vrijdag maakten de onderzoekers op de jaarlijkse winterconferentie van CERN in ski-oord Moriond bekend dat het verval van de mesonen anders gaat dan de theorie zegt. Aanwijzingen daarvoor waren in 2011 voor het eerst gezien, maar nu staat de afwijking vast.

Het gevonden effect kan duiden op een onbekend deeltje, een zogeheten Z'-deeltje, dat mogelijk duizend keer zwaarder is dan een proton. Eerder in de week gingen al geruchten over de vondst van zo'n Z', dat zelfs kan duiden op een nieuwe natuurkundige kracht.

Zover is het zeker nog niet, zeggen groepsleider Marcel Merk bij LHCb en zijn projectmanager Niels Tuning, beide van Nikhef in AMSTERDAM. "Het is te vroeg om de ontdekking te claimen, maar de speculaties over Z' zullen waarschijnlijk wel toenemen nu." De afwijking is gevonden in metingen tot de stop in 2012 van de LHC. Op CERN wordt vanaf deze maand met dubbele energie weer verder gezocht naar nieuwe deeltjes en krachten.

(HLN)

http://www.astroblogs.nl/(...)ertraging-opleveren/
Oeps, kortsluiting in de LHC kan vertraging opleveren

Enkele dagen voordat er weer protonen door de 27 km lange deeltjesversneller van de Large Hadron Collider (LHC) van het Europese onderzoeksinstituut CERN bij Genève zouden stromen is er een kortsluiting ontstaan in één van de magneten.
...

http://www.astroblogs.nl/(...)-protonen-van-start/

Probleem LHC is opgelost, komend weekend gaan de eerste protonen van start!

Het probleem met het splintertje metaal in één van de verbindingen tussen een diode en een magneet van de Large Hadron Collider is afgelopen dinsdag opgelost. Door enkele milliseconden lang een stroom van 400 ampère door het betreffende circuit te jagen werd het metaal als het ware weggezapt.
...

05-04-2015

LHC-deeltjesversneller na twee jaar weer opgestart


De Large Hadron Collider (LHC) in Genève. © epa.

Wetenschap Na twee jaar onderhoud is de LHC-deeltjesversneller van het Europees Centrum voor Kernonderzoek (CERN) weer opgestart. In 2012 vonden de CERN-fysici met de grootste protonenbotser ter wereld het befaamde Higgsdeeltje dat in theorie verklaart waarom deeltjes massa hebben.

De herstart liep enige vertraging op. In een van de acht magneetsectoren van de 27 kilometer lange ondergrondse ring trad nu en dan kortsluiting op. In 2008 leidde zoiets tot een explosie in de deeltjesmachine, die de speurtocht naar de bouwstenen van het universum meteen een jaar vertraagde.

De LHC draaide na de explosie in 2008 op halve kracht, om alle risico uit te sluiten. Bij de tweede ronde tot 2018 moet nu wel de volledige botsingsenergie worden benut. Daarbij worden heel veel nieuwe deeltjes en effecten verwacht.

Wetenschappers hopen in de komende jaren concrete bewijzen over het bestaan van zogeheten donkere materie en informatie over zijn elementaire samenstelling te verkrijgen.

(HLN)

http://www.astroblogs.nl/(...)lijk-opgewonden-van/

Protonen LHC bereiken 6,5 TeV – de BBC raakt er behoorlijk opgewonden van

Toen afgelopen zondag voor het eerst protonen door de Large Hadron Collider gingen hadden ze nog een bescheiden energie van 450 GeV, 450 miljard elektrovolt. Maar inmiddels hebben de protonenbundels in één richting hun maximale energie al bereikt, 6,5 TeV, dat is 6,5 biljoen (12 nullen) elektrovolt.
...

quote:

Protonen botsen met recordhoeveelheid energie in de LHC
Woensdagavond botsten voor het eerst protonen met een totale energie van 13TeV op elkaar in de deeltjesversneller van CERN. De testbotsingen zijn bedoeld om de systemen te kalibreren die de machine en de detectors moeten beschermen tegen deeltjes die van de stralenbundel afdwalen.

[...]

First images of collisions at 13 TeV in CERN's Large Hadron Collider



http://home.web.cern.ch/a(...)es-collisions-13-tev

quote:

Prospects and Limits For the LHC's Capabilities To Test String Theory
The Large Hadron Collider has just been upgraded, and is now making the highest energy collisions of any human-made machine ever. But even at 13 TeV, what are the prospects for testing String Theory, considering that the string energy scale should be up at around 10^19 GeV or so? Surprisingly, there are a number of phenomenological consequences that should emerge, and looking at what we've seen so far, they may disfavor String Theory after all.

Protonen botsen met hoge energie in de LHC.

14-07-2015

Large Hadron Collider vindt het pentaquark


Geschreven door Tim Kraaijvanger op 14 juli 2015 om 15:04 uur

Het pentaquark bestaat! Wetenschappers hebben het mysterieuze deeltje gevonden dankzij de Large Hadron Collider.

Een pentaquark is een subatomair deeltje dat uit vijf quarks bestaat. In 2003 vonden Japanse wetenschappers aanwijzigingen dat het exotische deeltje zou bestaan. Helaas is er nooit keihard bewijs gevonden voor het bestaan van het pentaquark, waardoor de deeltjesfysicagemeenschap het bestaan van het pentaquark in 2006 als niet zo waarschijnlijk achtte.

Nu is het pentaquark dan eindelijk gespot tijdens experimenten met de Large Hardon Collider. Fysici hebben twee objecten gevonden die zeer snel vervielen. De objecten wogen 4,67 en 4,74 keer zwaarder dan een proton. Ieder deeltje bevatte twee up-quarks, één down-quark en een ‘charm’ quark/antiquark-paar.

Het is opvallend dat het pentaquark bestaat. Sinds het heelal een paar duizendste seconden oud is, komen quarks alleen voor in bundeltjes van twee of drie. Nu blijkt dat het pentaquark bestaat kunnen wetenschappers leren waarom quarks zich in paren en trio’s binden, en niet in groepjes van vijf. Dit leidt tot allerlei nieuwe theorieën.

De resultaten zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke Physics Review Letters. Onderzoekers zijn ervan overtuigd dat er vaker pentaquarks gaan opduiken, zeker nu de Large Hadron Collider weer op volle kracht werkt.

(scientias.nl)

Link naar het artikel:

http://arxiv.org/abs/1507.03414

tof man een pentaquark!

Tweakers: Op zoek naar de Kern - Deel 1: De deeltjesversneller van CERN.

Ik moet zeggen dat gezien alle ellende in het nieuws de LHC me vaak een gevoel geeft van de capaciteit van de mensheid wanneer ze hun hersens niet in elkaar willen slaan (behalve als het om scoops gaat ).

Tweakers: Op zoek naar de Kern - Deel 2: Ontelbaar veel botsingen en data.

quote:

Op dinsdag 30 maart 2010 19:42 schreef Handschoen het volgende:

How it works:

How the LHC works BLACK HOLES ? no way!

LHC spots a consistent oddity in decays with leptons
Not statistically robust, but present in three different experiments

Let's get something out of the way: some of the latest results from the LHC are likely to be a statistical fluke and will vanish as the current, high-energy run starts pumping out data in earnest. In fact, when the results first started getting promoted last week, we got a copy of the paper, but we dropped it after a quick look at the abstract.

And yet here we are, covering it. What changed? As we kept following the story, it became clear that this weird, unlikely-to-be-significant bump in the data had been seen before. More than once. It's probably worth paying attention to until it goes away, because if it doesn't, it may hint at other particles out there that we have yet to discover.

The intriguing results come courtesy of the LHCb detector. Rather than search for new particles, LHCb tracks the decay of particles that contain a b quark (b stands for bottom or beauty, depending on who you talk to). These particles are well understood, so deviations from their expected behavior are relatively easy to spot. And those deviations could point to physics we haven't seen before, possibly including problems with the Standard Model of particles and their interactions.

In this case, the detector was tracking neutral B mesons as they decayed into D mesons. (This happens as the bottom quark in the B meson decays into a charm quark. The second quark in the mesons, a down quark, sits all this out and just pairs with whatever's around.) This decay results in the production of a neutrino (which we can ignore) and a lepton, which is what we're paying attention to here.

Leptons are a group of particles that include the familiar electron and its two heavier, more exotic cousins, the muon and the tau (sometimes called the "tauon" for pedantry's sake). From the perspective of the Standard Model, any lepton will do. The decays should produce the three leptons in proportion to their relative masses (a tau is about twice the mass of a proton, the muon weighs substantially less, and the electron is a lightweight).

In this case, the LHCb collaboration tracked decays that produced either muons or taus, and then measured their relative frequency. And the results were close to the expected value, but not quite. Instead, taus were produced slightly more often than expected, a difference that was 2.1 standard deviations off from the Standard Model expectation.

Now, in particle physics, 2.1 standard deviations is the sort of result that frequently goes away as more data is gathered—it takes three standard deviations to get physicists excited, and five before they start saying they've found something. Which is why, based on the abstract of the paper, there's nothing to get excited about here.

But deep in the discussion, there's an intriguing indication that something unusual might be going on here: "The measured value is in good agreement with previous measurements at BaBar and Belle." These other two detectors studied B mesons produced by electron/positron collisions. So that means three different detectors, using different types of particle collisions, have seen a similar (if similarly weak) excess.

Since the excess is small, it'll take a lot more of these decays before it might rise above the statistical noise—or fade back into it. So, this is something we'll have to watch as the LHC's current run continues.

And it's worth watching, because anything that the Standard Model fails to predict is an indication of new physics—possibly the presence of a new particle that couples with the particles during the decay. So, while it's nothing to get excited about yet, it's something that would be very exciting if it ends up being a discovery.

26-11-2015

LHC maakt oersoep waaruit wij allemaal zijn ontstaan


Geschreven door Tim Kraaijvanger op 26 november 2015 om 09:01 uur

De Large Hadron Collider is begin dit jaar opnieuw opgestart en met succes! De deeltjesversneller breekt het ene na het andere record en vond onlangs het pentaquark. Vorige week vestigde de LHC een nieuw energierecord.

De deeltjesversneller versnelde loodionen met een energie van ruim 10 tera-elektronvolt: twee keer hoger dan tijdens vorige experimenten. Dit gebeurde op 17 november. Tijdens het experiment werd een temperatuur bereikt van enkele biljoenen graden Celsius.

“Het is een traditie om één maand per jaar ionen te laten botsen als onderdeel van diverse onderzoeksprogramma’s”, zegt CERN-directeur Rolf Heuer. “Dit jaar is dit extra speciaal, omdat we een nieuw energierecord hebben bereikt. Hierdoor kunnen we de omstandigheden in het jonge universum nabootsen.”

De Large Hadron Collider
De Large Hadron Collider gaat verder dan elke andere deeltjesversneller. In de 27 kilometer ring onder Zwitserland worden protonen versneld, waardoor ze bijna de lichtsnelheid bereiken. Wanneer de deeltjes op elkaar botsen, ontstaan nieuwe deeltjes. Des te zwaarder de botsingen, des te groter de kans op nieuwe, exotische deeltjes, die ons meer inzicht geven in hoe het universum in elkaar steekt.

.
De oersoep bestond alleen de eerste milliseconden na de oerknal.

Oersoep
Kort na de oerknal was het universum een dikke, hete oersoep. Geen smakelijke soep met gehaktballetjes en prei, maar met quarks en gluonen. In het hedendaagse universum lijmen gluonen quarks aan elkaar in protonen en neutronen, die materie vormen. De oersoep bestond slechts enkele milliseconden.

Door de energie van de botsingen te verhogen, neemt de omvang en de temperatuur van de quarkgluonenplasma – oftewel de oersoep – toe. Eindelijk kunnen wetenschappers deze oersoep dus nader bestuderen. En dat gewoon op aarde! Het is een fascinerende gedachte dat wij allemaal zijn voortgekomen uit deze compacte, hete oersoep.

Higgs-deeltje
De grootste ontdekking van de Large Hadron Collider was het Higgs-deeltje. Het Higgs-deeltje was het laatste puzzelstukje van de puzzel van het standaardmodel. Dit is de theorie die de elementaire deeltjes beschrijft waaruit al het zichtbare in ons heelal is opgebouwd. Toch voelen onderzoekers de drang om dit standaardmodel verder uit te pluizen. “We hopen dieper in de kwantumstructuur van de natuur te kijken”, vertelt professor Marcel Merk van de Vrije Universiteit Amsterdam. “Het is nog steeds een mysterie waarom antimaterie in ons universum ontbreekt. Hopelijk vinden we deeltjes die hier een antwoord op geven.”

Vandaar dat de Large Hadron Collider momenteel bezig is met zijn tweede ‘run’, zoals wetenschappers het noemen. De kans is groot dat er nog veel meer moois ontdekt wordt, omdat wetenschappers willen toewerken naar botsingen van zo’n 13 tera-elektronvolt.

(scientias.nl)