Експеримент CMS регистровао врло редак распад

Σχετικά έγγραφα
Први резултати експеримента CMS на енергији 13 TeV који су представљени на Конференцији EPS- HEP 2015

налазе се у диелектрику, релативне диелектричне константе ε r = 2, на међусобном растојању 2 a ( a =1cm

1.2. Сличност троуглова

Теорија електричних кола

Tестирање хипотеза. 5.час. 30. март Боjана Тодић Статистички софтвер март / 10

7. ЈЕДНОСТАВНИЈЕ КВАДРАТНЕ ДИОФАНТОВE ЈЕДНАЧИНЕ

Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ, НАУКЕ И ТЕХНОЛОШКОГ РАЗВОЈА ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСПИТАЊА МАТЕМАТИКА ТЕСТ

г) страница aa и пречник 2RR описаног круга правилног шестоугла јесте рац. бр. јесу самерљиве

Предмет: Задатак 4: Слика 1.0

Анализа Петријевих мрежа

КРУГ. У свом делу Мерење круга, Архимед је први у историји математике одрeдио приближну вред ност броја π а тиме и дужину кружнице.

ФИЗИЧКИ ФАКУЛТЕТ УНИВЕРЗИТЕТА У БЕОГРАДУ. Димитрије Малетић РЕДУКЦИЈА ФОНА ДВОФОТОНСКОГ КАНАЛА РАСПАДА ХИГС БОЗОНА (СМ) НА ДЕТЕКТОРУ CMS

СИСТЕМ ЛИНЕАРНИХ ЈЕДНАЧИНА С ДВЕ НЕПОЗНАТЕ

Положај сваке тачке кружне плоче је одређен са поларним координатама r и ϕ.

4. ЗАКОН ВЕЛИКИХ БРОЈЕВА

Теорија електричних кола

Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ, НАУКЕ И ТЕХНОЛОШКОГ РАЗВОЈА ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСПИТАЊА

Први корак у дефинисању случајне променљиве је. дефинисање и исписивање свих могућих eлементарних догађаја.

b) Израз за угиб дате плоче, ако се користи само први члан реда усвојеног решења, је:

ПОГЛАВЉЕ 3: РАСПОДЕЛА РЕЗУЛТАТА МЕРЕЊА

Слика 1. Слика 1.2 Слика 1.1

Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ, НАУКЕ И ТЕХНОЛОШКОГ РАЗВОЈА ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСПИТАЊА

ТЕСТ МАТЕМАТИКА УПУТСТВО ЗА ПРЕГЛЕДАЊЕ

6.2. Симетрала дужи. Примена

2. Наставни колоквијум Задаци за вежбање ОЈЛЕРОВА МЕТОДА

Апсорпција γ зрачења

ЛАБОРАТОРИЈСКЕ ВЕЖБЕ ИЗ ФИЗИКЕ ПРВИ КОЛОКВИЈУМ I група

ТЕСТ МАТЕМАТИКА УПУТСТВО ЗА ПРЕГЛЕДАЊЕ

Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ, НАУКЕ И ТЕХНОЛОШКОГ РАЗВОЈА ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСПИТАЊА ТЕСТ МАТЕМАТИКА

3.1. Однос тачке и праве, тачке и равни. Одређеност праве и равни

предмет МЕХАНИКА 1 Студијски програми ИНДУСТРИЈСКО ИНЖЕЊЕРСТВО ДРУМСКИ САОБРАЋАЈ II ПРЕДАВАЊЕ УСЛОВИ РАВНОТЕЖЕ СИСТЕМА СУЧЕЉНИХ СИЛА

4.4. Паралелне праве, сечица. Углови које оне одређују. Углови са паралелним крацима

Универзитет у Крагујевцу Факултет за машинство и грађевинарство у Краљеву Катедра за основне машинске конструкције и технологије материјала

2.3. Решавање линеарних једначина с једном непознатом

Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ, НАУКЕ И ТЕХНОЛОШКОГ РАЗВОЈА ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСПИТАЊА

2. EЛЕМЕНТАРНЕ ДИОФАНТОВЕ ЈЕДНАЧИНЕ

TAЧКАСТА НАЕЛЕКТРИСАЊА

МАТРИЧНА АНАЛИЗА КОНСТРУКЦИЈА

Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ, НАУКЕ И ТЕХНОЛОШКОГ РАЗВОЈА ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСПИТАЊА

1. 2. МЕТОД РАЗЛИКОВАЊА СЛУЧАЈЕВА 1

Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ, НАУКЕ И ТЕХНОЛОШКОГ РАЗВОЈА ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСПИТАЊА

Разлика потенцијала није исто што и потенцијална енергија. V = V B V A = PE / q

Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ И НАУКЕ ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСПИТАЊА

РЕШЕЊА ЗАДАТАКА - IV РАЗЕД 1. Мањи број: : x,

10.3. Запремина праве купе

ЛИНЕАРНА ФУНКЦИЈА. k, k 0), осна и централна симетрија и сл. 2, x 0. У претходном примеру неке функције су линеарне а неке то нису.

АКТУАРСТВО. Предавања 2. мр Наташа Папић-Благојевић

ТРАПЕЗ РЕГИОНАЛНИ ЦЕНТАР ИЗ ПРИРОДНИХ И ТЕХНИЧКИХ НАУКА У ВРАЊУ. Аутор :Петар Спасић, ученик 8. разреда ОШ 8. Октобар, Власотинце

Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ И НАУКЕ ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСПИТАЊА

Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ И НАУКЕ ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСПИТАЊА

8. ПИТАГОРИНА ЈЕДНАЧИНА х 2 + у 2 = z 2

НАУЧНОМ ВЕЋУ ИНСТИТУТА ЗА ФИЗИКУ

6.5 Површина круга и његових делова

Динамика. Описује везу између кретања објекта и сила које делују на њега. Закони класичне динамике важе:

Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ, НАУКЕ И ТЕХНОЛОШКОГ РАЗВОЈА ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСПИТАЊА

Аксиоме припадања. Никола Томовић 152/2011

AIDA Advanced European Infrastructures for Detectors at Accelerators. Academic Dissertation

АНАЛОГНА ЕЛЕКТРОНИКА ЛАБОРАТОРИЈСКЕ ВЕЖБЕ

Вектори vs. скалари. Векторске величине се описују интензитетом и правцем. Примери: Померај, брзина, убрзање, сила.

Теорија одлучивања. Циљеви предавања

Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ И НАУКЕ ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСПИТАЊА

7. Модели расподела случајних променљивих ПРОМЕНЉИВИХ

Средња вредност популације (m), односно независно промењљиве t чија је густина расподеле (СЛИКА ) дата функцијом f(t) одређена је изразом:

I Наставни план - ЗЛАТАР

Закони термодинамике

ЗАШТИТА ПОДАТАКА Шифровање јавним кључем и хеш функције. Diffie-Hellman размена кључева

Универзитет у Београду, Саобраћајни факултет Предмет: Паркирање. 1. вежба

6. ЛИНЕАРНА ДИОФАНТОВА ЈЕДНАЧИНА ах + by = c

Тест за 7. разред. Шифра ученика

ОБЛАСТИ: 1) Тачка 2) Права 3) Криве другог реда

5.2. Имплицитни облик линеарне функције

Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ, НАУКЕ И ТЕХНОЛОШКОГ РАЗВОЈА ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСПИТАЊА

Семинарски рад из линеарне алгебре

6.1. Осна симетрија у равни. Симетричност двеју фигура у односу на праву. Осна симетрија фигуре

Ротационо симетрична деформација средње површи ротационе љуске

Упутство за избор домаћих задатака

Флукс, електрична енергија, електрични потенцијал

РЈЕШЕЊА ЗАДАТАКА СА ТАКМИЧЕЊА ИЗ ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИНА Електријада 2004

ИЗВОД ИЗ ИЗВЕШТАЈА О ЦЕНАМА КОМУНАЛНИХ УСЛУГА - УДРУЖЕЊЕ ЗА КОМУНАЛНЕ ДЕЛАТНОСТИ -

ТЕОРИЈА ИГАРА-ЈАМБ Матурски рад из математике

ПОВРШИНа ЧЕТВОРОУГЛОВА И ТРОУГЛОВА

Количина топлоте и топлотна равнотежа

ЕНЕРГЕТСКИ ПРЕТВАРАЧИ 2 (13Е013ЕП2) октобар 2016.

ПИТАЊА ЗА КОЛОКВИЈУМ ИЗ ОБНОВЉИВИХ ИЗВОРА ЕНЕРГИЈЕ

6.3. Паралелограми. Упознајмо још нека својства паралелограма: ABD BCD (УСУ), одакле је: а = c и b = d. Сл. 23

ТАНГЕНТА. *Кружница дели раван на две области, једну, спољашњу која је неограничена и унутрашњу која је ограничена(кружницом).

ТРЕЋЕ ОТВОРЕНО ПРВЕНСТВО СРБИЈЕ У РЕШАВАЊУ ОПТИМИЗАТОРА 29. НОВЕМБАР ДЕЦЕМБАР ГОДИНЕ

8. ФИЗИКА АТОМСКОГ ЈЕЗГРА. Увод

МАШИНЕ НЕПРЕКИДНОГ ТРАНСПОРТА. ttl. тракасти транспортери, капацитет - учинак, главни отпори кретања. Машине непрекидног транспорта. предавање 2.

Међулабораторијско поређење резултата. мерења магнетске индукције надземног вода напонског нивоа 400 kv. У

ЗАШТИТА ПОДАТАКА. Шифровање јавним кључем и хеш функције. Diffie-Hellman размена кључева

Радерфордов експеримент

Скупови (наставак) Релације. Професор : Рака Јовановић Асиситент : Јелена Јовановић

8.2 ЛАБОРАТОРИЈСКА ВЕЖБА 2 Задатак вежбе: Израчунавање фактора појачања мотора напонским управљањем у отвореној повратној спрези

ВОЈИСЛАВ АНДРИЋ МАЛА ЗБИРКА ДИОФАНТОВИХ ЈЕДНАЧИНА

Хомогена диференцијална једначина је она која може да се напише у облику: = t( x)

ФИЗИКА Час број 11 Понедељак, 8. децембар, Aвогадров закон. Увод. Авогадров закон. Гасовито агрегатно стање

Статистичко истраживање у новинарству

Теорија одлучивања. Анализа ризика

p /[10 Pa] 102,8 104,9 106,2 107,9 108,7 109,4 r / 1,1 1,3 1,5 2,0 2,5 3,4

Transcript:

Експеримент CMS регистровао врло редак распад Експеримент CMS, CERN 19. јули 2013. У експерименту CMS је регистрован значајан и редак распад предвиђен Стандардним моделом физике честица. Резултати регистровања распада B s мезона на пар миона, који се чекају скоро 25 година, објављени су данас на биеналној конференцији Европског друштва физичара високих енергија (EPS- HEP) која се одржава у Стокхолму, у Шведској. Од произведених милијарду B s мезона, очекује се да се само три распадну на два миона (познатих и као масивнији рођаци електрона). Ови распади су идеални процеси за изучавање могућих наговештаја постојања нове физике. Другим речима, утврђено одступање од прецизних предвиђања Стандардног модела (СМ) представљало би индикацију постојања физике Изван Стандардног модела (ИСМ). У експерименту CMS измерена је вероватноћа распада од (2.9±0.9)x10 9 са поузданошћу од 4.3σ (4.3 сигма) [1] што је у складу са предвиђањима Стандардног модела: (3.6±0.3)x10 9. Постигнута поузданост одговара вероватноћи да ће тај распад бити регистрован као 1 у 100.000 догађаја унутар фонских (бекгроунд) флуктуација. Слика 1: Кандидат за догађај: B s μμ, регистрован детектором CMS 2012. године у интеракцији протон- протон на енергији од 8 TeV. Потрага за нечим новим Мада су сва досадашња предвиђања Стандардног модела у физици честица била изузетно успешна и прецизна, знамо да у одређеним сегментима физике она нису комплетна. На пример: нема објашњења за космолошку потврду постојања тамне материје, нити знамо разлог асиметрије материје и антиматерије у природи. Уколико се део физике изван Стандардног модел (ИСМ) налази у енергетском домену рада LHC- а, експеримент CMS ће у систематском изучавању одређених

индикација предвиђених различитим теоријама надградње СМ, то вероватно моћи да потврди. Распад В мезона (који се састоји од једног b и другог лакшег кварка) на два миона: B μμ представља идеалан пример за индиректну потврду физике ИСМ. Према предвиђањима СМ, распади два типа В мезона- B 0 (који чине b кварк и d кварк) и B s (који чине b кварк и s кварк) у пар миона су мало вероватни, али неколико теорија које претендују да представљају проширење СМ, предвиђају или већу или пак још мању вероватноћу ових распада. Уколико се у мерењима потврди да било који од ова два распада није у сагласности са предвиђањима СМ, то ће бити јасан сигнал за постојање физике ИСМ. Већ више од 25 година у неколико експеримената на различитим местима у свету физичари траже и изучавају овај неухватљиви распад. Усвојена ограничења за тај распад су до сада побољшана за четири реда величине, а осетљивост мерења се скоро приближила вредностима предвиђеним СМ. У случају: B s μμ, експеримент LHCb је први недвосмислено показао постојање овог распада у новембру 2012. године са поузданошћу од 3.5σ. Није баш све B Слика 2: Историјски приказ потраге B s и B 0 мезона на садашњим и некадашњим сударачима, који показује побољшање у осетљивости мерења за четири реда величине. Експериментална изучавања оваквих ретких процеса захтевају препознавање и регистровање неколико сигнала догађаја у огромном броју фонских догађаја: само три од милијарду B s мезона се распада на два миона, док је распад B 0 још ређи. Прва препрека у регистровању ретких догађаја је препознавање потенцијалних кандидата произведених у сударима два протонска снопа унутар детектора CMS. Детектор CMS изврши селекцију око 400 најинтересантнијих догађаја сваке секунде од којих приближно 10 припадају распаду B μμ. Према својствима

насталих миона, догађаји се даље класификују да би се што већи број оних који потичу из фона одбацио, а истовремено задржао највећи број догађаја који припадају сигналу од интереса. Осим регистрованих миона из распада B мезона, детектор CMS мора да располаже довољно прецизном информацијом о укупном броју произведених В мезона. Овај број се добија на основу регистрованих других, добро изучених распада B 0 мезона. Први наговештај очекиваног посетиоца Слика 3: Дистрибуција дво- мионске масе. Љубичаста и црвена крива приказују сигнале за B 0 and B s, респективно, док испрекидана линија и зелена и црна линија приказују три различита типа фона. Пуна линија представља суму фитованих компоненти. У овим мерењима коришћени су експериментални подаци сакупљени 2011. и 2012. године, на основу количине узорака при вредности интегралне луминозности од 4.9 fb 1 и 20.4 fb 1 (инверзних фемтобарна [2] ) У добијеној дистрибуцији две масе миона уочава се вишак догађаја: B s μμ у односу на фон за распад који одговара вероватноћи од (2.9±0.9)x10 9, при чему се неодређеност односи на статистичке и систематске ефекте. Овај резултат са поузданошћу од 4.3σ је већ послат у познати часопис Physical Review Letters за публиковање. Измерена вредност за распад B s μμ у експерименту CMS је конзистентна са вредношћу (3.6±0.3)x10 9 што и даље показује изузетну прецизност предвиђања СМ. Вероватноћа распада B 0 μμ је такође мерена, али овај распад још увек није регистрован и зато је постављена његова горња граница која са нивоом

поверења [3] од 95% износи: 1.1 x 10 9 што је такође у сагласности са предвиђањима СМ. Слика 4: Дводимензионалне контуре показују поузданост мерења канала распада: B s μμ и B 0 μμ. Једнодимензионалне пројекције минимума кривих у горњем делу означавају најбоље фитовану вредност за распаде, док тачке пресека на Х- оси описују поузданост мерења. Куда идемо? Узбуђење због овог изузетног резултата мало је помућено разочарањем оних који су очекивали наговаштаје нове физике. Један део привлачности изучавања распада B s μμ представљала је нада де ће се уочити пукотине у структури СМ. Али, далеко од тога да је ова прича завршена: са новим подацима добијеним од LHC- а, експеримент CMS, као и остали експерименти, имаће прилику да стално побољшавају осетљивост мерења овог кључног канала распада, па ће самим тим повећана прецизност мерења омогућити и већу прецизност у одређивању граница важења СМ. Истовремено, то може да укаже и на пут могућег проширења хоризонта физике високих енергија. Треба истаћи да ће следећи период прикупљања експерименталних података на LHC- у, који почиње у 2015. години, омогућити значајно повећање осетљивости мерења вероватноће распада B 0 μμ до нивоа предвиђеним СМ. Мада регистровање ретког распада B s представља важан тренутак у 25 година дугом истраживању, пред нама се налази још увек много неистражених предела у пејзажу физике честица.

Фусноте: [1] Стандардна девијација се изражава у јединицама sigma и представља растур појединачних вредности мерења око средње вредности. Овај параметар може да се користи за опис нивоа неслагања скупа експерименталних података са хипотетичним вредностима. Резултат са већим бројем sigma има и већи статистички значај, тј. већу поузданост. На пример, ако се ради о неочекиваном резултату, физичари захтевају и већу статистичку поузданост. [2] http://news.stanford.edu/news/2004/july21/femtobarn- 721.html [3] Ниво поверења - CL (или поузданости) представља статистичку меру која показује колико ће пута од 100 мерења резултат бити у очекиваном интервалу. На пример, ниво поверења од 95% означава да ће обављено мерење вероватно донети очекивани резултат у 95% случајева. (Извор: NADbank) Експеримент CMS Више информација: http://cern.ch/cms или cms.outreach@cern.ch. Експеримент CMS представља један од два експеримента опште намене на Великом хадронском сударачу LHC који изграђен са циљем изучавања нове физике. Детектор CMS је дизајниран за регистровање широког спектра честица и феномена креираних у сударима два снопа протона високих енергија, као и у сударима два снопа тешких јона на LHC- у. Од експеримента CMS се очекује да омогући одговоре на питања као што су: од чега је саграђен универзум и које силе у њему делују? одакле потиче маса? Зашто постоји асиметрија између материје и антиматерије? Такође, детектор CMS омогућава мерење својстава познатих честица са високом прецизношћу, као и евентуално регистровање нових непредвиђених феномена. Као што је био случај са претходним експериментима, истраживања овог типа не само да омогућују боље разумевање начина на који функционише универзум, већ подстуичу и развој нових технологија које мењају наше окружење и свет у коме живимо. Концептуални дизајн експеримента CMS потиче из 1992. године. Изградња овог огромног и сложеног детектора (дужине скоро 30m, дијаметра 15m и масе 14000 тона) трајала је 16 година, а извела ју је најбронија међународна научна колаборација до сада: 3275 физичара (укључујући 1535 студената) и 790 инжењера и техничара. Сви они долазе из 179 институција и научних лабораторија из 41 државе света.