Újrafelfedezett részecskék – előzetes beszámoló az ICHEP 2010-ről

Az LHC igen gyorsan és biztosan azonosította az anyag korábbi kísérletekből már megismert összetevőit. Az elemi részecskék újrafelfedezése bizonyítja, hogy a technika rendben működik. Kezdődhet a behatolás a természet, a fizika még ismeretlen területeire. A nagy hadronütköztető első eredményeit mutatták be a világ legnagyobb nemzetközi részecskefizikai konferenciáján, az ICHEP 2010-en (35th International Conference on High Energy Physics, 2010), melyet több mint ezer kutató részvételével, Párizsban rendeztek meg a héten.

Egy előzetes beszámoló az [origo] Tudomány rovatában olvasható, ezen az oldalon. A következő hetekben részletes leírásokat közlünk a blogon.

ICHEP 2010: Sarkozy beszéde a kutatásra fordított összegekről

Nicolas Sarkozy, a Francia Köztársaság elnöke nyitotta meg hivatalosan az ICHEP 2010 (http://www.ichep2010.fr/) konferenciát  2010. július 26-án. A konferencia 1100 résztvevője előtt elmondott 30 perces beszédében részletesen kitért a tudomány fontosságára, a francia kormány tudomány iránti elkötelezettségére, az eddigi és ezutáni anyagi erőfeszítésekre, azokra a beruházásokra, amelyet a francia állam kíván végrehajtani a tudományos kutatás és az oktatás területén a következő években.

Néhány részlet Sarkozy elnök úr beszédéből:

„A krízissel szembesülve számos ország csökkenti költségvetésének kutatásra fordított részét. Tudniuk kell, hogy ez nálunk éppen fordítva van. Nem csak hogy nem csökkentjük, hanem növeljük a kutatásra fordított összeget.”

„A nyugati országok 1929 óta nem látott pénzügyi nehézségekkel küzdenek. Ilyen helyzetben óriási a kísértés a tudományos beruházások elhalasztására. Ha a helyünkben lennének, önök is ezt a kísértést éreznék! … Franciaország ezzel szemben azt vallja, hogy a felsőoktatás és a kutatás szolgálhatnak a válságból való kilábalás eszközeivel. A gazdasági krízis miatt nem szabad csökkenteni ezen a téren a beruházásokat, hanem éppen ellenkezőleg, meg kell erősíteni és konszolidálni kell azokat.”

„Új megoldásokat kell keresni, szüntelenül új utakat kell találni, amelyek segítenek leküzdeni a gazdasági krízist. Számunkra egyértelmű, hogy javítani kell a felsőoktatás és kutatás reakcióképességét és hatékonyságát. Ki biztosíthatja az ehhez szükséges kiegészítő forrásokat? … 2007-es megválasztásom óta a felsőoktatás évente egymilliárd euróval több költségvetési juttatásban részesült. 2007 óta a kutatási költségvetés 800 millió euróval nőtt évente.”

„A válság közepén elhatároztuk, hogy 35 milliárd eurót költünk beruházásokra az elkövetkező négy évben. Ennek kétharmadát a felsőoktatás és a kutatás kapja, egyharmadából pedig céltámogatásként az aerodinamikai, az űrkutatási, a nem szénhidrogénen alapuló energetikai kutatások és fejlesztések, valamint a matematikai közgazdaságtan részesül.”

„Saclay* küldetésének megvalósításához egymilliárd eurós fejlesztési támogatást tervezünk.” 

*CEA/Saclay: Párizs határában található részecske- és magfizikai kutatóközpont 4000 munkatárssal, a CERN-i nagyenergiás fizikai kutatásokban résztvevő legjelentősebb francia kutatóintézet. Weboldala: http://irfu.cea.fr/

Az elnöki beszéd eredeti, francia nyelvű szövege ezen az oldalon olvasható.

Lejegyezte: Lévai Péter (Párizs, 2010. július 26.)

A konferenciáról rövidesen előzetes összefoglalót olvashatnak, a következő hetekben pedig a részletesebb eredményeket közöljük.

W- és Z-bozonok a CMS-ben

Horváth Dezső írja: nagyon szép eseményábrák vannak a legújabb CMS-híradóban.

Magyarázat:

Balra fent W ==> e nu,  jobbra fent Z ==> e e,
balra lent Z ==> mu mu, jobbra lent W ==> mu nu.

Ezeket a részecskéket részletesen tanulmányoztuk a LEP gyorsító kísérleteiben. Megfigyelésük a CMS-nél azonban nagy jelentőségű, hiszen megmutatja, hogy pontos az egyes detektorelemek energia szerinti kalibrációja, és jól működnek az események rekonstrukcióját végző programok, hiszen a mérési bizonytalanságokon belül hitelesen adják vissza a W-bozon 80 GeV-es és a Z-bozon 91 GeV-es tömegét. Vegyük figyelembe, hogy a W-bozon esetén még a hiányzó energiát is pontosan meg kell tudnunk határozni az összes észlelt részecske térbeli egyensúlyának hiányából az észlelhetetlen neutrínó által elvitt energia és lendület meghatározásához.

MAGYAROK A CERN-BEN AZ LHC-KÍSÉRLETEKNÉL – 4. RÉSZ: A CMS-CSOPORT, VERY FORWARD KALORIMÉTER MEGÉPÍTÉSE

A CERN nagy hadronütköztetőjének (Large Hadron Collider, LHC) kísérletei közül háromnál dolgozik magyar csoport:

1) A nehézion-ütközésekre szakosodott ALICE (A Large Ion Collider Experiment) kísérletben Lévai Péter (RMKI) vezetésével.

2) Az általános célú CMS (Compact Muon Solenoid) kísérletben Vesztergombi György (RMKI) vezetésével.

3) A TOTEM (Total Cross Section, Elastic Scattering and Diffraction Dissociation at the LHC) kísérletben Csörgő Tamás (RMKI) vezetésével.

A három kísérletben magyar részről az ATOMKI, a Debreceni Egyetem Kísérleti Fizikai Tanszéke, az Eötvös Loránd Tudományegyetem Atomfizikai Tanszéke és az RMKI kutatói vesznek részt.

A magyar CMS-csoport kutatásairól részletesebben

Szuperszimmetria keresése – LÁSD KORÁBBI BEJEGYZÉSÜNKBEN

Extra dimenziók, fekete lyukak keresése – LÁSD KORÁBBI BEJEGYZÉSÜNKBEN

A kvantumszín-dinamika (QCD) ellenőrzése (Siklér Ferenc, Veres Gábor, Krajczár Krisztián) – LÁSD KORÁBBI BEJEGYZÉSÜNKBEN

Very Forward kaloriméter megépítése (Zalán Péter, Bencze György, Vesztergombi György, Fodor Rita, Wágner István és a kvarcszálak befűzésében még sokan mások)

Ha a CMS-t egy óriási hordónak tekintjük, akkor mindkét végén egy-egy nagy dugó van (lásd az ebben a cikkben lévő ábrát). Az MTA KFKI RMKI kutatói ezeknek a dugóknak a felépítésén dolgoztak. Ezek valójában igen összetett kvarcszálas detektorok: 3 méter átmérőjű és 2 méter hosszú vastömbök, amelyekbe rengeteg egymilliméteres lyukat fúrtak. (Előre kifúrt lemezekből préselték össze a dugókat, egy speciális orosz hegesztési technológiával, amelyet eredetileg az atombombák gyártásához dolgoztak ki.) Az orosz-amerikai-magyar-török együttműködéssel készült szerkezetek lyukaiba aztán a magyarok rakták be a kvarcszálakat, egy év alatt körülbelül félmillió darabot. Ezeknek a műszereknek a segítségével a CMS szívében történő ütközések során keletkezett részecskék erre repülő részének összes energiáját meg lehet mérni. Bár a “dugó” a térszögnek csak minimális hányadat foglalja el, a két dugón ugyanannyi részecske megy át, mint a “hordó” teljes területén. Ehhez hozzáadva a detektor többi részében észlelt energiákat, ki lehet számolni a részecskék együttes energiáját. Az ütközésben felszabadult energia és a részecskék összes energiájának különbsége az, amit a feltételezett szuperszimmetrikus részecskék elvihetnek.

Egy év alatt körülbelül félmillió kvarcszálat fűztek be a magyarok a detektorba

CMS, CERN
http://cms.web.cern.ch/

Magyar CMS-csoport
http://www.grid.kfki.hu/twiki/bin/view/CMS/WebHome

Rengeteg érdekes adat, fénykép, ábra és videofilm látható a CMS-együttműködés nagyközönségnek szóló
honlapján:
http://cmsinfo.cern.ch/Welcome.html/

A magyar CMS-csoport Budapest-Debrecen-CERN megbeszélései

Horváth Dezső: A CMS első eredményei (MTA KFKI RMKI-előadás, 2010 január 11.)

CMS-központok világszerte