Thema: Teilchenbeschleuniger LHC & RHIC & Tevatron

[SiLæncer]

Am weltgrößten Teilchenbeschleuniger wurden nun zum ersten Mal nach der Wiederinbetriebnahme Teilchenkollisionen ausgelöst. Noch geschah das mit der geringsten Kollisionsenergie und dient erst einmal auch der Kalibrierung.

An den Experimenten des Large Hadron Colliders (LHC) wurden nun zum ersten Mal nach der erneuten Inbetriebnahme wieder Protonen-Kollisionen durchgeführt. Wie das CERN als Betreiber des weltgrößten Teilchenbeschleunigers mitteilt, wurden Protonen in die Anlagen von ALICE, ATLAS, CMS und LHCb geleitet und dort gezielt zum Zusammenstoß gebracht. Das sei bei einer Gesamtenergie von 900 Gigaelektronenvolt (GeV) geschehen. Mit 450 GeV kommen die Teilchen aus dem letzten vorgeschalteten Beschleuniger, dem Super Proton Synchrotron (SPS). Normalerweise erhalten sie dann auf den Bahnen im LHC ihre Endenergie im Teraelektronenvolt-Bereich, das war aber nicht Teil dieses Probelaufs.

Der nun durchgeführte Test sei ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu den angestrebten Kollisionen bei einer Energie von insgesamt 13 Teraelektronenvolt (TeV). Die deutlich schwächeren Zusammenstöße seien dazu gedacht, die einzelnen Experimente zu kalibrieren. Dafür sollen die verschiedenen Teile in den komplexen Detektoren überprüft und weiter synchronisiert werden. Derweil werde auch überprüft, wie stabil die Teilchenstrahlen durch den LHC-Ring unterwegs sind. Auch wenn sie dort bereits die angestrebten 6,5 Teraelektronenvolt erreicht hätten, sei noch viel zu tun, bis in den Experimenten Hochenergiekollisionen durchgeführt werden können.

Quelle : www.heise.de

[SiLæncer]

Das Standardmodell der Elementarteilchen wackelt vielleicht, doch noch bricht es nicht zusammen. Eine zuvor bei 750 GeV beobachtete Diphoton-Resonanz, die auf ein neues Elementarteilchen hindeutete, hat sich in Luft aufgelöst.

Auf de 38. International Conference on High Energy Physics in Chicago haben Physiker Daten präsentiert, die viele Physiker enttäuschen dürften. Die vermeintlich bei 750 GeV gemessene Resonanz – die auf ein neues Teilchen und Physik jenseits des Standardmodells hinweisen sollte – ist in neuen Daten nahezu komplett verschwunden. Die vorläufigen Daten hatten für Aufruhr in der Welt der Teilchenphysiker gesorgt und mehr als 500 wissenschaftliche Arbeiten nach sich gezogen, wie der New Scientist gezählt hat. Wissenschaftler hatten "endlich" neue Physik gewittert – vom Vetter des Higgs-Teilchens über supersymmetrische Partner des hypothetischen Goldstino bis zur einfachen Zerfallskaskade mit Photonenpaaren.

Messungen im Dezember hatten die Diphoton-Resonanz mit einer sogenannten lokalen statistischen Signifikanz von 3,9 Sigma ermittelt. Das würde bedeuten, dass die Wahrscheinlichkeit, dass es sich um ein zufälliges Ergebnis handelt, geringer ist als 1:10.000. Spätere Messungen erhöhten die lokale Signifikanz gar auf 4,4 Sigma, entsprechend einer Wahrscheinlichkeit von 1:100.000. Doch Physiker sind insbesondere nach der Hatz auf das Higgs vorsichtig geworden: Erst ab einem 5-Sigma-Ergebnis ist man sich sicher, ein neues Teilchen entdeckt zu haben.

Warnungen übersehen

Die sogenannte globale Signifikanz der Messungen lag allerdings nur etwa 2 Sigma, worauf die Experimentatoren zwar hingewiesen, aber wofür die meisten aber offenbar kein Auge für hatten. Tatsächlich konnte die 2015 gemessene Resonanz in den neueren Messungen nicht nachgewiesen werden und verschwand in den neuen Daten des CMS-Experiments nahezu komplett. Für viele Physiker bedeutet das eine herbe Enttäuschung.

Quelle : www.heise.de

[SiLæncer]

Den Forschern am weltgrößten Teilchenbeschleuniger ist erneut ein Durchbruch gelungen. Sie konnten ein neues Teilchen nachweisen, das zwar in theoretisch vorhergesagt, aber praktisch vorher noch nicht nachgewiesen worden war.

Physiker haben am Kernforschungszentrum CERN in Genf ein neues Teilchen entdeckt. Ähnlich wie das Higgs-Boson war es theoretisch bekannt, aber der experimentelle Nachweis stand bislang aus, wie das Cern am Donnerstag berichtete. Das Teilchen mit dem Symbol Ξcc++ gehört zur Familie der Baryonen und besteht aus drei Quarks – zwei Charm-Quarks und einem Up-Quark. Seine Masse beträgt demnach 3621 MeV, also viermal so viel wie das bislang schwerste bekannten Baryon.

Das Teilchen sei im größten Teilchenbeschleuniger der Welt bei der Kollision von Protonen entstanden, sagte Forschungsdirektor Giovanni Passaleva der Deutschen Presseagentur. "Das Teilchen hat nur 0,0000000000005 Sekunden existiert, und es hat sich dabei etwa um ein 50 bis 100-millionstel eines Meters bewegt", sagte er. Genug für die Physiker, um seine Existenz nachzuweisen. Sie konnten die Bestandteile, in die das Teilchen zerfallen war, aufspüren und so eindeutige Rückschlüsse ziehen.

Der Teilchenbeschleuniger ist seit 2008 in Betrieb und bei den Kollisionen wird inzwischen eine weltweit einmalige Schwerpunktsenergie von 13 TeV erreicht. Neben vielen anderen Experimenten sind die Physiker einem der größten Rätsel der Physik auf der Spur: der dunklen Materie. Daraus besteht der Großteil des Universums, aber sie ist bislang nicht experimentell nachgewiesen worden.

Quelle : www.heise.de