LHC oppgraderes til 14 TeV, oppstart 2015

[SeaLion]

CERNs superduperakselerator LHC har foreløpig kun gått med halv kraft (7 TeV). Nå er den stengt ned for oppgradering til full kraft. Og forskerne har allerede store forventninger til hva de eventuelt kan oppdage ved full kraft.

 

http://www.forskning...013/juli/363337

 

Tror dere de finner gravitronet?

Tror dere de finner ut hva mørk materie egentlig er?

Endret 9. august 2013 av SeaLion

[-trygve]

CERNs superduperakselerator LHC har foreløpig kun gått med halv kraft (7 TeV).

8 TeV, faktisk. Data samlet frem til 2011 var med massesenterenergi 7 TeV, men i 2012 ble det øket til 8 TeV.

 

 

Tror dere de finner gravitronet?

Nei. Gravitonet er antakelig ikke tilgjengelig før omkring plankenergien. Det finnes modeller som foreslår at gravitonet skal være tilgjengelig ved LHC-energi, men dette er stort sett modeller som er konstruert for å ha flere spennende ting å lete etter med LHC. Ingen eksperimentelle resultater tyder på lav-energi kvantegravitasjon.

 

Tror dere de finner ut hva mørk materie egentlig er?

Mer mulig, men LHC-eksperimentene alene vil aldri kunne påvise hva mørk materie egentlig er. I beste fall kan man finne en partikkel som er en god kandidat til å være den mørke materien, men det må uansett kompletteres med astrofysiske observasjoner.

 

Det jeg virkelig håper vi får se fra de nye LHC-dataen er noe helt nytt og overraskende. Supersymmetri og nye kvarker ville selvfølelig vært stas, men hva med noe som ingen har tenkt på i det hele tatt?

[Flin]

Må nok si meg enig med trygve. Gravitonet kommer de neppe til å detektere, det vil være svært vanskelig å detektere en slik partikkel. Så selv om de skulle klare å lage en, vil de nok ikke kunne detektere den direkte. En faglig og detaljert beskrivelse av problemet: http://arxiv.org/abs/gr-qc/0601043

 

Supersymmetri ja... Den symmetrien er vel brutt så hardt at man kanskje bare kan gi opp.

 

Skal bli gøy å se hva de finner, men jeg håper ikke på noe nytt. Er en stor sjanse for at de ikke finner noe nytt, men bare gir oss mer og bedre kunnskap om partikler vi kjenner i dag.

[Simen1]

Elementærpartiklene i standardmodellen spenner over ca 11 tierpotenser i energinivå. Jeg tror sjansen er liten for å finne en ny partikkel bare ved å doble energien. Men de får vel forsket mer intensivt på hvordan Higgsbosonet oppfører seg.

[-trygve]

Nå er det verdt å nevne at LHCb allerede ser hint om en ny partikkel. Resultatene de har presentert så langt har ennå ikke tatt med 2012-dataene, så kanskje vi får en ny oppdagelse allereder før 14 TeV-data kommer. Den prosessen LHCb bruker er i praksis umulig å studere nøyaktig nok med de andre eksperimentene til at de kan bidra på denne måten, men hvis LHCb-resultatet viser seg å være riktig kan den nye partikkelen godt være slik at den er observerbar også gjennom andre prosesser når kollisjonsenergien økes litt.

[Berthelsen]

Hei, har nå lest litt om LHC og er egentlig ganske imponert. Men jeg skjønner ikke helt hva som skjer eller hva de gjør med den. Lest på wikipedia har jeg og.

​

​For å oppsummere: LHC er to gedigne sirkulære rør som spinner partikler rundt i flere kilometer (over landegrenser) i nær lyshastighet. De styres ved hjelp av kraftige magneter for å holde dem i bane rundt dette røret. I detektorene "krasjer" eller kolliderer de partiklene og leser data fra kollisjonen, slik jeg forstår det.

​

​Men hva er det de kræsjer?

Jeg leste også at de har funnet higgs bosonet. Hvorfor er det så stort og kan noen forklare på en enkel måte hva det egentlig betyr, helt fra grunnen av?

​

​Vanskelig å skjønne hva det står på wiki :/

​

​Det jeg *tror* er at vi har atomet som består av nøytron og proton, og så har vi kvarker som er byggedelene til de to foregående. Og disse boson greiene som de driver å samler data om er hva kvarkene er bygd av? Skjønner ikke kan noen forklare pls. :/

​

​

[-trygve]

Her var det såpass store og grunnleggende spørsmål at i stedet for å forsøke å svare vil jeg henvise til Partikkeleventyret. Hvis du leser litt der får du en grunnleggende forståelse for både de eksperimentelle teknikkene og for spørsmålene vi søker svar på.

[SeaLion]

Higgs-bosonet er vel en slags indikator på eksistensen av et annet fenomen, nemlig Higgs-feltet?

 

Tanken er at Higgsfeltet kan sees som en slags underliggende grid eller et slags "stoff" som gir partikler masse etter hvor mye "motstand" de gir i Higgsfeltet. Omtrent slik ulike gjenstander har ulik motstand når de ferdes gjennom vann. Det er altså ikke Higgsbosonet i seg selv som gir masse til andre elementærpartikler, men hvordan de interagerer med Higgsfeltet.

[Flin]

Men hva er det de kræsjer?

 

 

Det er vel for det meste protoner de kolliderer, men det benyttes også andre partikler.

 

 

 

Det stemmer som du sier at atomet består av protoner og nøytroner, i tillegg er det noen elektroner som inngår. Protoner og nøytroner består av kvarker som er bundet veldig sterkt sammen. Akkurat hva kvarker består av er litt vanskelig å si, det er her teorier som strengteori kommer inn og de har egentlig lite med Cern å gjøre.

 

I dagens partikkelfysikk så har man en modell som forklarer hvordan ting fungerer og den tilsa at det skulle finnes en partikkel, som vi kaller Higgs bosonet. Så Higgs var på mange måter den siste brikken de manglet for å bekrefte at teorien stemmer.

 

Så helt enkelt sakt så betyr det at teorien stemmer.

[Simen1]

Elementærpartiklene passet tidligere inn i en pen 4x4 matrise, men etter at higgsbosonet ble et bekreftet medlem brøt den pene matrisen opp til å bli 17 partikler. Intuitivt misliker jeg usymmetrien det skaper rent visuelt. Kan det tyde på at vi mangler noen partikler?

 

 

Ser vi på et mer underodnet system, det periodiske systemet, så har det en pen visuell symmetri med forklaring i orbitaler (elektronskyene). Intuitivt vil jeg anta at elementærpartiklene er langt færre (noe de foreløpig er) og har et mer symmetrisk diagram. 17 stk stemmer dårlig med den forestillingen. Det er sikkert bare min skyld og dumme forventninger, men er det flere her som deler den oppfatningen?

[-trygve]

Den 4x4 matrisen er bare en vanlig måte å presentere partiklene på og reflekterer ikke noe underliggende system, så det at Higgsbosonet ødelegger det fine bildet for deg synes jeg ikke du bør plages av. Men du har helt rett i at symmetri er fundamentalt i måten vi forstår elementærpartiklene og kreftene på - det er bare litt mer kompliserte symmetrier som er avgjørende. Det er to tre symmetrigrupper som er grunnleggende i standardmodellen U(1) og SU(2) som sammen danner grunnlaget for beskrivelsen av den svake elektromagnetiske og svake kraften, og SU(3) som danner grunnlaget for den sterke kraften. Et eksempel på en forutsigelse fra teorien er at det må finnes par av kvarker (ned-opp, sær-sjarm, bunn-topp) med én enhets ladningsforskjell, men teorien forutsier ikke hvor mange slike par som finnes.

 

Massehierarkiet i standardmodellen er ikke forstått i det hele tatt. Higgsmekanismen forklarer hvorfor partikler har masse i det hele tatt, men ikke hvorfor de har akkurat den massen de har. Det kan være fristende å se for seg en analogi med det periodiske system: grunnstoffene sin masse er bestemt av hvor mange protoner og nøytroner de har - kvarkene og leptonene sin masse er bestemt av hvor mange og eventuelt hvilke byggestener de består av. Det finnes rikelig med forslag til modeller i denne retningen, men så langt finnes det ingen eksperimentelle data som tyder på at kvarker og leptoner har noen indre struktur.

 

Redigert: Litt opprydding i gruppestrukturen til standardmodellen.

Endret 24. august 2013 av -trygve

[Flin]

Hvordan den tegningen ser ut har ingen ting med fysikken å gjøre. Men den "feilen" du gjør er interessant. Vi ønsker vel å se mønster i ting og som trygve sier så er mønster og symmetrier viktig for hvordan vi forstår ting. Selv om mange av disse symmetriene stadig brytes.

 

trygve: U(1), bare for å pirke

[-trygve]

Nei, U(1) er kun elektromagnetisme, men i standardmodellen er elektromagnetisme forent med den svake kraften og da trengs det U(1)SU(2) for å få det til.

 

Dette trekker forøvrig diskusjonen i en interessant retning. Poenget er at U(1) er en undergruppe av U(1)SU(2). Derfor kan elektromagnetisme beskrives selvstendig ved hjelp av U(1) og forent med svak kraft ved hjelp av U(1)SU(2) uten at det det er noen motsetning. Skal man forene elektrosvake og sterke krefter i en teori er det dermed naturlig å se etter en større symmetrigruppe som har både U(1), SU(2) og SU(3) som undergrupper. Flere kandidater til slike store symmetrigrupper har vært sjekket, men ingen forener kreftene på en måte som er konsistent med det eksperimentelle data viser.

 

Redigert: Litt opprydding i gruppestrukturen til standardmodellen

Endret 24. august 2013 av -trygve

[Flin]

Er det jeg som så feil eller har du redigert innlegget? Mente at det sto U(2),SU(2) og SU(3). Var altså bare U(2) delene jeg pirka på.

[-trygve]

Ja, jeg har redigert litt, men du så nok litt feil også ;-) Opprinnelig sto det bare U(2) og SU(3). U(2) skulle være SU(2) og U(1) kommer i tillegg. Slik det står nå skal være riktig.

[Sci]

Higgs boson forklart på en fin, enkel, måte: http://apod.nasa.gov/apod/ap120501.html

 

edit: og litt om andre partikler og LHC også

Endret 4. september 2013 av Sci

[SeaLion]

Takk, Sci!

Inne i den NASA-videoen er det et nøkkelbilde, nemlig dette:

 

 

Higgs-bosonet er altså bare en bekreftelse på at Higgs-feltet eksisterer. Og det er Higgsfeltet som gir de ulike partiklene deres masse, etter hvor stor "motstand" de har i dette Higgsfeltet.

[Sci]

Takk, Sci!

Inne i den NASA-videoen er det et nøkkelbilde, nemlig dette:

 

Higgs-feltet.png

 

Higgs-bosonet er altså bare en bekreftelse på at Higgs-feltet eksisterer. Og det er Higgsfeltet som gir de ulike partiklene deres masse, etter hvor stor "motstand" de har i dette Higgsfeltet.

 

Bare til opplysning, selv om den er publisert av APOD så er det PHD Comics som har laget og eier opphavsretten til videoen

Dessverre har de ikke laget så mange videoer ennå, for jeg ville gjerne sett mer fra den kanten

[G]

Tror dere de finner gravitronet?

Tror dere de finner ut hva mørk materie egentlig er?

 

 

Har de postulert noe om hva de kan finne ved slike energidoser?

[-trygve]

 

Higgs-bosonet er altså bare en bekreftelse på at Higgs-feltet eksisterer. Og det er Higgsfeltet som gir de ulike partiklene deres masse, etter hvor stor "motstand" de har i dette Higgsfeltet.

Helt riktig, og et viktig poeng! Men det som også er viktig å få med seg er at mesteparten av den massen vi observerer ikke har noe med Higgs-feltet å gjøre. Praktisk talt all masse skyldes protoner og nøytroner; elektronene er så mye lettere at de kun bidrar på promille-nivå. Protoner og nøytroner består av opp-kvarker, ned-kvarker og gluoner. Gluonene er masseløse, mens kvarkene til sammen utgjør av størrelsesorden 1% av proton/nøytron-massen. Resten av massen er E=mc² i praksis - den skyldes nemlig bindingsenergien som holder kvarkene samlet til protoner og nøytroner.