Veres Gábor: Mit talált a Nagy Hadronütköztető a Higgs-bozon óta? (Atomcsill, 2021.10.07.)
HTML-код
- Опубликовано: 8 сен 2024
- Előadó: Veres Gábor (ELTE TTK, Atomfizikai Tanszék)
Cím: Mit talált a Nagy Hadronütköztető a Higgs-bozon felfedezése óta?
Időpont: 2021.10.07.
Kivonat: Biztosan sokakban felmerült a kérdés, hogy a Higgs-részecske megtalálása óta eltelt 9 évben milyen felfedezések születtek a genfi CERN Nagy Hadronütköztetőjében. Mi az, amin ezalatt dolgoztunk? Milyen meglepetéseket tartogatott nekünk a Természet? Működik-e a részecskefizika Standard Modellje? Hány új részecskét találtunk azóta? Milyen furcsa módon viselkednek a részecskék, amiről eddig fogalmunk sem volt? Megpróbálok egy kis ízelítőt adni az érdekesebb eredményekből, amelyek talán nem kerültek annyira reflektorfénybe, mint a Higgs-bozon, pedig ezek is sok mindent tanítanak nekünk a mikrovilágról és arról is, hogy mire képes az LHC és a kutatók aprólékos, türelmes és kreatív munkája.
További információ: atomcsill.elte....
Kedves Gábor! Köszönöm az előadást! Néha azt éreztem, hogy valamit én is értek abból, hogy mivel foglalkoztok. Látszik, hogy sokan foglalkoztál azzal, hogy érthető legyen.
Remélem a kommenteket nem olvasod, én szégyenkezem mások helyett.
Üdv.
Ha már részecske, meg keresés...
...Az AtomCsill tudna valamit/bármit fűzni a debreceni X17hez?
Humbug... Tévedes... Nobel-díj...
Minden megoldás érdekel :)
Köszönettel
Veres Gábor előadásának végén rákérdeztem erre a témára, korábban pedig "A sötét anyag nyomában" című előadásban beszéltem a feltételezett X17 részecskéről.
Debrecenben az ATOMKI elsősorban magfizikai kutatásokat végez, a műszerezettsége is ennek megfelelő. A vizsgált energiatartomány a keV-től a néhány száz MeV-ig terjed. A CERN-ben és a részecskefizika más fellegvárában már régóta sokkal nagyobb energiákkal dolgoznak (a Tevatron nevű gyorsítónak nevet adó teraelektronvolt, azaz TeV pont egy milliószor nagyobb a magfizikában megszokott MeV, azaz megaelektronvolt egységnél). Ezért a részecskefizikusok nem voltak felkészülve arra a helyzetre, hogy egy általuk már régen átvizsgált (és emiatt érdektelennek tartott) energiatartományban új részecskét fedez fel vagy tételez fel egy kutatócsoport.
Debrecenben egy atommagok gerjesztett energiaszintjei közti átmenet vizsgálata során az események gyakoriságának energiafüggését leíró görbén 2015-ben egy rezonanciacsúcsot találtak. Az ilyen csúcsok magyarázatának a részecskefizikában jól bevált módja annak feltételezése, hogy létezik egy új részecske, amelynek tömege megegyezik a rezonanciacsúcs energiájával. A debreceni rezonanciagörbe szokatlan voltát ennek az energiának az igen alacsony volta jelentette: a feltételezett részecske mindössze 34-szer nehezebb az elektronnál. (Összehasonlításképpen: a proton mintegy kétezerszer, a legkönnyebb mezon, a pion és az elektron rokona, a müon kb 250-szer, a Higgs-részecske pedig 125 ezerszer nehezebb az elektronnál).
A részecskefizika Standard Modellje semmiféle részecske létezését nem jelzi ebben az energiatartományban. Ez egyrészt a felfedezés ellen szól. Másrészt biztató, hiszen mióta 2012-ben, a Higgs-részecske felfedezésével a Standard Modell utolsó hiányzó építőköve is a helyére került, a részecskefizikusok lázasan dolgoznak a Standard Modellen túlmutató új kísérleti tények, pl új részecskék keresésén - ezek az új kísérleti adatok egyben az elmélet továbbfejlesztéséhez is irányt mutathatnak.
Igen ám, de ezeket az új részecskéket nem a magfizikai (MeV-es), hanem sokkal nagyobb energiákon keresik. Mindenkinek meglepetést jelentene, ha megerősítenék egy ilyen kis tömegű részecske létezését, és ez valószínűleg az elméletnek is új irányt szabna.
Az elméleti fizikusok találékony emberek. A felfedezés bejelentése után három különböző elméleti magyarázattal is előálltak, köztük olyan hangzatosakkal, mint hogy az új részecske a hipotetikus ötödik kölcsönhatás közvetítője, vagy a sötét anyag alkotórésze. A tudományos bulvársajtó ezen feltételezések hatására kapta fel és népszerűsítette a debreceni eredményt.
Erős állításokhoz erős bizonyítékok kellenek. Egy mérés nem mérés, a fizikusok akkor hiszik el az eredményt, ha azt független mérések is megerősítik. A debreceni csoport újjáépítette és továbbfejlesztette a berendezését, és 2019-es cikkében megerősítette a rezonancia létezését.
Igazi elismerést azonban csak az hozna, ha az eredeti felfedezőktől független csoport ismételné meg a mérést, lehetőleg nem pontosan ugyanúgy, hanem pl egy másik magreakcióban sikerülne kimutatni ugyanezt a rezonanciát. Ekkor mintegy "sztereóban" látnánk az új részecskét, és jobban kivehetnénk a jelenség körvonalait.
A nagy nehézséget az jelenti, hogy ez az energiatartomány senki földjét jelent a magfizika és a részecskefizika világa között. A nagy részecskefizikai kutatóintézetek sokkal nagyobb energiákon dolgoznak, náluk egyszerűen nincs olyan berendezés, ami alkalmas lenne a debreceni felfedezés reprodukálására. A magfizikusok viszont az atommagok átalakulásait vizsgálják, az ő intézeteik általában nincsenek berendezkedve új részecskék azonosítására.
Vagy teljesen új berendezéseket kell építeni, vagy a már meglevőket kell átalakítani, hogy észlelni és vizsgálni tudják a feltételezett új részecskét, megerősítsék létezését. Az eszközfejlesztés viszont nem megy máról holnapra. Világszerte több csoport látott neki az ilyen irányú kutatásnak és fejlesztésnek, de még nem sikerült döntő bizonyítékot produkálniuk. Több konferencia is foglalkozott az X17 részecske fizikájával, itt megvitatták a független kimutatás és vizsgálat lehetőségeit és az eddigi eredményeket. Döntő, mindenki által elfogadott kísérleti eredmény egyelőre nincs.
Jelenleg tehát még nem tudunk arra válaszolni, hogy a debreceni rezonanciagörbe egyszerű mérési hiba, tévedés, vagy valódi felfedezés, és a új részecske tényleg megnyitja-e a Standard Modellen túli részecskefizika kapuját, netán a sötét anyag első alkotórészének megtalálását jelenti. A következő két-három évben a tervezett, illetve folyamatban levő kísérletek valószínűleg választ adnak ezekre a kérdésekre.
Részletek: en.wikipedia.org/wiki/X17_particle
dgy
@@dgy137 azta...!!!
Évek óta a Szabó-Kerekes Téridőfizikát kérem karácsonyra (mert sose kapom meg) itt meg 6óra alatt kapok egy dgy-regényt INGYEEEN!
Köszönöm
Lehet, személyesen soha nem lesz szerencsém, ezúton kívánok hát méglegalább annyi dgy-előadást, mintamennyit már láttam (csak bírd kedvvelerővelegészséggel - gondolom fóliád van még ; )
maradtam tisztelettel!
@@dgy137 Lehetséges olyan határ, ahol már meg lehet állni az egyre nagyobb gyorsítók építésével ?
Lehetséges, hogy a természet önmagában nem képes akkora energiát produkálni, ami az anyagot teljesen felbontsa, hanem ennél még nagyobb energia kellhet ?
@@dgy137 Ezt a választ publikálni kellene, mert sehol nincs ilyen jól leírva az ezzel kapcsolatos helyzet.
@@juliuswegeta4872 Nem, a Nagy Bumm utáni pillanatokban tetszőlegesen nagy energia előfordulhatott. Másrészt a jelenlegi világegyetemben is vannak olyan folyamatok (pl összeroppant csillagok szupererős mágneses terében végbemenő részecskegyorsítás), amik a jelenlegi gyorsítók által elérhetőknél sok nagyságrenddel több energiát adnak egyes részecskéknek. Ilyen szupernagy energiájú részecskéket időnként észlelünk a kozmikus sugárzásban. Ezért jelenleg nem látunk energetikai határt a gyorsítóenergia jövőbeli növelése előtt.
dgy
Kérdésem: Ha egyébként még nem ismerjük a gőzgépeket, milyen sebességgel kell ütköztetni két egymással szemben haladó gőzmozdonyt, hogy rájöjjünk gőzgépek működésének törvényszerűségeire.
Akkora sebességgel, hogy a mozdonyok szétessenek alkatrészekre, és ezeket össze tudjuk gyűjteni. És persze nem egy ilyen ütközést kell vizsgálni, hanem néhány százmilliárdot. Ekkor az várható, hogy a különböző ütközésekben a mozdonyok más-más módon esnek szét alkotórészeikre, ezért ugyanazt a tengelyt egyszer az egyik dugattyú, máskor a másik hajtókar szomszédságában találjuk. Így elég sok törmelék vizsgálata alapján el tudjuk készíteni az alkatrészek összefüggőségének modelljét, és ennek birtokában elkezdhetünk azon töprengeni, hogyan is működik a szerkezet.
Másik hasonló példa: egy könyv sok ezer példányának véletlenszerű széttépése során keletkezett papírcetlik birtokában sok szorgos ember egy erős számítógép birtokában rekonstruálni tudná a könyv teljes szövegét.
A mozdonyok és a könyvek esetében szerencsére vannak más eszközeink is a szerkezet és a működés vizsgálatára. Az elemi részecskék esetében viszont nincs más eszközünk.
Bizonyos értelemben viszont szerencsénk van: a részecskék "szerkezete" és "működése" sokkal egyszerűbb, mint a mozdonyoké. Eddigi tapasztalataink alapján ez a szerkezet néhány (furmányos) matematikai képlettel leírható. Ezért ha a szétrepülő törmelékek vizsgálatával ezeknek a képleteknek a paramétereit sikerül meghatároznunk, máris jó modell birtokába jutunk. Eddig ez a stratégia bevált. Ahol nehézségek támadtak (pl a kvarkok esetében, amik juszt sem repülnek szét), a fizikusok a stratégia finomításával megoldották a problémát.
dgy
@@dgy137 Ezek a kérdések szerintem nem rosszak. Éppen ezért a válaszok is fontosak, sőt nyilván fontosabbak. Abból is lehet tanulni, amikor buta(nak látszó), gyermeteg kérdésekre (A De miért? Miért van így?-re) is lehet ésszerű, tudományos választ adni, ezzel betekintést nyerhet a laikus arra nézve, hogy bár nyilván nagyon távolról nézve milyen emberi logika szerint működik ennek a tudománynak(ill. annak egy kicsi, specifikus részterületének) a felfedező elve, hogy vizsgálódik, mire törekszik, stb... Köszönet a kérdezőnek, de a válaszadónak még inkább! ;) ( Nekem a másik ilyen rálátást/betekintést mutató kedvencem pl. ez: (Rádió beszélgetés egykori előadómtól, dr. Serény György matematikussal, arról, hogy mi a matematika..? ruclips.net/video/rQAAqzhWNN0/видео.html )
Fantasztikus kommentek.....🥴👍 Itt is mindenki "magyar" , köszi az elő adást 😉🤗
Az említett 60M pixeles 100.000 kép/sec kamerának mi a neve? Mire lehet rákeresni?
Vajon hogy lehetne sötét anyag erőműveket gyártani?, Vagy sötét annyagal működő elemet?
Azt honnan/hogyan lehetne megállapítani, hogy keletkezett sötét foton (is)? Ha a sötét anyag csak a gravitációs kölcsönhatásban vesz részt (lehet hogy nem ez a helyes megfogalmazás), és a fotonnak nincs tömege, akkor mi erre a megoldás?
Itt több dolog keveredik.
A gravitációt nem a tömeg kelti, hanem az energia, az impulzus, a nyomás és még néhány további mennyiség (összesen tíz). A közönséges fotonnak nincs tömege, de attól még részt vesz a gravitációs kölcsönhatásban (aktív és passzív szerepben is).
A sötét anyagról nagyon keveset tudunk. Nem tudjuk, milyen tömegű részecskékből áll. Feltételezzük, hogy ezek között van egy legkisebb tömegű is, ezért pl egy sötét anyagból álló felhő kihűlésekor ez viszi el az energiát. A közönséges fotonhoz hasonlóan - ezért ezt a feltételezett részecskét hívjuk sötét fotonnak. Ennek tömege lehet nulla vagy nem nulla is - attól még kiválóan alkalmas a fenti szerepre. És persze részt vesz a gravitációs kölcsönhatásban is.
Mivel semmit sem tudunk a sötét anyag részecskéiről, ezért csak feltételezésekkel élhetünk. Pl arról, hogy némelyikük - ha nagyon kicsiny mértékben is, de mégis - kölcsönhat valahogy a közönséges részecskékkel. Ez reményt ad arra, hogy pl a kozmikus sugárzásban vagy a részecskegyorsítókban kimutassuk - nem közvetlenül a sötét anyag részecskéit, hanem valamelyik kölcsönhatásuk másodlagos vagy harmadlagos termékeit. Az ilyen vizsgálatok világszerte folynak. De persze nagyon erősen modellfüggő, hogy milyen észlelést nevezhetünk a sötét anyag valódi nyomának.
A következő évtizedekben gyakran várhatók ilyen fejlemények: az egyik kutatócsoport bejelenti, hogy megtalálta kísérleteiben a sötét anyag "A" modellje által előrejelzett sötét részecske nyomát. Egy másik csoport kétségbe vonja a kísérlet érvényességét, a harmadik másképp magyarázza a jelenséget, a negyedik nem fogadja el az "A" modellt, és a "B" modellre esküszik, annak az előrejelzéseit akarja igazolni. És ez így megy sokáig. Egészen addig, amíg az elméletiek és a kísérletiek között kialakul a konszenzus a sötét részecskék tulajdonságairól, és arról, hogy ezeket mely kísérletek támasztják alá. Akkor aztán a végeredményt be lehet írni a tankönyvekbe.
dgy
Kedves Gyula! Nagyon köszönöm a részletes választ, kezdem kapizsgálni. Izgalmasnak tűnik, mi fog kisülni végül, milyen modell lesz a befutó. Majd az arról szóló Atomcsillen megtudom. ✨
A standard modell, és a Spar-os szatyor milyen kölcsönhatásban van egymással, valamint ki a felelőse a tartalmáért, és ki a tömegéért?🤔
A szatyorért én vagyok a felelős. Abban vannak az előző előadás anyagából készült totó győzteseinek szánt emblémás pólók.
dgy
@@dgy137 Köszönöm Professzor úr a szíves válaszát. Akkor ez a kutatás lezártnak befejezettnek tekinthető. Jó egészséget, és eredményben gazdag jövőt kívánok Önnek, és az egész stábnak akikkel együtt dolgoznak. Nagy szeretettettel hallgatjuk barátaimmal az eredményeket amiről beszámol. Üdvözlettel!ME
@@dgy137 Tanár úr, lehetne előadás arról, amit gondol akár a kollégákkal a létezésről, tudatról, múltról, jövőről, a véletlenről, úgy általában a világunkról. A kvantumfizikát szerintem sokan képtelenek beilleszteni a hétköznapi létezésbe, születésbe és elmúlásba. Köszönöm.
@@attilapataki697 Ajánlom Brian Greene: Utazás az idők végezetéig című könyvét. Helyettem írta :)
dgy
@@dgy137 köszönöm!
A fotonnak mégis van tömege?
nyugalmi tömege nincs
35:37 szeretném pontosítani: lézerkard nem létezett réges-régen egy messzi-messzi galaxisban - fénykard a neve, de egy helyütt írják sugárpallosnak is. Köszönöm a feltöltést, remek előadás!
Azért szereznének "sötét" részecskét látni, mert ők részecske fizikusok. És ha nem részecske a sötét anyag, akkor az nincs is, ezek szerint.
Nem.
Tudjuk, hogy létezik a sötét anyag, ez kísérleti tény. Magyarázatára sok modell született. Köztük részecskefizikaiak is. Ezeket a részecskefizikusok tudják kísérletileg ellenőrizni. Ha nem sikerül, akkor az ezzel párhuzamosan futó másfajta értelmezésekhez fordulunk.
Ha az derülne ki, hogy a sötét anyag nem részecskékből áll, az nagyon izgalmas fejlemény lenne, és minden fizikus örülne neki. Sokan kezdenének bele az új irányba induló kutatásokba. Szó sincs róla, hogy ebben az esetben elfelejtenék vagy letagadnák a sötét anyag létezését.
dgy
Amit "talált",annak jó ha a 10%-át elmondják nekünk!!
Sokkal kevesebbet mondunk el. A többit elolvashatja a Physical Review-ben, néhány száz oldalon.
dgy
A mai fizika elméletek halmaza, amihez vagy találnak "bizonyítékot" vagy nem, de próbálják hozzá igazítani.
Pont fordítva. Az elméletek a kísérleti tapasztalatok alapján születnek.
dgy
Részecskéket találnak ki, hogy megmagyarázzanak jelenségeket. Bravó! Nem lehet esetleg, hogy a modell alapjai hibásak? És egy eleve hibás modellel miért kell foglalkozni?
Már megint egy zseni, aki magától tudja, hogy a tudósok modellje eleve hibás...
Amúgy tényleg kár volt kitalálni 124 éve az elektront. Ennek felfedezése, tulajdonságainak megismerése és célszerű felhasználása, irányítása nélkül most nem bámulhatná a képernyőt, és nem írogathatna ilyeneket.
dgy
@@dgy137 Sajnos messze nem vagyok zseni és nem magamtól tudom. Bár az nekem is feltűnt tanulmányaim során, hogy nem tudják megmondani, mitől kering az elektron az atommag körül, miért megy át az atommagon, mintha az ott sem lenne, illetve hogy van az, hogy a fény megtesz 10 millió fényévet és még mindig ugyan olyan. Más modellek erre választ adnak, de a hivatalosan kanonizált elméletek nem. Engem ez zavar. Mintha direkt hülyítenének minket. Persze tudom, hogy nem mintha... :-)
@@laszlobizsok26 Az eredeti felvetés arról szólt, hogy a tudósok részecskéket "találnak ki" a jelenségek megmagyarázására. És valóban: Thomson észlelt valami makroszkópius jelenséget (légritkított üvegcsövekben fényjelenség jelent meg elektromos feszültség hatására, és a fényfolt helye mágnessel befolyásolható volt), majd ennek a jelenségnek a magyarázatára "kitalálta", hogy létezik egy kicsiny, töltött részecske, ami az (ugyancsak feltételezett) atomokból tud kiszabadulni.
A közvetlenül, érzékszervekkel nem észlelhető dolgokra vonatkozó modellek mind így készülnek: a jelenségek logikus csoportosításával, és bizonyos korábban még nem ismert létezők létének feltételezésével, más szóval eme új objektumok "kitalálásával".
dgy
@@laszlobizsok26 Kár összekeverni az elektrotechnikát (villanymotor, elektromágnes, villamos), amely az elektromágneses jelenségek makroszkópikus, Faraday által felfedezett, majd Maxwell által egyenletekbe foglalt fenomenologikus (leíró jellegű) törvényszerűségeinek gyakorlati felhasználásán alapul, illetve az elektronikát, ami az elektron nevű elemi részecske felfedezésére, tulajdonságai megismerésére, viselkedésének kvantummechanikai leírására épülve fejlődött ki. Az elektron felfedezése nélkül nem lenne elektroncső, tv, tranzisztor, számítógép és még sok más technikai vívmány. A villanymotorokban használt drótok és mágnesek tekergetésével soha nem lehetett volna integrált áramkört készíteni.
dgy
@@odonhofer6014 A tudománynak (szemben sok "titkos tudással" nincsenek "titkai". Nem kell semmit bemondásra elhinni. Minden elmélet nyilvános, a tankönyvekből megtanulható. Ha valaki nem érti, csak magára vethet: nem volt a tanuláshoz elég szorgalma, türelme, tehetsége. Saját számításokkal (persze csak ha valaki megtanulta, hogyan kell ezeket elvégezni) minden ellenőrizhető. Természetesen ehhez erőfeszítéseket kell tenni, a tudományhoz nem vezet királyi út. De az út mindenki előtt nyitva áll, nem egy elzárt titkos szekta birtokolja.
Azok a bizonyos "más modellek" kóklerek által összebütykölt, tudományosan értelmezhetetlen, a gyakorlat által meg nem erősített szédelgő elképzelések. Nem véletlen, hogy nem épül rájuk technika, szemben a "hivatalosan kanonizált" elméletekkel.
Ha pedig valaki úgy érzi, hogy ezzel a nyilvánosan elérhető tudással "direkt hülyítik", miközben a háttérben meglapul egy rejtett, "igazi" tudás, amit a "beavatottak" nem akarnak elárulni a pórnépnek, az forduljon az összeesküvéselméletek okozta mentális torzulásokat kezelő pszichológushoz.
dgy
első fizika óránkon úgy jött be a tanár nálam 5 öst az kap aki megalkotta a fizika törvényeit 4 est aki megírta a tankönyvet 3 as a tanáré a többi a diáké namármost ez az előadó is csak felmondja azt amit mások felfedeztek és megfogalmaztak neki
FI már megint az alapvető ismeretek hiányában próbálja pocskondiázni az előadót. Veres Gábor a CERN nehézion-fizikai kutatócsoportjának egyik vezetője, az ismertetett felfedezések jó részében személyesen nagy szerepet játszott.
Az emberek nagy része nem vesz részt a felfedezésekben, de ettől még teljes joggal ismertetheti, népszerűsítheti őket. Általában így tes minden tanár. Ezért nem kell lenézni, leszólni őket.
Különösen disszonáns azonban az ilyen beszólás, ha az egyik tényleges felfedező ellen fröcsög. Egyetlen dolgot bizonyít: a hozzászóló totális ismerethiányát, rosszindulatát és ostobaságát.
dgy
Azt hittem világos, hogy akik az AtomCsillen a CERNben folyó kutatásokat boncolgatják, azok ott dolgoznak/dolgoztak - és valószínűleg nem az LHCt portalanítják.
@@zoltansinka7521 Az sem lenne lebecsülendő, ha a "porolgató" tartana ilyen összeszedett előadást. (Nekünk, síkhülyéknek 😉)
@@laszlodekany7815 "a négy elem rendszer segítségével nyolc általános szinten elmagyarázható a világ működése"
Ne álljunk meg félúton! A forrás szelleme és a vihar istene segítségével még sokkal egyszerűbben elmagyarázható a világ működése...
A magyar közoktatás egyébként rohamléptekkel halad ebbe az irányba :(
De aztán ne csodálkozzon senki, amikor az emberek attól félnek, hogy Billgéc csipet tett a vakcinába..
"a tudomány mai állása szerint, egyetemi szinten se"
Próbálta megérteni egyetemi szinten?
Amúgy a tudomány lényegéhez tartozik, hogy mindig átmeneti állapotban van, soha sincs készen, és erről tud is. Ezért ahol tudományt tanítanak, mindig megismertetik a hallgatókkal az aktuális nyitott kérdéseket is - épp azért, hogy a következő generáció tudja, milyen problémákkal kell foglalkozni. Ezért a tudományokat tanuló fiatalok sohasem kapnak kész "világmagyarázatot".
A tudomány által adott aktuális, ezért mindig változó "magyarázat" abban különbözik a négy elemre, a forrás szellemére, a varázspálcára és más hasonlókra támaszkodó "magyarázatoktól", hogy működik. A természettudományok aktuális eredményeire működő technika és technológia épül. Szemben a négy elemre, a varázspálcára és az imák erejére épülő (nem létező és nem működő) technológiákkal.
dgy
@@laszlodekany7815 Ha már (hamisan) idézi őket, tanulja meg helyesen leírni a nagy fizikusok nevét, pl: Hawking.
Ő egyébként nem arra tette fel az életét, hogy bizonyítsa az isten nem létét. Nagyjából fütyült erre. Sokkal ambiciózusabb célja volt: szerette volna megérteni a természet működését. És ebben nagy sikert ért el.
Szemben azokkal, akik még most is az ókori négy elemnél tartanak. Viszont érdekes módon hajlandóak használni a modern természettudományra épülő technika vívmányait, pl a számítógépet vagy az okostelefont. Igaz, hogy méltatlan módon használják: butaságokat irkálnak.
dgy