ATLAS FZU @ WORK
Fyzika
Fyzikální program detektorů na urychlovači LHC byl zahájen 30. března 2010 srážkami protonů s těžišťovou energií 7 TeV (3.5 TeV na svazek). První fáze bude trvat asi 18 měsíců, po odstávce v roce 2012 LHC naběhne na energii 14 TeV (7 TeV na svazek). Očekává se že do konce roku 2010 bude dosaženo integrované luminozity 1fb-1 .Tím bude dosaženo statistické váhy současných dat z urychlovače Tevatron v laboratoři Fermilab.
První etapa fyzikální analýzy bude zaměřena na „znovuobjevování“ Standardního Modelu (SM), tj. měření známých efektů a srovnání s výsledky předchozích experimentů. Tím ověříme správnou funkčnost detektoru a to nám umožní přistoupit k fyzikálnímu programu.
Stěžejní výzkumná témata urychlovače LHC jsou:
- Zkoumání mechanizmu narušení elektroslabé symetrie a následné generování hmotnosti elementárních částic – tzv. Higgsův mechanizmus a jeho explicitní manifestace v podobě existence Higgsova bosonu. Energie dosažené urychlovačem LHC jsou dostatečné k jeho objevení respektive vyloučení jeho existence v SM.
- Supersymetrie (SUperSYmmetry) – rozšíření SM o superpartnery částic. SUSY tvrdí že ke každému fermionu by měl existovat jeho superpartner, který je bosonem, a naopak ke každému bosonu by měl existoval superpartner, který je fermionem. Model MSSM (Minimal SuperSymmetric Model) je nejjednodušší realizace supersymetrie v přírodě, očekává se ze SUSY partnerské částice budou o několik řádu těžší než částice SM. MSSM je jeden z nejlepších kandidátu pro novou fyziku za SM. Jestli SUSY existuje, LHC má velký objevitelský potenciál.
- Narušení CP symetrie – proč po Velkým Třesku bylo ve vesmíru více hmoty než antihmoty a asymetrie ve vlastnostech hmoty a antihmoty.
- Existence dalších prostorových rozměrů předpovídaných strunovými teoriemi a možnosti jejich detekce.
- Teorie velkého sjednocení (GUT) – jsou elektroslabá a silná interakce projevy jedné síly?
- Hledání dalších generací fermionů mimo SM, leptokvarků, etc.
- Problém hierarchie aneb proč je gravitace o mnoho řádu slabší než ostatní síly.
- Přesné měření vlastnosti částic SM – ku příkladu měření hmotnosti a účinného průřezu Top kvarku, měření hmotnosti W bosonu
- Studium kvark-gluonového plazmatu, stavu látky existujícího zlomek sekundy po Velkém Třesku, kdy jsou partony dekonfinovány.
- Hledání produkce temné hmoty při kolizích. Temné hmoty je ve Vesmíru zhruba šest krát více než baryonické hmoty.
Atlas.ch - experiment ATLAS pro veřejnost [ENG]