Nauka

Veliki magnet i g-2 eksperiment

lidiaz RSS / 27.07.2013. u 15:45

 D11370613-hr.jpg
Credit: Brookhaven National Laboratory. (Za super moda, slika je dozvoljena, ako stoji ko je slikao). 
 
Veliki magnet je posle mesec dana puta stigao u Fermilab. Krenuo je iz Brukhejvena, iz nacionalne laboratorije na Long Ajlendu kod Njujorka. Magnet je putovao morem na jug, pa oko Floride, pa raznim rekama, da bi se negde blizu Čikaga vratio na suvo i brzinom puža dogegao do Fermilaba.
 
Ovde je mapa
 
Na sajtu se pojavila veoma površna vest sa Tanjuga, sa nekoliko poluinformacija 
 
 
Magnet je deo novog eksperimenta koji se gradi u Fermilabu. Ime eksperimenta je "Muon g-2". Naime, muon ima unutrašnji mali magnet i tada ima  i magnetni momenat. Muon takođe ima i angularni momenat, spin. Odnos (količnik) te dve velicine naziva se žiromagnetski količnik ili g-faktor. Teorijski, taj broj je g=2, odnosno, malo preciznije, razlikuje se od dva za oko 0.1%. Ta korekcija od 0.1% dolazi preko kvantnih efekata kada muon u svom kretanju interaguje sa drugim česticama. Eksperiment "g-2" treba da meri upravo to odstupanje od broja 2, obeležimo ga sa alfa.
Ukoliko pretpostavimo da postoje samo čestice opisane u standardnom modelu*,  tj. samo one koje su dosada otkrivene, alfa se može dosta precizno izračunati. I taj broj je izračunat do na 11-u decimalu. 
Taj broj, po teorijskom modelu je 0.00116591802 +-(2)(42)(26). Brojevi u zagradi su moguće odstupanje od računa.
Ukoliko postoje i druge čestice** reziltat računa biće različit.
 
Prethodni eksperiment, koje je radio na prelazu iz dva veku u gore pomenutom Brukhejvenu dobio je rezultat sa preciznošcu do 10 decimale. Medjutim, ono što je intresantno je da je eksperimentalni rezultat različit od teorijskog (predviđenog) taman dovoljno da nagovesti prisustvo neke nove čestice.
 
Eksperiment u Fermilabu treba da izmeri ovu veličinu sa većom preciznošću, onom koja bi bila dovoljna da definitivno dokaže postojanje novih čestica.
Veliki magnet sa početka priče je centralni deo tog novog eksperimenta, i sada je prebačen sa mesta starog ekperimenta na novu lokaciju.
Magnet je težak oko 15 tona, ali to nije problem, to odgovara težini nekoliko automobila. Problem za njegov transport su njegova veličina i oblik. On je okrugao sa prečnikom od preko 15 metara. A u transportu njegovi delovi ne bi trebalo da se pomeraju previse.
Zbog njegove veličine i težine, morao je biti transportovan uglavnom vodom.
Takođe, zbog ovdašnjih propisa, da bi se magnet prebacio helikopterom kroz Čikagolend, potrebna je dozvola vlasnika kuća. To je nemoguće dobiti, tako da je poslednji deo puta magnet proveo na prikolicama, polako se krećući iskljičivo noću.
Dole su linkovi na fotografije i video snimke, a takođe i na mapu, a i na fejsbuk stranicu eksperimenta.
 
Sad malo o eksperimentu. On je jedan od novih projekata u Fermilabu. Novi projekti u Fermilabu biće bazirani na jakom akceleratoru (ubrzivaču čestica) koji ce proizvoditi jak snop protona. Taj snop ce gađati u metu od čvrstog materijala, a kao posledica proizvodiće se nove čestice. Za ovaj eksperiment posebno su značajni pioni (ne pešace iz šaha, već čestice imena "pi"), koji se sastoje od kvarka i antikvarka, a koji se brzo raspadaju. Iztog raspada izlaze muoni. Eksperiment je tako dizajniran da će spin svih tih muona biti u istom smeru.
Pioni, i njihovi produkti, muoni se prvo usmeravaju prvi magnetni prsten, u kome svi pioni prelaze u muone. Snop muona se tada usmerava u drugi magnetni prsten, u ovaj novi magnet koji je sad stigao. U tom drugom magnetu, muoni ce da se ponasaju ko male čigre, oscilovaće oko svoje ose, i oko ose magnetnog polja.
Muoni se takodje raspadaju na neutrina i positrone. Merenjem positrona (pozitivni elektron) može se izmeriti veoma precizno veličina koja nam treba, alfa=g-2.
Dovoljno precizno da se može utvrditi postojanje novih čestica. 
 
Ovde je šema starog eksperimenta, princip je isti:

 

 

 
Fejsbuk strane 1 i 2


 
*Standarni model opisuje sve čestice koje su dosada otkrivene i njihove interakcije.
** Mi znamo da postoje i neke druge čestice, samo ne znamo koje 
 
Dodatno, pošto se u komentarima na vast već pojavilo kako je to izmišljeno i snimljeno u studiju, bila, videla, pipnula.


Komentari (19)

Komentare je moguće postavljati samo u prvih 7 dana, nakon čega se blog automatski zaključava

blogovatelj blogovatelj 15:52 27.07.2013

Na koji god link kliknem

404 Not Found
lidiaz lidiaz 15:57 27.07.2013

Re: Na koji god link kliknem

Sad rade.
Trebalo mi je da se setim kako da postavim linkove
nsarski nsarski 17:47 27.07.2013

g-2

Hm, znas sta, meni ce cini da je cela ideja na duuugom stapu. Kao, ako sada nadju nesaglasnost na 13. ili 15. decimali, onda se tu mozda sunjaju i neke cestice iz super-symmetry fizike (sneutrini i ostala egzotika).
Good luck, mozda i dobiju kintu :)
lidiaz lidiaz 17:59 27.07.2013

Re: g-2

Pare su dobili, prosli su sve te pripremne faze. Da nisu, ne bi prebacivali magnet.
Ma kako fantasticno zvucalo, to je jedan od pravaca kojim ide fizika visokih energija u Americi. Vezani su za buduci razvoj eksperimanata u Fermilabu, a kako to nije fizika sudaraca (zbog Cerna za sada), prebacili su se na druge projekte.
Ti projekti su dosta jeftiniji i imaju daleko manje ljudi na njima. Oni su ustvari i nacin kako treba fizika cestica da se razvija, posto je ova moja postala industrija.

Pitanje preciznosti je sada ustvari glavno pitane i na LHC-u :).

nsarski nsarski 18:13 27.07.2013

Re: g-2

Ti projekti su dosta jeftiniji i imaju daleko manje ljudi na njima. Oni su ustvari i nacin kako treba fizika cestica da se razvija, posto je ova moja postala industrija.


:)))
Ja sam imao srecu (nesrecu?) da mi je na studijama predavao John D. Stack, covek koji je izracunao g faktor elektrona do 6. stepena QED epsilon (epsilon=1/137) ekspanzije (nachi, oko 10^-13). I tvrdio da tu nema vise nista da se radi. Istina, to je bilo pre mnooogo godina :)
Things have changed
bolid1 bolid1 20:14 27.07.2013

Re: g-2

nsarski

Ja sam imao srecu (nesrecu?) da mi je na studijama predavao John D. Stack,


Wow!

Cela prica oko HEPa mi je toliko daleko da je jedva pratim na nivou par blogova i kolega teoreticara koji se time bave pa prozborimo na Skype-u koju o tome, a zao mi je, toliko sam otisao na drugu stranu da nemam vremena da pohvatam sve. :/

Inace, shvatio sam da se bavim vrlo, vrlo nezahvalnim poslom, kad kazem "Tribologija" svi me gledaju bledo, kad kazem "friction&lubricaton" svi se iskidaju od smejanja...'bem ti zivot.
lidiaz lidiaz 20:21 27.07.2013

Re: g-2

Па ХЕП је повезан са свим другим областима физике због детектора
Dragan Pleskonjic Dragan Pleskonjic 20:24 27.07.2013

Re: g-2

lidiaz
Ma kako fantasticno zvucalo, to je jedan od pravaca kojim ide fizika visokih energija u Americi.


Veoma mi je drago da ovde imamo nekog našeg da nam javlja i objašnjava iz prve ruke šta se novo dešava u ovim istraživanjima. Hvala Lidija i preporuka za tekst.
bolid1 bolid1 20:25 27.07.2013

Re: g-2

lidiaz
Па ХЕП је повезан са свим другим областима физике због детектора


Ma znam, samo je fizicarska bolest sto ne mogu da procitam nesto na informativnom nivou, onda me kopka da citam dalje i krenem da jasem google, a u medjuvremenu clanci iz Tribologije (a, to je prica za sebe) stoje i nema ko drugi da ih cita, tako da, bolje je ne pipati.
lidiaz lidiaz 21:06 27.07.2013

Re: g-2

Dragan Pleskonjic
lidiaz
Ma kako fantasticno zvucalo, to je jedan od pravaca kojim ide fizika visokih energija u Americi.


Veoma mi je drago da ovde imamo nekog našeg da nam javlja i objašnjava iz prve ruke šta se novo dešava u ovim istraživanjima. Hvala Lidija i preporuka za tekst.


Ја већ неко време имам жељу да више пишем о томе, али некако не стижем.
nsarski nsarski 22:31 27.07.2013

Re: g-2

Inace, shvatio sam da se bavim vrlo, vrlo nezahvalnim poslom, kad kazem "Tribologija" svi me gledaju bledo, kad kazem "friction&lubricaton" svi se iskidaju od smejanja...'bem ti zivot.


A ja opet mislim da je tribologija veoma zanimljiva tema. Ja sam se nekad druzio sa Jackie Krim koja me je u to ubedila. Izvanredna zena i izvanredan naucnik!
bolid1 bolid1 02:05 28.07.2013

Re: g-2


A ja opet mislim da je tribologija veoma zanimljiva tema.


To bez daljnjeg, Tribologija je super (iako sam, manje-vise, slucajno dospeo u istu) najlepse i istovremeno najzeznutije je to sto je na pojavnom nivou sve opisano, manje-vise, sve. Izmenjale se koncentracije dopanata u prevlakama, izmenjale se prevlake, izmenjali se materjali sad treba postaviti ili bar pokusati postaviti neka pravila.

Moja oblast za doktorat je boundary lubrication, sto je niti podmazano, niti suvo. Nesto izmedju. Radova je jako, jako malo jer je to najzeznutije, tu je suma svega i svacega.

Jackie Krim


Do sada, nikad cuo za nju, a malo sto sam proceprkao u 3am odusevio sam se. Bar dve teze koje se dodiruju sa mojim poslom. Hvala!

Medj' svojima, moram o pristpupu istrazivanju. Dodje mi koleginica pre koji mesec sa pitanjem: kako ja da merim na FTIRu? OK, evo ti prvo procitaj malo sta je FTIR, kako radi, cemu sluzi, pa da vidimo. Prosle nedelje sam zgubio ceo dan sa njom i shvatio da cura nit' je sta procitala, nit' je sta naucila, ona bi uzorak-dugme-rezultat (uzorak je polimer i nece da shvati da to ne moze da se meri na refleksivnom modu, a ATR su uspeli da izlome?!) ako ikako moze, ako ne moze, onda fizicar lupeta i zajebava...pa, aman?!
lidiaz lidiaz 03:43 28.07.2013

Re: g-2

ona bi uzorak-dugme-rezultat

To je moderan pristup fizici <_<, a izgleda i svemu drugom.
Nauka u modernom svetu prestaje da bude nauka, i postaje industrija.

Ovi mali novi eksperimenti mogu da budu korak u drugom smeru, mada posle ovoliko publiciteta...
expolicajac expolicajac 19:31 27.07.2013

Jel` može

То da napravi crnu rupu?
lidiaz lidiaz 19:50 27.07.2013

Re: Jel` može

Jok :)
expolicajac expolicajac 20:53 27.07.2013

Re: Jel` može

lidiaz
Jok :)

Šteta.
blogovatelj blogovatelj 22:37 27.07.2013

Re: Jel` može

Šteta.




Što šteta?
Zafalila ti neka, pa ne znaš gde da nabaviš?
anfieldroad anfieldroad 00:24 28.07.2013

Re: Jel` može

blogovatelj
Šteta.




Što šteta?
Zafalila ti neka, pa ne znaš gde da nabaviš?



Pa bar rupa ima na sve strane !! Eno jedne gore u ozon- omotacu..a gde su tek nase rupe(tine) u znanju..Samo nam jos crne fale..
zovitemegrunf zovitemegrunf 11:14 28.07.2013

Re: Jel` može

blogovatelj
Šteta.Što šteta?Zafalila ti neka, pa ne znaš gde da nabaviš?

Recimo, dobro bi dosla jedna omanja za ispod sudopere, umesto kante za djubre (prepricao poentu neke davno procitane SF price )

Arhiva

   

Kategorije aktivne u poslednjih 7 dana