Obserwacje/odkrycie nowego bozonu/bozonu Higgsa

[pomruk]

A więc po konferencji. O ile szefowie zespołów używali słowa "obserwacje", ich szefowie z CERN mówili o "odkryciu". Podkreślano, że to obserwacje wstępne i ze nie wiadomo czy to Higgs. Wiadomo jednak wystarczająco, by wiedzieć, że mamy piękną obserwację nowego bozonu. Oto najładniejszy z rysuneczków, z zespołu ATLAS. Linia ciągła - sygnał w stosunku do szumu, skala po prawej w jednostkach sigma (odchylenie standardowe), po lewej - w liczbach określających prawdopodobieństwo tego, że szumy "udają" sygnał.

www.atlas.ch/news/images/stories/4-plot.jpg

[wendrowczyk]

Atomy to byty teoretyczne, nie istnieją, nie istnieje więc i bozon Higgsa. Zamykam wątek.

[pomruk]

Akurat wczoraj pokazano ładny cień atomu neodymu:



Atu masz piekny obraz atomów połączonych w pierścienie:

oftop

[myszyna]

O rany, jakie fajne! Jak zrobiono to zdjęcie?

[pomruk]

Tego atomu? Piękne, nie? Świeża sprawa... Poprawiam - iterbu, nie neodymu. Atom neodymu zjonizowano, złapano w pułapkę. Potem oświetlano światłem widzialnym (wiec to prawdziwy cień - jednocześnie mikroskopia absorbcyjna, jak w mikroskopie optycznym!!!). Można co nieco sie dowiedzieć (teksty po angielsku) stąd:
phys.org/news/2012-07-photo-shadow-atom.html
i stąd - abstrakt pracy, można podejrzec też ilustracje:
www.nature.com/ncomms/journal/v3/n7/full/ncomms1944.html

[myszyna]

Dzięki :)

I na takie właśnie rzeczy się wzdycha z zachwytem "o rany, w jakich fajnych czasach się żyje".

Często tu zaglądam i zawsze z przyjemnością i z ciekawością - bardzo lubię przyrodę, a chociaż Wasze forum bywa dla mnie, laika, za trudne, jednak cenię sobie jego poziom.
I z dumą pokazuję rodzinie, jakich trudnych rzeczy nie rozumiem :)
Za to pokazywanie laikowi trudnych rzeczy w-prawie-zrozumiały-sposób również dziękuję.

Głupie pytania dozwolone

[nikodem123]

myszyna napisała:


> Często tu zaglądam i zawsze z przyjemnością i z ciekawością - bardzo lubię przy
> rodę, a chociaż Wasze forum bywa dla mnie, laika, za trudne, jednak cenię sobi
> e jego poziom.

Tu nikt nie jest alfą i omegą. Ty też być nie musisz. Na pewno masz wiedzę, którzy inni tu nie posiadają.

Zadawaj pytania! Proś o tłumaczenie. Nawet najprostszych spraw. Jeśli ktoś będzie z Ciebie kpił, to od moderatora dostanie "żółtą kartkę"

Chyba na tym polega piękno "forum nauka", że my tu sobie nie udowadniamy głupoty, nie obrażamy się wzajemnie i tak dalej. To forum ma służyć wymienianiem się informacjami, a nie wymianą frustracji.

> I z dumą pokazuję rodzinie, jakich trudnych rzeczy nie rozumiem :)

Skoro z dumą pokazujesz rodzinie, że czegoś nie wiesz, to tym bardziej jesteś witany na tym forum. I tym bardziej zachęcam do zadawania pytań.
Nie ma głupich pytań są tylko głupie odpowiedzi i głupie wypowiedzi. Głupich pytań nie ma!

> Za to pokazywanie laikowi trudnych rzeczy w-prawie-zrozumiały-sposób również dz
> iękuję.

A jak czegoś nie zrozumiesz to dopytuj się dalej.

[nikodem123]

Pomruk, gratulacje zdjęcia śliczne.

Tego tam iterbu nie rozumiem. Czarna kulka w środku to penie jądro, a te fale to powłoki elektronowe. Tyle tylko że chyba mi się odległości nie zgadzają. Za duże jądro.

Mnie jednak bardziej zdjęcie naftalenu (?) fascynuje. Jestem przyzwyczajony do zdjęć RTG: cień jest jasny, bo nie zaczernia kliszy. Pierścienie dały cień. Jaką metodą te cienie uzyskano? Dlaczego zewnętrzne pierścienie dają jaśniejszy cień? Rozmazanie pierścieni wynika z niedoskonałości metody, czy zasady nieoznaczoności. Wiem, to ostatnie pytanie jest głupie, ale mam nadzieję, że dostrzeżesz w nim sens. A może jakoś ciekawie rozwiniesz.

Na marginesie, fajna sprzeczność: jaśniejszy cień, słodsza gorycz. Taka językowa sprzeczność ma swoją nazwę, może ktoś mi przypomni, jak ona się nazywa. Oksymoron? Nie no, oksymoron to: " masło maślane". Chyba, że...

[petrucchio]

nikodem123 napisał:


> Na marginesie, fajna sprzeczność: jaśniejszy cień, słodsza gorycz. Taka językow
> a sprzeczność ma swoją nazwę, może ktoś mi przypomni, jak ona się nazywa. Oksym
> oron? Nie no, oksymoron to: " masło maślane". Chyba, że...

Tak, oksymoron. Masło maślane to tautologia.

[nikodem123]

Wielki dzięks!

[allegropajew]

Konkretnie PLEONAZM. Tautologia to coś zawsze prawdziwego (np. bydzie abo i nie bydzie loć).

Gościula

[pomruk]

Jeśli chodzi o pierwsze zdjęcie, czyli cień atomu, to cieniem całego atomu jest właśnie to ciemne w środku. Inaczej byśmy mieli sensację typu "sfotografowano jądro atomu!" To niestety niemożliwe przy użyciu fal świetlnych czy UV. Natomiast - jak widać - da się od biedy uzyskać w przypadku atomu, choć średnica jonu iterbu była około 1000 razy mniejsza od długości fali świetlnej która wynosiła 369.5 nm (jon ten też mocno drgał wokół położenia równowagi podczas naświetlania, jak sądzę!). No właśnie, to bliski nadfiolet , nie światło widzialne jak napisałem... na szczeście możemy chyba zaakceptować wyrażenie "cień" dla bliskiego nadfioletu?
Natomiast drugi obraz już cieniem nie jest. Napisałem "obraz", jeśli zasugerowałem że to również cień, to bardzo przepraszam. To jeden z najlepszych obrazów cząsteczki, uzyskanych metodą mikroskopu sił atomowych (AFM). Ta czasteczka to pentacen, tak, tak jak naftalen, tylko 5 pierścieni :)
O tej mikroskopii jest po polsku w wikipedii (tu). Barwa jest umowna więc - wynika ze sposobu obrazowania pewnych efektow wynikających z sił atomowych - ale jakich, w tej chwili nie powiem, nie powiem więc, czemu na końcach jest wyraźnie jaśniejsza :)

[pomruk]

Uzupełnienie - te pierścienie wokół atomu to jakieś efekty dyfrakcyjno-interferencyjne. Typowy obraz interferencyjny :)

Czy bozon Higgsa składa się z kwarków?

[nikodem123]

Tyle masy bez żadnej struktury?

Jakoś nie mogę się pogodzić, że taka "Gruba Berta" (ok. 125 GeV = 125 mas atomowych; przecież całe atomy tlenu (16), całe cząsteczki tlenu(32) i azotu (42) z powietrza - to przy niej anorektyczki) nie składa się z niczego mniejszego.

Zaraz, tak szybko liczę w pamięci.
Najlżejsze aminokwasy: glicyna i alanina są lżejsze od tej "Grubej Berty"! Co ja mówię ! nawet najcięższy aminokwas - tryptofan jest lżejszy od tego cuda! Pojedyncza molekuła sacharozy też ma mniejszą masę!

To się musi zakończyć wojną!

O.K. wiem, że na poziomie kwantów nie takie rzeczy się zdarzają.

Ale to się musi zakończyć wojną, jako karą!

[stalybywalec]

Czy Higgs składa się z kwarków ? To źle postawione pytanie.
Najbardziej prawdopodobne produkty rozpadu bozonu Higgsa to kwarki niskie, zetony, wuony i kwarki wysokie.

[nikodem123]

Dobrze postawione pytanie! ;-)

Jakkolwiek nie wiedziałem, na co się rozpada Higgins. Więc wielki dzięks.

Wuony składają się przecież z niczego. Chociaż to też ciężkie krówki. Coś na poziomie cząsteczki kwasu siarkowego H2SO4. I to jest cała metafizyka fizyki na poziomie kwantowym. Krówka o masie molekuły kwasu siarkowego nie składa się z niczego. Tak sobie po prostu jest.

To jest nie do pojęcia. To się wszystko musi skończyć wojną.

[dum10]

nikodem123 napisał:

> To jest nie do pojęcia. To się wszystko musi skończyć wojną.

Wspolczesna fizyka jest tak zaawansowana ze czlowiek wyksztalcony bez odpowiedniego przygotowania
w jej dziedzinie niewiele zrozumie,a jezeli to zrozumie zle.
W tej sytuacji powstaje bardzo wazny problem nie tylko w fizyce ale i w nauce w ogole.
Jest to problem naukowej moralnosci.I tutaj fizyka jako nauka na ktora naklady na badania
sa najwieksze (potezne akceleratory) ma najwieksza pokuse zboczenia z drogi dobra.
W sytuacji kiedy powszechna staje sie droga duchowego odchodzenia czlowieka od podstawowych
zasad moralnych nie jest trudno o wypaczenia na tym polu,a cierpi na tym oczywiscie sama nauka.
Powstaje pytanie z tym problemem zwiazane,czy ludzkosc dorosla do uprawiania nauki na
tak zaawansowanym poziomie?Niestety,ale wydaje sie ze nie. Moze to i dobrze,ze dowiadujemy
sie o tym wszystkim na tym etapie,poziomie konstrukcji nowych modeli swiata,niz mielibysmy
sie dowiedziec o tym pozniej,wtedy kiedy bedziemy mieli do czynienia ze znacznie bardziej
odpowiedzialnymi zadaniami naukowymi jakich moga nam dostarczyc biologia czy cybernetyka.

[petrucchio]

nikodem123 napisał:

> Wuony składają się przecież z niczego. Chociaż to też ciężkie krówki. Coś na po
> ziomie cząsteczki kwasu siarkowego H2SO4. I to jest cała metafizyka fizyki na p
> oziomie kwantowym. Krówka o masie molekuły kwasu siarkowego nie składa się z ni
> czego. Tak sobie po prostu jest.
>
> To jest nie do pojęcia. To się wszystko musi skończyć wojną.

Masa to tyle, co związana energia. Cząstki, które faktycznie składają się z czegoś (czyli nie są elementarne w ścisłym sensie) w zasadzie nie potrzebują pola Higgsa, żeby uzyskać masę. Masa spoczynkowa kwarków (pochodzenia "higgsowskiego") daje minimalny wkład

[allegropajew]

Kwark top ma masę ponad 170 GeV, więc raczej on wyśle Higgsa niż vice wersa.....

[stalybywalec]

pomruk napisał:

> A więc po konferencji. O ile szefowie zespołów używali słowa "obserwacje", ich
> szefowie z CERN mówili o "odkryciu". Podkreślano, że to obserwacje wstępne i ze
> nie wiadomo czy to Higgs. Wiadomo jednak wystarczająco, by wiedzieć, że mamy p
> iękną obserwację nowego bozonu. Oto najładniejszy z rysuneczków, z zespołu ATLA
> S. Linia ciągła - sygnał w stosunku do szumu, skala po prawej w jednostkach si
> gma (odchylenie standardowe), po lewej - w liczbach określających prawdopodobie
> ństwo tego, że szumy "udają" sygnał.
>
> rel="nofollow">www.atlas.ch/news/images/stories/4-plot.jpg

Gdyby masa tej cząstki oscylowała w granicach 150-160 GeV, wtedy można byłoby czegoś większego kalibru odkrycia oczekiwać, a tu mamy pik ok 135 GeV i to zamyka sprawę na parze kwarków niskich, kończę bo podobno zbyt wyartykułowany ten temat.

[pomruk]

stalybywalec napisał:
> kończę bo podobno zbyt wyartykułowany ten te
> mat.
Temat istotny, to i postów sporo. Może tylko zbyt wiele wątków na temat Higgsa w pobliżu siebie, lecz przecież w jednym dniu w pewnych godzinach mieliśmy na głównej stronie gazeta.pl trzy artykuły na temat tego bozonu... i czytelnicy nie komentowali "za dużo Higgsa, za mało krytyki teorii ewolucji" ;)
Poszerzaj waść wypowiedzi, a wątpliwości mile widziane.

[sajmon1973]

W przypadku bozonu Higgsa zastanawia mnie jako laika taka rzecz;
skora ta cząstka ( a w zasadzie pole jakie wytwarza) odpowiada za nadawanie mas innym cząstkom ,to skąd ono wie jakim cząstkom trzeba nadać jaką masę i co odpowiada za masę cząstki Higgsa?

[europitek]

Higgs ma całodobowe dyżury przy telefonie w helpdesku?

[dum10]

sajmon1973 napisał:

> W przypadku bozonu Higgsa zastanawia mnie jako laika taka rzecz;
> skora ta cząstka ( a w zasadzie pole jakie wytwarza) odpowiada za nadawanie mas
> innym cząstkom ,to skąd ono wie jakim cząstkom trzeba nadać jaką masę i co
> odpowiada za masę cząstki Higgsa?

Poruszyles bardzo wazny problem,ktory w zasadzie jest filozoficzny,ale jego istota wyraza
oplakana wrecz kondycje ludzkiej inteligencji. Zawiera ona sie w fakcie,ze umysl ludzki nie zna
innej logiki jak logika implikacji i oczekuje od natury tego samego.Szuka wiec zawsze przyczyny
czy tez procesu ktory jest procesem sprawczym dla danego zjawiska czy zdarzenia.
Dlatego bozon H jest zwany czastka boska,bo boga nikt nie pyta o to skad wie ani kto go
stoworzyl.Na tym polega dramat czlowieka uwiezionego na Ziemi i swiadomego faktu,ze
otaczajacy go Wszechswiat nie moze byc taki ani inny.Po prostu jest bezradny wobec praw
natury o ktorych nie wie skad pochodza i czy w ogole sa? Moze jedynie badac nature lokalnie,
chocby ta "lokalnosc" oznaczala caly Wszechswiat.I dlatego twierdzi,ze Wszechswiat jest skonczony
jak i ze powstal kiedys w wyniku jakiegos wybuchu ktorego nazywa zartobliwie Big Bang,
bo nie wie jak powstal.
Podobnie jest i z bozonem H, i zapewne kiedy by zostal odkryty to wiele powstawaloby
nowych modeli o tym jak to ten Bozon H sam nabiera mase np. od czastki ktorej mase nadaje.
To wszystko jest fascynujace bo sprawdza sie w rzeczywistosci jezeli tylko ma dobra matematyke,
ale jest frustrujace dla umyslow szerokich ktore zdaja sobie sprawe ze to wszystko jest jedynie
modelem ktory zawsze moze okazac sie bledny w obszarze ktory do tej pory nie byl jeszcze
brany pod uwage.

"tak juz jest..."

[majka_monacka]

Pisałam tu kiedyś, cytując za kimś mądrzejszym, że umysł ludzki, żeby zachować równowagę psychiczną wobec nieznanego, musi mieć na podorędziu uniwersalną odpowiedź, jeśli innych nie staje: "tak już jest...".
Taką odpowiedź mają też przygotowaną organizmy mniej inteligentne. Słabiej wykształceni ludzie, zwierzęta, sztuczne modele mózgów. Są zdrowe umysłowo, bo się nadmiernie nie dziwią.
Ale zakres zdziwienia zależy od poziomu wiedzy i inteligencji. Nasza cywilizacja przesunęła ten zakres na kraj świata i mikroświata. Oraz na skraj własnego umysłu.

[dum10]

majka_monacka napisała:

> Ale zakres zdziwienia zależy od poziomu wiedzy i inteligencji. Nasza cywilizacj
> a przesunęła ten zakres na kraj świata i mikroświata. Oraz na skraj własnego umysłu.

To prawda,ze zakres zdziwienia zalezy od wiedzy i inteligencji.Tylko czy to,ze nasza cywilizacja
przesunala go na kraj swiata i mikroswiata jest rzeczywiscie skrajem naszego umyslu?
Raczej zagubieniem w niezrozumieniu swiata.Przeciez prawa fizyki klasycznej zaleza od
stalej struktury subtelnej a my wiemy ile ona wynosi w przyblizeniu tylko.Chocbysmy wiedzieli
ile ona wynosi dokladnie to jeszcze za malo aby rozumiec prawa fizyki klasycznej.
Musielismy wiedziec dlaczego ta stala jest wlasnie taka a nie inna,w przeciwnym wypadku
nasze zrozumienie otaczajacego nas swiata klasycznego jest wlasciwie zadne.
A zatem to przesuniecie granicy zdziwienia jest pozorne i wynika raczej z panujacej mody
mowienia o rzeczach nieskonczenie malych lub duzych co jak slusznie zauwazasz uspakaja
swiadomosc przecietnego czlowieka.

[petrucchio]

sajmon1973 napisał:

> W przypadku bozonu Higgsa zastanawia mnie jako laika taka rzecz;
> skora ta cząstka ( a w zasadzie pole jakie wytwarza)

Bozon Higgsa nie wytwarza pola Higgsa, tylko jest kwantem tego pola (nośnikiem jego oddziaływań). Jeśli wyobrazisz sobie pole kwantowe jako falujące morze energii, kwant jest najmniejszą dopuszczalną falką.

> odpowiada za nadawanie mas
> innym cząstkom,

Konkretnie: leptonom, kwarkom i bozonom cechowania W i Z. Pole Higgsa nie jest jakimś mistycznym źródłem wszelkiej masy. W szczególności, masy neutronów i protonów, z których składa się prawie cała "zwykła" materia, w prawie 99% mają inne źródło, a fotony i gluony są bezmasowe (ściśle mówiąc, nie mają masy spoczynkowej). Tak naprawdę mechanizm Higgsa był potrzebny teoretykom głównie po to, żeby wyjaśnić niezerową masę bozonów W i Z (nośników oddziaływań słabych), które wg skądinąd bardzo eleganckiej teorii oddziaływań słabych powinny mieć masę zerową (podobnie jak foton, czyli nośnik oddziaływań elektromagnetycznych, spokrewnionych ze słabymi).

> to skąd ono wie jakim cząstkom trzeba nadać jaką masę

Ono nic nie wie, tylko zachowuje się zgodnie z odpowiednimi równaniami, całkowicie bezmyślnie. Kula armatnia też nie wie, że leci po torze parabolicznym i że można przewidzieć, w co trafi.

> i co odpowiada za masę cząstki Higgsa?

O ile w ogóle coś rozumiem z mechanizmu Higgsa, odpowiada on za małą część masy samego bozonu Higgsa (wskutek oddziaływań pola Higgsa z samym sobą). Skąd bierze się reszta, trzeba będzie zapytać specjalistów, kiedy już dopracują teorię po kolejnych obserwacjach. Podejrzewam, że bozon Higgsa

[stalybywalec]

petrucchio napisał:

> > i co odpowiada za masę cząstki Higgsa?
>
> O ile w ogóle coś rozumiem z mechanizmu Higgsa, odpowiada on za małą część masy
> samego bozonu Higgsa (wskutek oddziaływań pola Higgsa z samym sobą). Skąd bie
> rze się reszta, trzeba będzie zapytać specjalistów, kiedy już dopracują teorię
> po kolejnych obserwacjach. Podejrzewam, że bozon Higgsa

[pomruk]

Malutkie sprostowanko. Po raz drugi określasz masę bozonu Higgsa na 135 GeV. CERN mówi w komunikacie prasowym o "około 126 GeV", a w komunikatach grup badaczy dla eksperymentów ATLAS i CMS mamy: dla pierwszej 126 GeV (126 GeV w tekście, 126,5 GeV w opisie rysunku), dla drugiej 125.3 ± 0.6 GeV.

www.atlas.ch/news/2012/latest-results-from-higgs-search.html
cms.web.cern.ch/news/observation-new-particle-mass-125-gev

[stalybywalec]

pomruk napisał:


> Malutkie sprostowanko. Po raz drugi określasz masę bozonu Higgsa na 135 GeV. CE
> RN mówi w komunikacie prasowym o "około 126 GeV", a w komunikatach grup badaczy
> dla eksperymentów ATLAS i CMS mamy: dla pierwszej 126 GeV (126 GeV w tekście,
> 126,5 GeV w opisie rysunku), dla drugiej 125.3 ± 0.6 GeV.

Pomruku, słuszne sprostowanie, lecz uważam, że jeśli to ma być bozon Higgsa, powinien być cięższy a tak o mamy rozpad na 2 kwarki dolne, bo rozpiętość teoretyczna przewidziana dla tych cząstek to 9 - 160 GeV

[petrucchio]

stalybywalec napisał:

> Historycznie rzecz traktując, prof. Higgs wprowadził pojęcie pola (później okre
> ślane jako pole Higgsa) w swym pierwszym artykule z 1964r., lecz artykuł, jako
> nic nie wnoszący nowego, został odrzucony i został dopiero przyjęty, gdy Profe
> sor dodał jedno jedyne zdanie mówiące, iż jeżeli hipoteza nowego pola okaże się
> prawdziwa, konsekwencją będzie weryfikacja empiryczna. Tym samym prof. Higgs z
> ałożył istnienie nowej cząstki. Tak więc, odpowiadając Twemu rozmówcy : za masę
> bozonu Higgsa odpowiada pole Higgsa

[stalybywalec]

petrucchio napisał:

> W zak
> resie 120-130 GeV szukano szczególnie pilnie, bo taką masę higgsa faworyzuje na
> jpopularniejsza wersja supersymetrii, dająca nadzieję na kolejne kroki w stronę
> Wielkiej Unifikacji i na dalsze przewidywania sprawdzalne empirycznie za pomocą LHC.

Pełna zgoda :).

Mur/beton Higgsa

[pies_na_teorie]

Jak dobrze walnąć w mur/beton z cegieł, pustaków i kamieni, to się rozleci na części składowe.

Czy uprawnione jest jednak założenie, że mur czy beton był pierwszy a nie cegły, pustaki i kamienie?