Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ядролық физика эксперименті
Nuclear physics experiment
BaBar эксперименті, немесе жай ғана BaBar – 500-ден астам физик пен инженердің халықаралық ынтымақтастығы. Олар протонның тыныш массасынан шамамен он есе жоғары энергияда (~10 ГэВ) атомдық емес әлемді зерттейді. Эксперименттің негізгі мақсаты – зарядтық жұптылық бұзылуын зерттеу болды. BaBar Калифорния штатындағы Энергетика департаменті үшін Стэнфорд университеті басқаратын SLAC Ұлттық үдеткіш зертханасында орналасқан.
The BaBar experiment, or simply BaBar, is an international collaboration of more than 500 physicists and engineers studying the subatomic world at energies of approximately ten times the rest mass of a proton (~10 GeV). Its design was motivated by the investigation of charge parity violation. BaBar is located at the SLAC National Accelerator Laboratory, which is operated by Stanford University for the Department of Energy in California.
Физика
BaBar эксперименті материя мен антиматерияның арасындағы қатынастағы айырмашылықты түсіну үшін, зарядтық теңдіктің бұзылуын өлшеу арқылы құрылды. CP симметриясы – зарядтық конъюгация симметриясының (C симметриясы) және паритет симметриясының (P симметриясы) комбинациясы, олардың әрқайсысы әлсіз өзара әрекеттесулерден басқа жеке сақталады. BaBar B мезон жүйесіндегі CP бұзылуын зерттеуге бағытталған. Эксперимент атауы B мезонының (символ ) және оның антибөлшегінің (символ , «B бар» деп айтылады) номенклатурасынан алынған. Сондықтан эксперименттің талисманы – Бабар пілі болды. Егер CP симметриясы сақталса, B мезондары мен олардың антибөлшектерінің ыдырау жылдамдығы бірдей болуы керек. BaBar детектордағы екіншілік бөлшектерді талдау көрсеткендей, бұл жағдай орындалмады. 2002 жылдың жазында 87 миллион / мезон жұп оқиғаларын талдау нәтижесінде жарияланған нақты мәліметтер ыдырау жылдамдықтарының тең емес екенін анық көрсетті. Жапониядағы KEK зертханасындағы Belle эксперименті де ұқсас нәтижелерді растады. CP бұзылуы бөлшектер физикасының Стандартты моделінде болжалған және бейтарап каондар жүйесінде (/ мезон жұптары) жақсы орнатылған. BaBar эксперименті осы әсердің эксперименттік өлшемдерінің дәлдігін арттырды. Қазіргі уақытта нәтижелер Стандартты модельмен сәйкес келеді, бірақ ыдырау режимдерін одан әрі зерттеу болашақта қарама-қайшылықтарды анықтауы мүмкін. BaBar детекторы – көп қабатты бөлшектерді анықтағыш. Оның кең қатты бұрышпен (жартылай герметикалық), 10 мкм дәлдігімен төбелік орналасуын анықтау (силицийлік төбелік детектормен қамтамасыз етіледі), көп ГеВ импульстарында пиондар мен каондарды жақсы ажырату (жаңа Черенков детекторымен қамтамасыз етіледі) және бірнеше проценттік дәлдіктегі электромагниттік калориметрия (CsI(Tl) сцинтилляциялық кристалдары) B мезон жүйесіндегі CP бұзылуынан басқа ғылыми зерттеулерді жүргізуге мүмкіндік береді. Сирек ыдырауларды зерттеу, экзотикалық бөлшектерді іздеу, төмен және шарм кварктарын қамтитын мезондармен байланысты құбылыстарды және тау лептондарымен байланысты құбылыстарды дәл өлшеу мүмкін. BaBar детекторы 2008 жылдың 7 сәуірінде жұмысын тоқтатты, бірақ деректерді талдау әлі де жалғасуда.
BaBar was set up to understand the disparity between the matter and antimatter content of the universe by measuring Charge Parity violation. CP symmetry is a combination of Charge conjugation symmetry (C symmetry) and Parity symmetry (P symmetry), each of which are conserved separately except in weak interactions. BaBar focuses on the study of CP violation in the B meson system. The name of the experiment is derived from the nomenclature for the B meson (symbol ) and its antiparticle (symbol , pronounced B bar). The experiment's mascot was accordingly chosen to be Babar the Elephant :). If CP symmetry holds, the decay rate of B mesons and their antiparticles should be equal. Analysis of secondary particles produced in the BaBar detector showed this was not the case – in the summer of 2002, definitive results were published based on the analysis of 87 million / meson pair events, clearly showing the decay rates were not equal. Consistent results were found by the Belle experiment at the KEK laboratory in Japan. CP violation was already predicted by the Standard Model of particle physics, and well established in the neutral kaon system (/ meson pairs). The BaBar experiment has increased the accuracy to which this effect has been experimentally measured. Currently, results are consistent with the Standard Model, but further investigation of a greater variety of decay modes may reveal discrepancies in the future. The BaBar detector is a multilayer particle detector. Its large solid angle coverage (near hermetic), vertex location with precision on the order of 10 μm (provided by a silicon vertex detector), good pion–kaon separation at multi GeV momenta (provided by a novel Cherenkov detector), and few percent precision electromagnetic calorimetry (CsI(Tl) scintillating crystals) allow a list of other scientific searches apart from CP violation in the B meson system. Studies of rare decays and searches for exotic particles and precision measurements of phenomena associated with mesons containing bottom and charm quarks, as well as phenomena associated with tau leptons are possible. The BaBar detector ceased operation on 7 April 2008, but data analysis is ongoing.
Ескерткіш оқиғалар
2005 жылдың 9 қазанында BaBar эксперименті PEP II позитрон-электрондық соқтығыстырғышынан 1 × 1034 см-2с-1 астам жарықтылық тіркеді. Бұл PEP II жобаланған жарықтылықтың 330% құрайды және 1.73 А токпен электрондық сақтау сақинасындағы және 2.94 А токпен позитрондардың рекордтық көрсеткіштерімен бірге тіркелді. "BaBar эксперименті үшін жарықтылықтың жоғарылауы секунд сайын соқтығысулардың көбеюін білдіреді, бұл дәл нәтижелерге және басқа жағдайда көрінбейтін физикалық эффекттерді табуға мүмкіндік береді". 2008 жылы BaBar физиктері ботоний кварктар отбасындағы ең төмен энергиялы бөлшекті – ηb бөлшегін анықтады. Эксперименттің жетекшісі Хасан Джавахери: "Бұл нәтижелер 30 жылдан астам уақыт бойы күткен еді және күшті өзара әрекеттесу туралы біздің түсінігімізге маңызды үлес қосады" деді. 2012 жылдың мамырында BaBar эксперименті жақында талданған деректері бөлшектер физикасының Стандартты моделінің болжамдарынан ауытқуларды көрсетуі мүмкін екенін хабарлады. Эксперименттер екі бөлшек ыдырауын, және , Стандартты модель болжағаннан жиірек болатынын анықтады. Бұл ыдырау түрінде B мезоны D немесе D* мезонына, тау-лептонына және антинейтриноға ыдырайды. Артықшылықтың маңыздылығы (3,4 сигма) Стандартты модельден айырылу туралы мәлімдеуге жеткіліксіз болғанымен, нәтижелер қателік болуы мүмкін екенін көрсетеді және қазіргі теорияларға әсер етуі мүмкін. 2015 жылы LHCb және Belle эксперименттерінің нәтижелері осы ыдырау процестерінде Стандартты модельден тыс физиканың болуы мүмкін екенін растады (3,9 сигмаға дейін), бірақ әлі де 5 сигманың алтын стандартына жетпеді.
On 9 October 2005, BaBar recorded a record luminosity just over 1 × 1034 cm−2s−1 delivered by the PEP II positron electron collider. This represents 330% of the luminosity that PEP II was designed to deliver, and was produced along with a world record for stored current in an electron storage ring at 1.73 A, paired with a record 2.94 A of positrons. "For the BaBar experiment, higher luminosity means generating more collisions per second, which translates into more accurate results and the ability to find physics effects they otherwise couldn’t see." In 2008, BaBar physicists detected the lowest energy particle in the bottomonium quark family, ηb. Spokesperson Hassan Jawahery said: "These results were highly sought after for over 30 years and will have an important impact on our understanding of the strong interactions." In May 2012 BaBar reported that their recently analyzed data may suggest deviations from predictions of the Standard Model of particle physics. The experiments see two particle decays, and , happen more often than the Standard Model predicts. In this type of decay, a B meson decays into a D or D* meson, a tau lepton and an antineutrino. While the significance of the excess (3.4 sigma) is not enough to claim a break from the Standard Model, the results are a potential sign of something amiss and are likely to impact existing theories. In 2015 results from LHCb and the Belle experiment strengthen the evidence (to 3.9 sigma) of possible physics beyond the Standard Model in these decay processes, but still not at the gold standard 5 sigma level of significance.
Деректер жазбасы
Жүргізу кезеңі Интегралды жарықтылығы (fb−1) 1 22 қазан 1999 – 28 қазан 2000 22.93 2 2 ақпан 2001 – 30 маусым 2002 68.19 3 8 желтоқсан 2002 – 27 маусым 2003 34.72 4 17 қыркүйек 2003 – 31 шілде 2004 109.60 5 16 сәуір 2005 – 17 тамыз 2006 146.61 6 25 қаңтар 2007 – 4 қыркүйек 2007 86.06 7 13 желтоқсан 2007 – 7 сәуір 2008 45.60 Барлығы 22 қазан 1999 – 7 сәуір 2008 513.70
Run Period Integrated luminosity(fb−1) 1 22 October 1999 – 28 October 2000 22.93 2 2 February 2001 – 30 June 2002 68.19 3 8 December 2002 – 27 June 2003 34.72 4 17 September 2003 – 31 July 2004 109.60 5 16 April 2005 – 17 August 2006 146.61 6 25 January 2007 – 4 September 2007 86.06 7 13 December 2007 – 7 April 2008 45.60 Total 22 October 1999 – 7 April 2008 513.70