Az az elméleti modell, ami a QCD-re alapul, visszaadja a kísérleti adatokat. Főleg a nagyenergiás folyamatokban. A proton-elektron nagyenergiás szórás erre a legismertebb példa. A partonmodell feltételezésével előre ki lehet számítani a hatáskeresztmetszeteket, amiket aztán ki is mértek. Csak nagyon kicsi eltérés volt a mérés és a kisérlet között, amit gluonk figyelembevételével lehetett korrigálni. Ezek azt bizonyítják, hogy a nehézionütközésekben is a QCD az alapelmélet (mert az atommagok is végülis proton és neutronból állnak).
Úgy látom, számodra az jelenti a kvarkok létezésének bizonyítékát, hogy a kisérletek eredményét nem tudod máshogy értelmezni, s ezt a nemtudást közvetett bizonyítékként fogadod el a kvarkok létezésére.
Nos, akkor én mega kisérleti eredményeket nem tudom másként értékelni, mint a gravitonok és elemi töltésrészecskék alkotta leves létezésének bizonyítékát.
Akkor most mitől kvarkok meg gluonok ?????
Ez a logika az apró pici manócskalevest is bizonyítaná, ha valaki manócskákból próbálná felépíteni az anyagot, más szóval a közvetett okoskodásod nemsokat ér..
Sajnos nem vagyok boldog, mert a QCD-t nem sikerült megértenem. A Faggyev-Popov szellemtereknél elakadtam. Nem értem, hogy ott mit ügyeskednek, és hogy mi miatt végtelen a generátor-funkcionál stb. A QCD nagyságrendekkel nehezebb, mint a QED vagy a gyenge kölcsönhatás. De amikor megértem, akkor örülni fogok.
"Érdeklődnék, számodra mi volna a meggyőző, nem kérdéses kísérleti adat?
Ha kapnál holnap délután egy kémcsőnyit belőle? :)"
Én ezeket nem tudom. Csak egy RMKI-s részecskefizikus mondta nekem, hogy ezek a kísérleti adatok eléggé ingatagok...
"Azt ugye már tudjuk, hogy ilyen plazma sem a RHIC-nél, sem az LHC-nél nem jön létre. Ha az a kérdés, hogy van-e fázisátmenet, "megolvadnak"-e a hadronok, vagyis megszűnik-e a kvarkbezárás (úgy, mint 2-3 kvark összezártsága), akkor a válasz szerintem ma már egyértelmű igen. 6-7 éve még lehetett vitatni, ma már kevesen teszik."
Ez nekem nagyon jó hír! :)
Ezeket meg szeretném mihamarabb érteni. Meghogy az éta' tömege hogyan növekszik a topológikus instanton miatt. Mert azt kutatják, hogy az éta' tömege hogyan csökken le, amikor a királis szimmetria helyreáll. Úgy látom a QCD kimeríthetetlen aranybánya.
Sajnos a kísérleti adatok még nem elég meggyőzőek. Úgye látnak jeteket, de még nagyon kérdéses, hogy láttak el kvark-gluon plazmát.
Érdeklődnék, számodra mi volna a meggyőző, nem kérdéses kísérleti adat?
Ha kapnál holnap délután egy kémcsőnyit belőle? :)
Ezt sajnos nem tudom elintézni.
Ugye ez a plazma összességében egy óriási nagy színsemleges hadron. Mivel egy óriási nagy hadron, egy természetellenes részecske, így iszonyú gyorsan elbomlik. Emiatt nehéz a nehézionütközésekből kiszűrni, hogy vajon tényleg QGP-t láttak-e.
Azt ugye már tudjuk, hogy ilyen plazma sem a RHIC-nél, sem az LHC-nél nem jön létre. Ha az a kérdés, hogy van-e fázisátmenet, "megolvadnak"-e a hadronok, vagyis megszűnik-e a kvarkbezárás (úgy, mint 2-3 kvark összezártsága), akkor a válasz szerintem ma már egyértelmű igen. 6-7 éve még lehetett vitatni, ma már kevesen teszik.
Hogy miért mondom ezt? Amit jelenleg tudunk, mert megmértük:
1. Nehézion-ütközésben a back-to-back jetek száma drasztikusan lecsökken (mintegy 5-ös faktorral).
Ugyanakkor a kemény fotonok száma nem csökken semmit sem. Illetve d+Au -ban sincsen csökkenés.
Ezt én nem tudom máshogy interpretálni, mint hogy végbemennek a kemény folyamatok, csak a kirepülő partonok nem jutnak el jetként a detektorig. Ha pedig nem jutnak el, valami elnyeli őket. Valami bazi sűrű, erősen kölcsönható cucc. Hadrongáz ilyet nem nagyon tud csinálni.
2. Ha megnézed a hadronok spektrumát, csodálatos transzverztömeg-skálázást mutatnak, és radiális folyás nélkül T~177 MeV körül (pluszminusz néhány MeV, nem emlékszem) van a Boltzmann-hőmérsékletük. A Hagedorn-határhőmérséklet T~175 MeV-re jön ki. Ugye ez az a hőmérséklet, ami fölött nincs megengedve a hadronos fázis, mert divergens lenne az állapotok száma. Ezt megint nem tudom másképp interpretálni, minthogy a hadronok a kifagyásukról hozzák el az információt.
3. Ha megméred a fotonok spektrumának meredekségét, Látsz egy igen markáns, ~250 MeV hőmérsékletű komponenst. Ez bőven több a Hagedorn-hőmérsékletnél. Ezt szintén nem tudom máshogy értelmezni, mint hogy a fotonok egy nemhadronos anyagról hoznak számunkra információt.
4. Ha megméred a hadronok folyását, az teljesen inkonzisztens egy ideálisgáz-képpel, és teljesen konzisztens egy viszkozitásmentes folyadékkal. Kvarkszám-skálázást látsz (minden mezon és barion egyetlen görbére húzható, ha a konstituens kvarkok számával normálod a folyást és a mozgási energiát). Ezt nem tudom máshogy értelmezni, mint hogy kvarkok folyadékát látjuk, nem hadronos anyagot.
5. Ha megnézed a folyást különböző hőmérsékleteken, az látszik, hogy kb. 30-35 GeV-ig megy felfelé, és onnantól kezdve szaturál, és egészen 2.75 TeV-ig ugyanannyi marad. Ha megnézed a jet-elnyomást, hasonlót látsz. Ha megnézed a kémiai potenciált, ugyanezt látod. Egy bizonyos hőmérsékleten beáll egy lényeges változás a keletkező anyag jellegében, és onnantól kezdve úgy marad.
6.... van még rengeteg dolog, de talán ezek voltak a legfontosabbak.
(Ránéztem a lejjebb linkelt Wikipedia-cikkre, hát ugyan nem explicite hülyeség, de elég felületesen van megírva.)
A kísérletek bizonyították, amit az elmélet már évekkel azelőtt megjósolt a kvark-gluon plazmával kapcsolatban.
Ez sem teljesen pontos :)
Kicsit konkretizálom, amit az előbb írtam.
- Az elmélet szerint (Shuryak 1980) a QGP olyan állapot, amelyben érvényesül az aszimptotikus szabadság. Tehát a kvarkok és gluonok szabadon röpködnek, Aurora pedig perturbatív QCD-t számol és boldog :)
- A gyakorlatban az derült ki, hogy valóban létezik egy olyan állapot, ahol a hadronok "megolvadnak", de ez igazából a kvarkok folyadéka.
- Az elmélet szerint (Matsui-Satz 1986) a QGP egyértelmű jele lesz, hogy a nehezebb kvarkokból álló részecskék, mint pl. a J/psi mezon, nem fognak létrejönni: a nagy "nyüzsgésben" nem tudnak kötött állapotba kerülni. (Ennek jelét figyelte meg az SPS).
- A gyakorlatban kiderült, hogy a J/psi-ből már "hideg" ütközésben is kevés jön létre, nem megbízható jele a QGP-nek. A QGP egyértelmű jele végül az lett, hogy az erősen kölcsönható anyag mindenféle könnyű mezont elnyelt, míg a fotonokat átengedte. (Azt azóta sem tudni egyébként, hogy az SPS-ben létrejöhetett-e a kvarkanyag. A legújabb RHIC-es mérések szerint az energiasűrűség pont a határon volt...)
A kvark-gluon plazma (nevezzük így) egyértelmű jeleit 130 GeV egy nukleonra jutó ütközési energián mutatták ki először a RHIC gyorsító aranyat ütköztető kísérletei. Ez 2002-ben történt, az ellenpróba pedig 2003-ban. Tehát Csörgő Tamás ezt 2004-ben már nyilván sejtette, de nem nyilatkozhatta le ebben a formában, hiszen a felfedezés hivatalos bejelentését a RHIC négy kísérlete 2005-ben tette meg* egy-egy vaskos, részletes publikáció kíséretében.
2010-ben a RHIC meg is mérte az anyag hőmérsékletét egyfajta színképelemzéssel. Az jött ki, hogy a kvarkanyag hőmérséklete legalább 4 billió fok, duplája annak, amely fölött már hagyományos anyag nem létezhet.
2011-ben az LHC 2.7 TeV-es ólom-ütközéseiben látott anyag érdemi eltérést nem mutat a RHIC-ben látott anyag tulajdonságaihoz képest. Kicsit nagyobb energiasűrűség, kb. ennyi.
---
* Ezekben a publikációkban kvark-gluon plazma elnevezést nem használták, sűrű partonanyagnak, erősen kölcsönható kvarkanyagnak, kvarkfolyadéknak titulálták, ami létrejött. Ennek okai:
1) Az elméleti várakozások egy gázszerű , szabadon "kavargó" anyagot vártak volna. Ehelyett -és ez nagy meglepetés volt- folyadékként viselkedő anyag lett az eredmény, amelynek részecskéi erősen kölcsönhatnak.
2) 2000-ben -lényegében amikor a RHIC-en megnyomták a Start-gombot- a CERN SPS gyorsítója kijött egy (publikációra nem alapozott) kijelentéssel, hogy megtalálták a kvark-gluon plazmát. Ennek megalapozottságában némelyek kételkedtek, azóta viszont egyértelműen kiderült, hogy az a jel, amit ők láttak, a hideg nukleáris anyagból is származhat. Ezért jó dolog az ellenpróba...
A nehézionütközésekkel az a baj, hogy ott nem lehet a perturbatív QCD-vel számolni. Nemiscsak a feltételezett ősrobbanás kori QGP miatt fontos ez az egész, hanem azért, mert a QGP-ben lehetne tesztelni a QCD-t. Mert ott annyira lecsökken a QCD csatolási állandója, hogy ott tényleg jó a perturbációszámítás, és vannak színes kvark és gluon aszimptotikus állapotok. Szóval olyan jól kezelhető lenne, mint a kvantumelektrodinamika. Csak egy csöppet változatosabb lenne, mert nyolcféle különböző színes elektromos és színes mágneses mező van, amik mind a kvarkokkal, mind egymással kölcsönhatnak. De a nehézionokban ez az egész nem müködik, ott effektív modelleket lehet használni. Vagyis, hogy nukleonok pionokat és delta részecskéket cserélnek ki. Illetve rácstérelmélettel számolnak, de az közelítőleg müködik. A hadronikus (kötött) állapotokra nincs möködő perturbatív QCD-s elméleti leírás.
"Szép dolog egy ilyen elmélet, csak az az aprócska szépséghibája van, hogy nem igaz. Annak ellenére, hogy eszméletlen összegeket költöttek rá nem találják a Higgs bozontot."
Igazából a Higgs-mechanizmus és a skaláris Higgs-bozon esete két különböző dolog. Ha nem lenne Higgs-bozon, akkor is lehetne Higgs-mechanizmus, csak mások generálnák a tömeget. Magyarok alkottak elméletet, hogy eddig ismeretlen vektorrészecskék is generálhatnak tömeget. Illetve ott a technicolor elmélet, miszerint a kvark-antikvark pároknak van egy eddig ismert erős kölcsönhatás mellett egy másféle erő kölcsönhatása. Ez is generálhatná a tömeget. Ez nem tenné szükségessé egy skalár tér szükségességét, hanem a jelenlegi kvarkokkal magyarázná, csak egy új kölcsönhatást tételez fel. És a dinamikából adódna a szimmetriasértés, ami a tömeget generálná.
Eddig nem ismernek nulla spinű elemi részecskét, ami tényleg elemi. Ugye a nulla spinű mezonok (például a pionok) is feles spinű kvarkokból áll. A tényleg elemi nulla spinű részecskék egy kicsit bajosak. Mert önkényesen kell levágni a negatív energiás tartományát egy lépcsőfüggvénnyel.
"Bár az eddigi bizonyítékok többsége arra mutat, hogy az RHIC során megfigyelt tûzgolyó tulajdonságai kvark-gluon plazma eredetûek, ez továbbra sem elegendõ ahhoz, hogy a kísérletezõk kijelenthessék, a QGP jelenséget észlelték""
Ebben igaza van Astrojannak. Sajnos a kísérleti adatok még nem elég meggyőzőek. Úgye látnak jeteket, de még nagyon kérdéses, hogy láttak el kvark-gluon plazmát. Ugye ez a plazma összességében egy óriási nagy színsemleges hadron. Mivel egy óriási nagy hadron, egy természetellenes részecske, így iszonyú gyorsan elbomlik. Emiatt nehéz a nehézionütközésekből kiszűrni, hogy vajon tényleg QGP-t láttak-e.
A Higgs-mechanizmus nagyon jo elmelet... ahol a Higgs bozon egy nulla spinu elemi reszecske.
Szép dolog egy ilyen elmélet, csak az az aprócska szépséghibája van, hogy nem igaz. Annak ellenére, hogy eszméletlen összegeket költöttek rá nem találják a Higgs bozontot.
Ebből viszonylag egyszerűen levezethető, hogy a Higgs bozon általi Higgs mechanizmus NEM nagyon jó elmélet :))
Na persze még várhatunk egy kicsit amíg építenek egy mégnagyobb kollidert, hátha majd ott találnak valamit..
"Bár az eddigi bizonyítékok többsége arra mutat, hogy az RHIC során megfigyelt tûzgolyó tulajdonságai kvark-gluon plazma eredetûek, ez továbbra sem elegendõ ahhoz, hogy a kísérletezõk kijelenthessék, a QGP jelenséget észlelték"
Marhaságokat írogatsz. A kísérletek bizonyították, amit az elmélet már évekkel azelőtt megjósolt a kvark-gluon plazmával kapcsolatban.
Ez volt az elmélet:
" A következtetés tehát az, hogyaz Au + d ütközésben ilyen erősen abszorbeáló közeg nem keletkezett, de az Au + Auesetben igen! Nyomon vagyunk! Ez lesz a Kvark Gluon Plazma! Hátra van még az, hogyellenőrizzük ennek a közegnek a tulajdonságait és összevessük az elméletileg várttulajdonságokkal. Ha egyezést tapasztalunk, akkor elmondhatjuk, hogy "jó mulatság, férfimunka volt!" Befejezésül szeretném hangsúlyozni, hogy amit találtak, az nem egyspekulativ elmekonstrukció igazolása, hanem egy valódi fizikai jelenség felfedezése. Ezegy gyönyörű jelenség! Ez azt bizonyítja, hogy a hadronikus anyagnak egy újhalmazállapotát találták meg! A hátralévő feladat már „csak” az, hogy megkeressék ennekaz új halmazállapotnak a helyes elméleti leírását"
/2004/
"Már a korábbi kísérletek alapján tudtuk, hogy a RHIC arany-arany ütközéseiben új anyagforma jött létre, amely a várakozásoktól eltérően nem szabad kvarkok és gluonok gázaként viselkedik, hanem folyadék halmazállapotú. Bizonyítottuk már azt is, hogy ez a közeg kvarkok folyadéka. Azt találtuk, hogy ebben a tökéletesen folyó 'őslevesben' a kvarkok erősen csatolódnak egymáshoz" - mondta Csörgő Tamás professzor, az MTA KFKI Részecske és Magfizikai Kutató Intézet tudományos tanácsadója (aki egyben a Harvard University vendégkutatójaként a nagyenergiás fizika elméleti és kísérleti szakértője)."
" A kísérleti megfigyelések alapján fogalmazták meg a következtetést: az arany-arany ütközésekben megfigyelt részecskeloszlások éppen olyanok voltak, mint amilyenekre az elméleti fizikusok a kvark-gluon plazma keletkezése esetén számítanak."
A Higgs-mechanizmus nagyon jo elmelet, mert nulla tomegu vektorterekkel dolgozhat, ami renormalhato. Mert tomeges vektorterek nem lennenek renormalhatok. A tomegtagok igazabol a Higgs bozon vakuumallapotaval valo kolcsonhatasi tag, igy maga a vektormezo igazabol nulla tomegu maradhat,
A Standard Modell a Higs bozon altali Higgs-mechanizmust targyalja, ahol a Higgs bozon egy nulla spinu elemi reszecske. De vannak mas elmetek is, amik tudjak a Higgs mechanizmust. Peldaul egegsz spinu, eddig fel nem fedezett egesz spinu vektorterek is letrehozhatnak Higgs-mechanizmust. A szupravazetoben a Meissner-hatast, vagyis hogy a magneses ter nem jut be a szupravezetobe, azt is a Higg-mechanizmus okozza. Csak itt a Higgs-bozonnak a Cooper elektronok felelnek meg.
ha nincs kvark és gluon, akkor micsoda a kvark-gluon plazma, amit a CERN-ben 175MeV-on létrehoztak ? Hazugság. Tévedés. Álom. Nem azt hozták létre hanem mást. Nem hoztak létre semmit. Létrehoztak valamit és ráfogták, hogy az a kvark. Békabrekegés. Enyv. Mindent nekem kell tudnom? Nem. Szerintem nem hoztak létre kvarkot mert kvark nincs. Graviton van. Meg elektromos töltésrészecske. Ezek elegye vagy kombinációja fordulhat elő a plazmában.
Cecewinamp, neutrínó lehetséges hogy van, de nem elemi részecske, ugye most már hasonlítgatják a sebességét a fényéhez, tudnak belőle gyártani, próbálják vizsgálni stb. Mivel nehezen vizsgálhatók ezért még sok a feltételezés.
Ah, köszönöm kérdésed, van. Higgs bozon nincs, tehát a Higgs mechanizmus sehogysem igaz, a tömeg másképp ugrik elő.
Így: 4 elemi részecske építi fel az összes többit, a stabil részecskék tóruszok, a tórusz felületet 2 elemi részecske járja be mind a protonban mind az elektronban. A pozitron ugyanaz az anyag mint a proton csak a proton keringési frekvenciája nagyobb, tehát az anyag-antianyag kérdés félre van értve, mert az elektronnak nemcsak a pozitron az antianyaga hanem a proton is !!!
A proton csak azért nem száll fel az elektronra mert frekvenciában különbözik (nagyon). Az elektron csak akkor tud fotonná annihilálódni ha azonos frekvenciájú partnert kap, ez a pozitron. A foton 4 elemi részecskébõl áll az előbbiekből is következően (yin-yang) Na nem is véletlen, hogy ez a szimbólum ennyire fontos a keleti kultúrákban, a yin-yang jelkép az anyagi világ megértésének kulcsa.
Szóval kvarkok nincsenek, ezért nem találják őket. Nincs színes kvark, fekete fehér, illatos vagy kecses, egyik sincs.
Gluonok sincsenek, ezért nem találják őket.
Mi ragasztja össze az atommagot ? A magban lévő elektronok. Értelemszerűen neutronok nem léteznek. Amit neutronnak vélünk az MINDIG egy elektrontóruszba pattintott protontórusz páros. Ha ez a páros kilép az atommagból akkor az elektron le is esik a protonról egy idő után (tíz perc) mert nincs ami megvezesse. A magban a protontóruszok vezetik az elektront, ezért lehet elektron stabilan a magban (ezt most úgy mondják, hogy a neutron stabil lehet az atommagban, de mint látható a neutron mindig egy proton-elektron páros)
Tehát a neutron arra bomlik ami mindig is volt a magban, elektronra és protonra. Összevág ez a kisérleti tényekkel ? Mondom kisérleti.
De ideteszek egy izotópbomlást szemléltetésként: Fluor 16
Azért mert esetleg a Higgs mechanizmus nem úgy igaz ahogy gondolták, igen nagy merészség azt kijelenteni, hogy az "egész részecskefizika ostobaságokra épül."
Vagy esetleg van valami ami jobban egybevég a kisérleti tényekkel, mint a standard modell?
Jó nagy csend van a Higgs arcraesés körül, pedig már 4 hónap eltelt amióta sarokba szorult az "isteni" részecske ami nincs. Pedig kb fél év alatt kizárták a csaknem teljes LHC energiatartományt (145-480 GeV) és akkor csak a 114-145 GeV maradt átvizsgálásra. Ez a tartomány úgylátszik nehezebb falat, de az a valószínűbb, hogy nem hiszik el, hogy az egész részecskefizika ostobaságokra épül.
Tud valaki híreket, hol tart a 114-145 GeV tartomány átvizsgálása ?
Egy brit kutató szerint elképzelhető, hogy megtalálták a fizika egyik legkeresettebb szubatomi részecskéjét, a Higgs bosont. Az erre mutató közvetett bizonyítékok azonban meglehetősen gyenge lábakon állnak.
Peter Renton, az Oxford egyetem részecskefizikusa szerint a részecske egy svájci részecskegyorsítóban mutatta meg magát. A Higgs boson lehet a magyarázat arra, hogyan lehet a többi részecskének tömege, illetve az eddig hiába keresett építőkővel lehetne teljes az anyag felépítését leíró elmélet.
Renton Higgs bosont érintő feltételezéseit a Nature szaklap közölte. "A svájci kutatók valaminek a nyomára bukkantak, de közel sem biztos, hogy ez a Higgs boson. Az első tulajdonságai alapján hasonlít a Higgs bosonra, de ezt csak közvetlen megfigyelések tudnák igazolni", jelentette ki a kutató a BBC-nek.
Lehet csak háttérzaj
Ha helyes a feltételezés, Peter Renton becslése szerint a hiányzó elemi építőkő tömege 115 gigaelektronvolt lehet. Az elmélethez a kiindulási adatokat a Genf melletti LEP pozitrongyorsító szolgáltatta. A berendezés jelenleg átalakítás alatt van, mivel hadrongyorsító (LHC) épül belőle.
Peter Renton szerint mintegy 9 százalék lehet az esélye annak, hogy a gyorsító műszerei által felfogott jel csupán háttérzaj. A 27 kilométeres kerületű LEP gyorsítóban a kutatók elektronokat és pozitronokat gyorsítottak és ütköztettek egymásnak.
A romokat vizsgálják
Az ütközések során rendkívüli energiák szabadultak fel. Maguk az ütközések túl parányiak a megfigyeléshez, viszont a törmelékben nehezebb részecskék is megjelenhetnek. Az elméletek szerint a Higgs boson rendkívül instabil, és gyorsan elbomlik, még ha egyszer sikerül is elszigetelten előállítani.
Peter Renton az ütközésekben keletkezett más részecskék viselkedéséből, közvetett bizonyítékok alapján vonta le következtetéseit. A mért adatok előremutatóak, de az eredményeket más kutatóknak is meg kell erősíteni, jelentette ki Bryan Webber, a Cambridge egyetem elméleti fizika tanszékének professzora.
Hiányos az eddigi 16
A mért tömeg pontosan egyezik az LEP legnagyobb energiájával. A közvetett jelek viszont arra mutatnak, hogy a Higgs bosonnak is ezen érték közelében kellene lennie, fejtegette Webber. A fizikusok eddig az anyag felépítését leíró Standard Modellbe illeszkedő részecskék közül 16-ot tudtak megfigyelni.
Viszont ezek összessége nem elegendő a Standard Modell működőképességéhez. Ha csak a 16 részecske létezik, nem lenne tömegük, ez pedig nyilvánvalóan ellentmond a makrofizikai tapasztalatoknak. Ezért egy további részecske létezését feltételezik, amely a tömegét volna "felelős".
Ez volna a Higgs boson, melynek létezését a 60-as évek végén Peter Higgs edinburgh-i fizikus és kollégái jelezték előre. Az elméletük szerint a részecskék egy általános, mindenen áthatoló mező, a nevezetes boson hordozta Higgs mező révén nyernék a tömegüket.
