18 augustus 2022

Over schuren en deeltjesversnellers gesproken

De LHC heeft 1/femtobarn bereikt! Credit: ATLAS Collaboration

Bij deeltjesversnellers zoals de Amerikaanse Tevatron van het Fermilab en de Europese Large Hadron Collider (LHC) van CERN knallen ze met grote snelheid deeltjes tegen elkaar. Bij de Tevatron laten ze protonen tegen antiprotonen botsen, bij de LHC protonen tegen protonen, miljarden per seconde en dat uren, dagen, weken, zelfs maanden achter elkaar. Hoe meer deeltjes, hoe meer botsingen, des te meer data ze hebben. Als maat voor de data gebruiken natuurkundigen de Engelse term ‘barn’, in het Nederlands schuur. Oorsprong ervan lijkt te liggen bij de beroemde natuurkundige Enrico Fermi, die ooit riep dat een atoomkern zo groot als een schuur is, bij wijze van spreken dan. Ieder deeltje heeft een zogenaamde cross-section, een kleine omtrek waarbinnen het kan reageren met een ander deeltje. Hoe groter de cross-section – weergegeven in barn – des te meer kans dat het reageert op andere deeltjes. Eén barn is 10-28 m2. Natuurkundigen rekenen vooral in femtobarn, 1 fb=10-43 m2. De hoeveelheid botsingen die de deeltjesversnellers kunnen produceren noemen ze de luminosity en de eenheid daarvan is de omgekeerde femtobarn. De Tevatron heeft de afgelopen tien jaren 10/fb weten op te hoesten, de LHC heeft afgelopen jaar 1/fb geproduceerd (zie de afbeelding). De Tevatron heeft op dit moment dus een grote voorsprong, maar op 30 september a.s. stoppen de botsingen en moet de Tevatron letterlijk z’n deuren sluiten vanwege bezuinigingen. De LHC is veel krachtiger en is bezig snel z’n achterstand in te halen. Aan de Tevatron zijn meerdere detectoren verbonden, zoals de CDF en D0. Onlangs kwam op twee manieren aan het licht dat deze detectoren de data op verschillende wijze interpreteren: CDF zag onlangs een hobbel in de data bij 145 GeV, terwijl D0 deze niet zag. Ook bleek het CDF een verschil te zien tussen de massa van een topquark en anti-topquark, terwijl Do dat verschil niet zag. Hoe die verschillen te verklaren zijn weet men nog niet. We horen er vast nog meer over. Bron: Cosmic Variance + Vixra.

 

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: