Sonntag, 26. September 2010
LHC entdeckt bislang unbekanntes Phänomen
klauslange,15:50h
Erste Ergebnisse von Protonenkollisionen zeigen eine neue Art der Teilchenkopplung, die bei solchen Protonenkollisionen nicht zu erwarten waren.
Welt der Physik berichtet:
http://www.weltderphysik.de/de/4245.php?ni=2117
Daraus:
Die Forschergruppe am CMS-Detektor des Large Hadron Collider (LHC) in Genf ist bei der Kollision von Protonen auf einen neuen Effekt gestoßen. Sie führten Experimente mit hoher Multiplizität durch, bei denen über hundert elektrisch geladene Teilchen entstehen. Die Teilchen werden kurz nach der Kollision bei sieben Tetraelektronenvolt in alle Richtung geschleudert, bei einigen schien die Flugrichtung allerdings nicht beliebig zu sein, sondern von der Bahn eines anderen Teilchens abzuhängen. Dieses Phänomen nennt man Winkelkorrelation. Die Forscher schließen daraus, dass die Teilchen im Moment ihrer Entstehung auf eine bestimmte Weise "gekoppelt" waren. Es ist die erste neuartige Beobachtung, die nach knapp einem halben Jahr Betrieb am LHC gemacht wurde.
Wie es zu der Korrelation kommt, ist noch nicht geklärt. "Derartige Muster in den Teilchenverteilungen wurden vorher nur in hochenergetischen Schwerionenkollisionen gesehen, bei denen Quark-Gluon-Plasma produziert wurde", erklärt Anton Rebmann vom Institut für Theoretische Physik der Universität Wien.
scinexx.de versucht eine konventionelle Deutung der Beobachtung:
http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-12305-2010-09-23.html
Darin:
„Derartige Muster in den Teilchenverteilungen wurden vorher nur in hochenergetischen Schwerionenkollisionen gesehen, bei denen Quark-Gluon-Plasma produziert wurde“, erklärt Anton Rebhan von der Technischen Universität Wien, der an der Theorie des Quark-Gluon-Plasmas forscht. „Eine mögliche Erklärung dieses Phänomens ist, dass diese Strukturen einen Zustand noch vor der Erzeugung des Quark-Gluon-Plasma widerspiegeln“, meint der Wiener Physiker.
Ein zu solchen Strukturen passender hypothetischer Vorläufer des Quark-Gluon-Plasmas wird in der theoretischen Physik tatsächlich seit einiger Zeit diskutiert und manchmal als "Glasma" bezeichnet, aber niemand kam auf die Idee, dass es in Protonenkollisionen auf diese Weise beobachtbar werden könnte. „Die hohen Energien und Teilchendichten des LHC machen es offenbar möglich, einen relativ direkten Blick auf diesen komplexen und faszinierenden Materiezustand zu werfen, der praktisch rein aus stark wechselwirkenden Gluonen besteht“, vermutet Anton Rebhan.
Doch m.E. hat es schon seinen Grund, warum niemand einen solchen Kopplungseffekt bei Protonen-Protonen-Kollisionen vermutet hat. Daher will ich auf ganz andere Erklärungsalternativen verweisen, wie sie der Stringtheoretiker Lubos Motl anführt:
http://motls.blogspot.com/2010/09/lhc-probably-sees-new-shocking-physics.html
Daraus:
Well, it surely looks like an extended object of some kind, a stick, a string, a magnet, a rigid rod, or, which is most likely to be chosen by conventional QCD experts, a "longitudinally extended cylindrical volume of quark-gluon plasma" - feel free to choose something. ;-)
Of course, I would conservatively choose a dual string - or a flux tube - with quarks at the endpoints. Its length is a few fermi, it wants to be really straight as it is stretched, and when it is forced to break, it creates many smaller charged strings that move in the same or opposite direction because the momentum is nearly democratically distributed among the string bits. Because of the negative pressure along the string, the string may also break into oppositely moving pieces.
I am a bit puzzled why this "normal" stringy behavior is not included in the simulations they're comparing the experiment with (although I realize it's very hard from a weakly coupled field theory perspective) - but needless to say, I have no detailed knowledge of GEANT4 whatsoever. At any rate, the most straightforward preliminary conclusion I would offer is that they are seeing some stringy features of ordinary QCD rather than "new particles".
So this has nothing to do with the Higgs or SUSY - it is at a lower-than-expected energy scale, too. But it seems to go beyond the old accelerators tests of QCD.
Welt der Physik berichtet:
http://www.weltderphysik.de/de/4245.php?ni=2117
Daraus:
Die Forschergruppe am CMS-Detektor des Large Hadron Collider (LHC) in Genf ist bei der Kollision von Protonen auf einen neuen Effekt gestoßen. Sie führten Experimente mit hoher Multiplizität durch, bei denen über hundert elektrisch geladene Teilchen entstehen. Die Teilchen werden kurz nach der Kollision bei sieben Tetraelektronenvolt in alle Richtung geschleudert, bei einigen schien die Flugrichtung allerdings nicht beliebig zu sein, sondern von der Bahn eines anderen Teilchens abzuhängen. Dieses Phänomen nennt man Winkelkorrelation. Die Forscher schließen daraus, dass die Teilchen im Moment ihrer Entstehung auf eine bestimmte Weise "gekoppelt" waren. Es ist die erste neuartige Beobachtung, die nach knapp einem halben Jahr Betrieb am LHC gemacht wurde.
Wie es zu der Korrelation kommt, ist noch nicht geklärt. "Derartige Muster in den Teilchenverteilungen wurden vorher nur in hochenergetischen Schwerionenkollisionen gesehen, bei denen Quark-Gluon-Plasma produziert wurde", erklärt Anton Rebmann vom Institut für Theoretische Physik der Universität Wien.
scinexx.de versucht eine konventionelle Deutung der Beobachtung:
http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-12305-2010-09-23.html
Darin:
„Derartige Muster in den Teilchenverteilungen wurden vorher nur in hochenergetischen Schwerionenkollisionen gesehen, bei denen Quark-Gluon-Plasma produziert wurde“, erklärt Anton Rebhan von der Technischen Universität Wien, der an der Theorie des Quark-Gluon-Plasmas forscht. „Eine mögliche Erklärung dieses Phänomens ist, dass diese Strukturen einen Zustand noch vor der Erzeugung des Quark-Gluon-Plasma widerspiegeln“, meint der Wiener Physiker.
Ein zu solchen Strukturen passender hypothetischer Vorläufer des Quark-Gluon-Plasmas wird in der theoretischen Physik tatsächlich seit einiger Zeit diskutiert und manchmal als "Glasma" bezeichnet, aber niemand kam auf die Idee, dass es in Protonenkollisionen auf diese Weise beobachtbar werden könnte. „Die hohen Energien und Teilchendichten des LHC machen es offenbar möglich, einen relativ direkten Blick auf diesen komplexen und faszinierenden Materiezustand zu werfen, der praktisch rein aus stark wechselwirkenden Gluonen besteht“, vermutet Anton Rebhan.
Doch m.E. hat es schon seinen Grund, warum niemand einen solchen Kopplungseffekt bei Protonen-Protonen-Kollisionen vermutet hat. Daher will ich auf ganz andere Erklärungsalternativen verweisen, wie sie der Stringtheoretiker Lubos Motl anführt:
http://motls.blogspot.com/2010/09/lhc-probably-sees-new-shocking-physics.html
Daraus:
Well, it surely looks like an extended object of some kind, a stick, a string, a magnet, a rigid rod, or, which is most likely to be chosen by conventional QCD experts, a "longitudinally extended cylindrical volume of quark-gluon plasma" - feel free to choose something. ;-)
Of course, I would conservatively choose a dual string - or a flux tube - with quarks at the endpoints. Its length is a few fermi, it wants to be really straight as it is stretched, and when it is forced to break, it creates many smaller charged strings that move in the same or opposite direction because the momentum is nearly democratically distributed among the string bits. Because of the negative pressure along the string, the string may also break into oppositely moving pieces.
I am a bit puzzled why this "normal" stringy behavior is not included in the simulations they're comparing the experiment with (although I realize it's very hard from a weakly coupled field theory perspective) - but needless to say, I have no detailed knowledge of GEANT4 whatsoever. At any rate, the most straightforward preliminary conclusion I would offer is that they are seeing some stringy features of ordinary QCD rather than "new particles".
So this has nothing to do with the Higgs or SUSY - it is at a lower-than-expected energy scale, too. But it seems to go beyond the old accelerators tests of QCD.
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