Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev. Tomi Živko

Similar documents
Državni izpitni center. Osnovna raven ANGLEŠČINA. Izpitna pola 3

The LAS Trigger. Malte Wilfert. Institut für Kernphysik - Johannes Gutenberg-Universität Mainz. 7. March 2012

THE DISTANCE COVERED BY WINNING AND LOSING PLAYERS IN ELITE SQUASH MATCHES. Goran Vučković* 1 Nic James 2

The MINERνA Experiment

Deep Inelastic Scattering DIS

Poškodbe na omrežju državnih cest in vzdrževalna potreba

TPC Report. D. Karlen T2K ND280m meeting December 7, 2004 Rome

BUBBLE CHAMBERS, TECHNOLOGY AND IMPACT ON HIGH ENERGY PHYSICS Gert G. Harigel

36. mednarodni. plavalni miting Ilirija. 7. maj

Photoproduction of the d*(2380) Dibaryon. Stephen Kay University of Regina. WNPPC 2019 Ban, Alberta

Messy rabbit-hole! TRACK TOP-BOTTOM ASYMMETRY

57 IS BASIC CAPABILITY IMPORTANT ENOUGH TO DISTINGUISH BETWEEN GROUPS OF DIFFERENT COMPETITIVE PERFORMANCE LEVELS IN WILD-WATER SLALOM?

The Transition Radiation Detector of the AMS-02 Experiment

Geant4 Electromagnetic Physics for HEP Applications

SEJEM NATOUR ALPE ADRIA VIZIJA RAZVOJA GORSKEGA KOLESARSTVA V OKVIRU KZS Ljubljana, MILENA Černilogar Radež

Dario Barberis Curriculum Vitae

What a Wonderful World

Barvne pretvorbe v CIECAM02 in CIELAB Colour Transforms in CIECAM02 and CIELAB

ŠOLSKO TEKMOVANJE IZ ANGLEŠINE ZA UENCE 9. RAZREDOV OSNOVNE ŠOLE. Ime in priimek uenca:

Mornarske veščine Doc. dr. Peter Vidmar

Gručenje z omejitvami na podlagi besedil in grafov pri razporejanju akademskih člankov

Yoke Instrumentation: ILD Muon System / Tail Catcher. Valeri Saveliev IAM, RAS, Russia DESY, Germany 3 June, 2016

New experimental techniques: recent developments in particle detectors

Mehdi Ben Brahim 1 Amri Mohamed 1 Shaher A. I. Shalfawi 2

TRAINING ANALYSE OF METER RUNNER

Projekt MIZŠ: Inovativne fermentacije za razvoj novih funkcionalnih živil

Weighing stars with a coronagraph

Outgas of Methane from NEG Coating

MODEL OF OPTIMAL COLLISION AVOIDANCE MANOEUVRE ON THE BASIS OF ELECTRONIC DATA COLLECTION

Some of the major challenges for retaining children in snow sports in Slovenia

MORFOLOŠKE ZNAČILNOSTI KOŠARKARIC, STARIH 14 IN 15 LET, KI NASTOPAJO V SKUPINAH A IN B EVROPSKEGA PRVENSTVA

Primerjava morfoloških značilnosti najboljših evropskih in slovenskih mladih košarkaric

PhysicsAndMathsTutor.com

Are We There Yet? IPv6 as Related to GDP per Capita. By Alain Durand November 28 th,` 2016

Luís Carrasco Páez 1 Inmaculada C Martínez Díaz 1 Moisés de Hoyo Lora 1 Borja Sañudo Corrales 1 Nicolae Ochiana 2 * Ergometric testing for top-level

THE USE OF NORMOBARIC HYPOXIA AND HYPEROXIA FOR THE ENHANCEMENT OF SEA LEVEL AND/OR ALTITUDE EXERCISE PERFORMANCE. Tadej Debevec

Annex 1 Gas circulation / purification system

Raziskovalna naloga:

SYSTEM DYNAMIC MODEL OF MEASURES FOR REDUCING THE NUMBER OF ROAD ACCIDENTS DUE TO WRONG-WAY MOVEMENT ON MOTORWAYS

RK Gorenje Velenje vs. Elverum Handball

TESTIRANJE VELJAVNOSTI FED MODELA NA AMERIŠKEM TRGU

POLIELEKTROLITNI KOMPLEKSI KOT OSNOVA ZA RAZVOJ NOVIH NANODELCEV IN NANOOBLOG

Inkling Fan Language Character Encoding Version 0.3

The Mission of CERN (1954):

SEGMENTACIJA TRGA UPORABNIKOV MOBILNIH TELEFONOV ZNAMKE MOTOROLA SEGMENTATION OF THE MOTOROLA USERS ON THE MARKET

UK Opportunities in SiD Calorimetry

UNIVERZA V LJUBLJANI FAKULTETA ZA DRUŽBENE VEDE

Total Frequency Percent CAPS Graduate Graduate Intensive English

ZAVEDANJE MLADIH O TVEGANEM SPOLNEM VEDENJU V SLOVENIJI

Studying Basketball Officiating. Brane Dežman and Simon Ličen Editors

Naš nebeški orodjar MICROSOFT OPERATIONS MANAGEMENT SUITE. podatki se shranjujejo na različnih lokacijah.

MODELING OF GAS EXPANSION IN GARAGES

8 Tidal Variations in the Earth s Rotation

A.6 Graphic Files. A Scale-Free Transportation Network Explains the City-Size Distribution. Figure 6. The Interstate route map (abridged).

SITUATION AND DISTRIBUTION OF THE LYNX (LYNX LYNX L.) IN SLOVENIA FROM * ZGS, OE Kocevje, Rozna ul. 39, 1330, Slovenia

Aerodynamic Analyses of Horizontal Axis Wind Turbine By Different Blade Airfoil Using Computer Program

Chapter # 08 Waves. [WAVES] Chapter # 08

Primerjava merjenja bobni~ne, pazdu{ne in rektalne temperature pri novorojencih

Izdelava videa s pomočjo paketa programske opreme Adobe

ZAGREB - CROATIA OPEN WTF G-1. Dobrodošli u Zagreb

Update of trade weights data underlying the EERs and HCIs

CERN Personnel Statistics

POROČILO KOMISIJE EVROPSKEMU PARLAMENTU IN SVETU. o izvajanju in rezultatih programa Pericles za zaščito eura pred ponarejanjem v obdobju

DEVELOPMENT HARMONISATION OF MOUNTAIN RESORTS ROPEWAY AND TOURIST INFRASTRUCTURES IN THE REPUBLIC OF SLOVENIA

USPEŠNO ZAKLJUČEN EVROPSKI RAZISKOVALNI PROJEKT INTREPID

Predstavitev ključnih kadrov: VODENJE, UPRAVLJANJE,

Status of the Hall B Gas Systems

Hevristična analiza uporabnosti spletnih mest družboslovnih fakultet Univerze v Ljubljani

Chapter 16. Waves-I Types of Waves

To the Field of Stars

12 fa. eel), Ara, Fl eat Mobi eu) r V14,:srholki CV -65 P- 1 1). e2r 46. ve, lactogin. 1 V eil - ( - t Teo. c 1 4 d 4. .'=- tit/ (4 nit) 6 --)

EFFECTS OF INSPIRATORY MUSCLE TRAINING ON INSPIRATORY MUSCLE STRENGTH AND SPRINT SWIMMING PERFORMANCE IN YOUNG FEMALE AND MALE SWIMMERS.

Ocena genetskih trendov v preizkusu merjascev

Irrigation &Hydraulics Department lb / ft to kg/lit.

Metode natan nega dolo anja stanja polnosti baterij

COMPARISON OF DISTANCE COVERED AND PLAYING CHARACTERISTICS BETWEEN WINNER AND LOSER IN A WHEELCHAIR TENNIS MATCH

UNIVERZA NA PRIMORSKEM FAKULTETA ZA MATEMATIKO, NARAVOSLOVJE IN INFORMACIJSKE TEHNOLOGIJE

GIF++ A New Gamma Irradiation Facility

ENABLING OBJECTIVE AND TEACHING POINTS. DRILL: TIME Two 30 minute periods. 6. METHOD/APPROACH: a. demonstration; and. b. performance.

Robust specification testing in regression: the FRESET test and autocorrelated disturbances

Chapter 20. Planning Accelerated Life Tests. William Q. Meeker and Luis A. Escobar Iowa State University and Louisiana State University

Turizem v številkah Tourism in Numbers

Ó³ Ÿ , º 4Ä5(174Ä175).. 576Ä585 ˆ ˆŠ ˆ ˆŠ Š ˆ. .. ŠÊ Íμ, ˆ.. Œ ϱμ,.. ² μ. Ñ Ò É ÉÊÉ Ö ÒÌ ² μ, Ê

PHENIX RPC in China. Xiaomei LI. Science and Technology on Nuclear Data Laboratory China Institute of Atomic Energy

THE EFFECT OF MEASUREMENT ERROR OF THE GAS METER TO THE CALCULATION OF GAS CONSUMPTION

Experience with the ZEUS central tracking detector

Operation and performance of Time Projection Chambers of SHINE/NA61 experiment at CERN

Vpliv kolièine plinov v vodi in hitrosti toka na agresivnost kavitacijske erozije

Košarkarsko sojenje: zbornik raziskav. Urednika Brane Dežman in Simon Ličen

ROMANJE IN IDENTITETNI PROCESI

BREZ PAMETNEGA TELEFONA BI

^***World-} NK Domžale vs Gorica 07 November 2018 TV Football

INDOOR OLYMPIC SWIMMING POOL KRANJ, SLOVENIA

On the Use of Superheated Bubble Detectors on Space Missions

Performance of a triple-gem detector for high rate charged particle triggering

Državni izpitni center ANGLEŠČINA PREIZKUS ZNANJA

SURFACE TENSION OF SPRAY LIQUIDS (FUNGICIDES, INSECTICIDES) AND MINERAL FERTILIZERS DEPENDING ON THE COMPONENTS AND WATER QUALITY ABSTRACT

Ali je znanost izboljšala šport?

LACTATE PRODUCTION AND OXYGEN UPTAKE DURING 200 METRES FRONT CRAWL AT DIFFERENT INTENSITIES. Boro Štrumbelj. Anton Ušaj Jernej Kapus

PROBLEMATIKA PRI IZDAJI ZDRAVIL NA OBNOVLJIVE RECEPTE

Transcription:

Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev Tomi Živko 27. oktobra 24 odkritje pentakvarka je sprožilo močno teoretično in eksperimentalno aktivnost predstavil bom razvoj dogodkov po približno kronološkem zaporedju pomen osebne iniciative v znanosti pomen naključja v znanosti 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 1) Tomi Živko

Odkritje Θ + Skupina LEPS je preučevala interakcije visokoenergijskega fotona z atomskim jedrom. γn nk + K Gibalno količino nevtrona so določili na podlagi ohranitve gibalne količine. Uporabili so metodo manjkajoče mase ter korekcijo zaradi Fermijevega gibanja nevtrona. M(proton)=.94GeV/c 2 =94MeV/c 2 (a) shema interakcije, masa (nk + ) (GeV) 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 2) Tomi Živko

Odkritje Θ + izmerjena širina masne porazdelitve je rezultat konvolucije naravne širine Γ in eksperimentalne masne ločljivosti T = h/γ izmerjena širina za Θ + se sklada z eksperimentalno ločljivostjo (2 MeV/c 2 ) sklep: Γ < eksperimentalna masna ločljivost, Θ + je relativno dolgoživeči delec 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 3) Tomi Živko

Odkritje Θ + O odkritju Θ + nk + so poročali: Nature, New Scientist, CERN Courier, Physical Review Letters,... New York Times, The Economist, Le Figaro, Die Welt, Izvestija,.. Tipično časopisno poročilo: The object detected by the team of physicist Takashi Nakano is made up of four quarks and an antiquark. The result has delighted Russian physicists Diakonov, Petrov and Polyakov who predicted the mass of the particle in 1997. Frank Wilczek (Nobelova nagrada 24): This is really a milestone in physics. AIP: Eno od treh najbolj pomembnih odkritij v letu 23. 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 4) Tomi Živko

Odkritje Ξ Skupina NA49 je raziskovala trke visokoenergijskega protona z atomskim jedrom. Pri takih dogodkih nastane veliko število delcev. Preučevali so masne korelacije parov Ξ π, Ξ π +, Ξ + π in Ξ + π +. seštevek masnih spektrov masa (Ξ )=1862 MeV/c 2 odkrili družino delcev različnih nabojev (I=3/2) izmerjeno širino (17 MeV/c 2 ) lahko pojasnimo z eksperimentalno masno ločljivostjo 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 5) Tomi Živko

Odkritje Θ C Eksperiment H1 je opazil Θ C D p. (b) masa D p Izmerjeno širino (12 MeV/c 2 ) lahko pojasnimo z eksperimentalno masno ločljivostjo. 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 6) Tomi Živko

Teorija: grobi pregled s teorijo močne interakcije opisujemo: protone, nevtrone, kaone, pione,... teorija močne interakcije (QCD) vsebuje kvarke (u,d,c,s,t,b) in gluone ter njihove medsebojne interakcije računi so prezapleteni za analitično reševanje pomagamo si z numeričnim reševanjem problemov (QCD na mreži) ali z bolj preprostimi modeli: kvarkovski modeli, solitonski modeli,... v kvarkovskih modelih: barioni (S=1/2, 3/2,...) so sestavljeni iz treh kvarkov p = uud, n = udd,... mezoni (S=,1,...) so sestavljeni iz kvarka in antikvarka K + = u s, KS je mešanica d s in s d,... delce, ki jih ne moremo pojasniti kot q q ali qqq imenujemo eksotična stanja. 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 7) Tomi Živko

Teorija: grobi pregled Murray Gell-Mann (Nobelova nagrada 1969) je v svojem prvem kvarkovskem članku poleg stanj q q in qqq napovedal še eksotična stanja qq q q in qqqq q. Na IJS že vrsto let potekajo teoretične raziskave dibarionov (qqqqqq) in tetrakvarkov (qq q q). Čeprav QCD ne prepoveduje eksotikov, so bila vsa eksperimentalna iskanja zaman. Review of Particle Properties (1986) o pentakvarkih (qqqq q): The general prejudice against baryons not made of three quarks and the lack of any experimental activity in this area make it likely that it will be another 15 years before the issue is decided. (Λ(152) pk ) = (Λ(152) uudsū) = (Λ(152) = uds) (Θ + nk + ) = (Θ + udd u s) = (Θ + = uudd s) Minimalna kvarkovska sestava Θ + je uudd s Θ + je manifestno eksotičen delec. Podobno velja tudi za Ξ in Θ C. To je bil razlog zaradi katerega so dnevni časopisi poročali o odkritju Θ +. 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 8) Tomi Živko

Razpadni kanali Θ + delec s kvarkovsko sestavo uudd s lahko razpade v nk + in pk S v končno stanje pk S lahko razpade tudi delec s kvarkovsko sestavo uus (Σ+ ) v končno stanje pk S lahko razpadeta pentakvark (Θ+ ) ter običajni barion (Σ + ) razlog: KS je mešanica d s in s d Θ + je ozek (Γ < 2 MeV), Σ + je širši (Γ > 4 MeV) Velika večina eksperimentov lahko išče Θ + pks. Detekcija nevtronov zahteva specializirane eksperimente, le redki detektorji lahko iščejo Θ + nk +. 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 9) Tomi Živko

Odziv stroke odkritje Θ + je sprožilo plaz teoretičnih in eksperimentalnih raziskav med 3 najbolj citiranimi članki iz področja fizike osnovnih delcev, objavljenimi v letih 23 in 24, je 15 člankov, ki se ukvarjajo s pentakvarki Eksperimentalci so začeli iskati Θ + pri drugih reakcijah Θ + pk S druge kandidate za pentakvarke Rezultati eksperimentalnih raziskav so bili: Θ + so našli v reakcijah, ki so jih sprožili γ, e, K, p, ν na atomskih jedrih še 11 eksperimentalnih potrditev za Θ + v razpadnih kanalih nk + in pks poleg tega še: Ξ (NA49), Θ C (H1) 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 1) Tomi Živko

Θ + pk S, eksperiment HERMES Iskali so Θ + pk S, Θ++ pk +, Λ(152) pk. Θ + je ozek (Γ < 2 MeV), Σ + je širši (Γ > 4 MeV) masa (pk S) (GeV/c 2 ) 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 11) Tomi Živko

Θ ++ pk +, Λ(152) pk, eksperiment HERMES Če obstaja Θ ++ = izospin Delec Λ(152), ki razpada v pk je zanimiv zaradi podobnosti v masi, razpadnem kanalu in eksperimentalni sprejemnosti z Θ + napovedi teoretičnih modelov za razmerje Θ + /Λ(152) masa (pk, pk + ) (GeV/c 2 ) Θ+ Λ(152) 1.6 3.5 Θ ++ ne obstaja = izospin(θ + ) = 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 12) Tomi Živko

Rezultati eksperimentov, ki vidijo Θ + Pri dvanajstih eksperimentih so rekonstruirali Θ + v interakcijah visokoenergijskih žarkov (γ, ν, e, K, p) in atomskih jeder. rdeče: Θ + nk + M=1542 ± 3 MeV/c 2 modro: Θ + pks M=1532 ± 1 MeV/c2 M = 1 ± 3 MeV/c 2 152 154 156 158 16 statist. signifikanca vsake posamezne meritve je tipično 5 σ slabo medsebojno ujemanje meritev v kanalu Θ + pk S Γ < 2 MeV Θ + /Λ(152) 1 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 13) Tomi Živko

Rezultati eksperimentov, ki vidijo Θ + Posebnosti: gre za manjše raziskovalne skupine le CLAS, ZEUS in HERMES so veliki eksperimenti 4 eksperimenti (od 12) uporabljajo meglične komore Kritika: zelo ostri rezi pri izbiri dogodkov motivacija in posledice teh rezov so zelo skopo razloženi podcenjeno ozadje pod signalom za Θ + večina eksperimentov ni objavila preseka za tvorbo Θ + v člankih primanjkujejo pomembni podatki V RPP (24) je Θ + dobil oznako *** (existence ranges from very likely to certain). Maksimum je ****. 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 14) Tomi Živko

Teoretične raziskave Teoretiki so pospešili delo na računanju osnovnih lastnosti (masa, širina, spin, parnost) pentakvarkov. problemi: majhna širina, majhna masa dejstvo: Γ(Θ + ) < 2 MeV preprosti modeli sugerirajo J P = 1 2 in Γ(Θ + ) > 1 MeV/c 2 Napovedi teoretičnih modelov: QCD na mreži: J P = 1 2 prevelika širina model nekoreliranih kvarkov: J P = 1 2 prevelika masa, prevelika širina dikvarkovski modeli: + J P = 1 2 išče se notranja zgradba Θ +, ki bi zavirala razpad. Potrebno je fino uglaševanje parametrov modela. Napoveduje podobna stanja, ki jih eksperimentalci ne vidijo. 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 15) Tomi Živko

Teoretične raziskave kiralni solitonski model: Diakonov, Petrov in Polyakov so leta 1997 napovedali Θ + (153), Γ(Θ + ) < 15 MeV, Ξ (27) in J P = 1 2 +. Kritika: preveč svobodna izbira parametrov modela fundamentalna utemeljenost modela, konsistentnost pristopa? napoveduje podobna stanja, ki jih eksperimentalci ne vidijo izraz za Γ je zelo občutljiv na detajle modela računska napaka pri izračunu širine (M 1 /M 2 M 2 /M 1 ) = (3 MeV 15 MeV) napoved za širino se je zelo spreminjala: Γ = 15, 3, 4, 5 MeV današnje ocene: 1432 MeV/c 2 < M(Θ + ) < 1657 MeV/c 2 3.6 MeV < Γ(Θ + ) < 11 MeV 1786 MeV/c 2 < M(Ξ ) < 197 MeV/c 2 Najboljša reakcija za iskanje Θ + nk + je sipanje nk + nk +. V RPP so našli podatke samo za M(nK + ) > 16 MeV/c 2. Na neki konferenci je Diakonov prepričal Takashija Nakana naj poišče Θ +. Uspešen primer osebne iniciative v znanosti. 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 16) Tomi Živko

Eksperiment HERA-B 4 eksperimenti na protonskem shranjevalnem obroču HERA energija protona je 92 GeV/c 2 HERA-B (p-a, s = 41.6 GeV/c 2 ) in HERMES (e-d) sta eksperimenta s fiksno tarčo H1 in ZEUS: trki e-p HERMES in ZEUS vidita Θ + p K S H1 vidi Θ C D p 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 17) Tomi Živko

Eksperiment HERA-B Top View Target Wires Proton Beam VDS high-pt Magnet RICH ECAL ITR OTR 25 mrad TRD Al Beam Pipe 22 mrad MUON m 5 1 15 2 različne tarče (C, Ti, W) sledenje nabitim delcem: VDS, glavni sledilni sistem magnet: R Bdz = 2.13 Tm odlična identifikacija delcev: - RICH - nabiti delci - ECAL - e - MUON - µ Prednosti eksperimenta HERA-B: obilica eksperimentalnih podatkov (2 M dogodkov) natančen detektor verteksov (VDS), dobra masna ločljivost zelo zanesljiva identifikacija delcev z detektorjem Čerenkovih obročev (RICH) 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 18) Tomi Živko

Eksperiment HERA-B Ilustracija dobrega delovanja detektorja VDS in sledilnega sistema je rekonstrukcija delcev KS, Λ in Λ, ki razpadejo.5 m od mesta nastanka. Detektor VDS je omogoc il uporabo topoloških posebnosti teh razpadov, zato razpadnih delcev niti ni bilo treba identificirati. KS π + π Λ(1116) pπ Λ (1116) p π +.3 Λ KS.2 KS 3 1 counts pt (GeV/c) x 1 Λ.1 Λ Λ + - e e -1 -.5 cut p+l - pl p+l + pl-.5 1.45.5 1.95 1.115 1.95 Mass, GeV/c2 1.115 1.135 masni spektri za KS, Λ(1116) in Λ (1116) 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 19) Tomi Živko

Cerenkov angle (mrad) Eksperiment HERA-B 6 55 e 5 π 45 K 4 p 35 3 25 2 1 2 3 4 5 6 7 particle momentum (GeV/c) (c) delovanje števca RICH, Λ(152) Moc an test zmogljivosti števca RICH je rekonstrukcija Λ(152) pk. Oba nabita delca (p, K ) morata biti identificirana. Vrednosti mase in naravne širine za Λ(152) se odlic no ujemata z znanima vrednostima. 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 2) Tomi Živko

Iskanje Θ + pk S Θ + /Λ(152) 1 = pričakuje se visok in ozek vrh za Θ + counts / 3 MeV/c 2 B dσ/dy, µb/c counts / 5 MeV/c 2 1 5 1 5 2 a) b) c) mult < 1 p + C p + C d) mult < 1 + K - all targets 1.4 1.475 1.55 1.625 1.7 pk S mass, GeV/c 2 Dobili smo rezultate za zgornje meje @ 95% C.L. Br dσ/dy y= za Θ + (153) < 3.7 µb/nukleon Θ+ Λ(152) < 2.7% (dva velikostna reda manjše od eksperimenta HERMES, ter en velikostni red manjše od napovedi modelov statistčne hadronizacije) Θ+ Λ(1116) <.92% 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 21) Tomi Živko

Iskanje Ξ Ξ π Sposobnost rekonstrukcije signala za razpad Ξ Ξ π smo dokazali z rekonstrukcijo razpada Ξ (153) Ξ π +. 6 5 4 1 8 6 7 6 5 4 3 2 1 4 2 3 2 1 1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 1.45 1.5 1.4 1.45 1.5 1.55 1.6 1.65 1.7 1.75 1.8 1.4 1.45 1.5 1.55 1.6 1.65 1.7 1.75 1.8 (d) Ξ in Ξ + (levo), Ξ (153) (sredina) in Ξ (153) (desno) Vrednosti mas (Ξ in Ξ ) in naravne širine (Ξ ) se odlično ujemajo z znanimi vrednostmi. 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 22) Tomi Živko

Iskanje Ξ Ξ π Ξ /Ξ (153) 1/3 (NA49) = pričakuje se visok in ozek vrh za Ξ Primerjava med HERA-B (ogljikova tarča, levo) in NA49 (desno) 6 Ξ - π - counts / 3 MeV/c 2 4 2 Ξ - π + Ξ + π - Ξ + π + 1.4 1.6 1.8 2 2.2 mass, GeV/ c 2 masa (Ξπ) (GeV/c 2 ) 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 23) Tomi Živko

Search for Ξ Ξ π Primerjava med HERA-B (ogljikova tarča, levo) in NA49 (desno) Dobili smo rezultate za zgornje meje @ 95% C.L. Br dσ/dy y= za Ξ (1862) < 2.5 µb/nukleon. Ustrezne zgornje meje v kanalih Ξ π +, Ξ+ π + in Ξ + π so 2.3,.85 in 3.1 µb/nukleon. Podobno, Ξ Ξ < 3/Br% Ξ Ξ (153) < 4/Br% (v nasprotju z NA49) 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 24) Tomi Živko

Eksperimenti z negativnimi rezultati V letu 24 je kar nekaj visokoproračunskih eksperimentov predstavilo rezultate, ki ne podpirajo obstoja pentakvarkov. Med njimi so HERA-B, BES, WA89, ALEPH, BaBar, CDF, BELLE. Ti eksperimenti so postavili ostre zgornje meje na presek za tvorbo pentakvarkov, ter na razmerja med preseki za tvorbo pentakvarka in običajnih delcev. Zanimivost: Eksperiment CDF (odkrili kvark top leta 1994), ki obratuje na največjem svetovnem pospeševalniku, se je angažiral v raziskavah, ki so jih spodbudili (med ostalimi) stari eksperimenti z meglično komoro. Detektor CDF tehta 5 ton, velikost meglične komore je 1-2 m. 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 25) Tomi Živko

Sipanje nk + nk + primer naključja v znanosti Diakonov, Petrov in Polyakov so bili prepričani, da meritve reakcije nk + nk + za mase M(nK + ) < 16 MeV/c 2 ne obstajajo. V tej reakciji bi se moral Θ + (153) pokazati kot resonančno povečanje preseka pri masi 153 MeV/c 2. (e) presek za reakcijo nk + nk + Nove analize starih podatkov kažejo: če Θ + obstaja, potem Γ(Θ + ) < 1 MeV. 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 26) Tomi Živko

Ozadje v signalu? Obstajajo pomisleki glede pristnosti signala za Θ + v obeh razpadnih kanalih. V kanalu pk S je nevaren vir ozadja razpad Λ(1116) π p. Zaradi šuma v detektorju se utegne zgoditi, da na podlagi sledi resničnega protona rekonstruiramo 2 delca: proton in neobstoječi π +. Par π π + (π je resničnen, π + je prikazen) ima lahko maso v bližini mase K S = vir težav. 16 14 12 1 8 6 4 2 1.8 1.1 1.12 1.14 masa (proton pi-) (GeV) 8 7 6 5 4 3 2 1.45.475.5.525.55 masa (pi+ pi-) (GeV) 6 5 4 3 2 1 1.5 1.6 1.7 1.8 razpad Lambde, masa (proton K) (GeV) = lažni Θ +, dobljen iz Λ(1116) in šuma 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 27) Tomi Živko

Zaključek: eksperimentalna situacija 12 eksperimentov vidi Θ +, 1 eksperiment vidi Ξ in 1 eksperiment vidi Θ C približno enako število eksperimentov ne vidi pentakvarkov eksperimenti, ki ne vidijo pentakvarkov, so (v povprečju) tehnološko bolj napredni, imajo boljšo masno ločljivost ter večje število izmerjenih dogodkov neujemanje mase Θ + v razpadnih kanalih nk + in pks je 1 ± 3 MeV/c2 Γ(Θ + ) < 1 MeV (sipanje nk + nk + ) izmerjena razmerja presekov pentakvark/(običajni delci) si močno nasprotujejo rezultatov ni mogoče neposredno primerjati, ker eksperimenti delujejo pod različnimi pogoji Če nekateri eksperiment ne vidi pentakvarkov, to še ni končni dokaz, da pentakvarki ne obstajajo. Obstoj pentakvarkov je odprto vprašanje. Rešitev: specializirani eksperimenti z odlično masno ločljivostjo, dobro sprejemnostjo in veliko statistiko. γp nk + K S γn pk S K γn nk + K K + d pk S p nk + nk + Nekateri od teh eksperimentov že potekajo. Rezultati bodo znani v letu 25. 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 28) Tomi Živko

Zaključek: stanje teorije nobeden od obstoječih modelov ni dal prepričljive kvalitativne razlage za majhno širino Θ + potrebno je fino uglaševanje parametrov modeli napovedujejo stanja, ki jih eksperimenti ne vidijo teorija se še ni ukvarjala z razlago, zakaj nekateri eksperimenti vidijo pentakvarke, drugi pa ne Robert Jaffe: Either the Θ + will go away, or it will force us to rewrite several chapters of the book on QCD. 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 29) Tomi Živko

(f) Should we fight on the photo or should we laugh? 27. oktobra 24 Pentakvarki, uganka fizike osnovnih delcev (page 3) Tomi Živko