Magyarok a CMS-kísérletben

Hasonló dokumentumok
Indul az LHC: a kísérletek

A nagy hadron-ütköztető (LHC) és kísérletei

Egzotikus részecskefizika

Indul a CERN óriási gyorsítója: mi az és mire jó?

Siker vagy kudarc? Helyzetkép az LHC-ról

A CERN óriási részecskegyorsítója és kísérletei

Indul az LHC: célok, sikerek, problémák

A Világegyetem leghidegebb pontja: az LHC

Alapvető szimmetriák kísérleti vizsgálata

Óriási gyorsítók és pirinyó részecskék: az LHC indulása

Új fizika keresése p-p ütközésekben a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, aug. 23.

Részecskefizika: elmélet és kísérlet

Az LHC-kísérlet és várható eredményei

Indul a legnagyobb részecskegyorsító: elnyeli-e a Világot?

Építsünk Univerzumot!

Az LHC első éve és eredményei

Az LHC és a Higgs-bozon

Indul a Nagy hadron-ütköztető: hová és minek?

Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja

Tényleg megvan a Higgs-bozon?

Óriási gyorsítók és pirinyó részecskék: az LHC első két éve

CERN-kísérletek: CMS és ASACUSA

Részecskefizika a CERN-ben

A mikrovilág szimmetriái: CERN-kísérletek DE Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma

Higgs-bozon: a keresés húszéves kalandja

Részecskefizika a CERN-ben

A részecskefizika elmélete és a Higgs-bozon

Bevezetés a részecskefizikába

Tényleg felfedeztük a Higgs-bozont?

Megvan már a Higgs-részecske?

Bevezetés a részecskefizikába

Megvan már a Higgs-részecske?

A Higgs-bozon felfedezése: Nobel-díjas kaland

Magyarország és a CERN

Bevezetés a részecskefizikába

A Standard modellen túli Higgs-bozonok keresése

Mikrovilág és a Higgs-bozon

Bevezetés a részecskefizikába

Mikrofizika egy óriási gyorsítón: a Nagy Hadron-ütköztető

Részecskefizika a CERN-ben

Bevezetés a részecskefizikába

Részecskefizika és az LHC: Válasz a kérdésekre

CERN: a szubatomi részecskék kutatásának európai központja

Megvan-e már végre a Higgs-bozon?

ASACUSA, OPAL, CMS (p-p)

Sérülő szimmetriák az LHC-nál. 1. Higgs-bozon

Megvan-e már végre a Higgs-bozon?

A Higgs-bozon felfedezése: a nagyenergiás fizika negyvenéves kalandja

Magyarország és a CERN

Meglesz-e a Higgs-bozon az LHC-nál?

Bevezetés a részecskefizikába

Alapvető szimmetriák kísérleti vizsgálata a CERN ben

MEGLESZ-E A HIGGS-RÉSZECSKE A NAGY HADRONÜTKÖZTETŐVEL?

Töltött Higgs-bozon keresése az OPAL kísérletben

Hogyan is állunk a Higgs-bozonnal?

Mikrovilág és a Higgs-bozon

A legkisebb részecskék a világ legnagyobb gyorsítójában

ILC, a nemzetközi lineáris ütköztető: terv vagy ábránd?

A Higgs-bozon megfigyelése az LHC-nál: műhelytitkok

Szuperszimmetrikus részecskék

Részecskefizika 3: neutrínók

Szuperszimmetrikus részecskék keresése a CERN-ben 1

Mese a Standard Modellről 2*2 órában, 1. rész

Magyarország és a CERN

Bevezetés a részecskefizikába

Részecskefizikai újdonságok a CERN-ben

A természet legmélyebb szimmetriái

Higgs-bozonok keresése az LHC-nál

Axion sötét anyag. Katz Sándor. ELTE Elméleti Fizikai Tanszék

A Higgs-bozon megfigyelése az LHC-nál: műhelytitkok

Megmérjük a láthatatlant

FIZIKAI NOBEL-DÍJ, Az atomoktól a csillagokig dgy Fizikai Nobel-díj 2013 a Higgs-mezôért 10

Nehézion ütközések az európai Szupergyorsítóban

Kísérleti és elméleti TDK a nagyenergiás magfizikai területein

Alapvető szimmetriák kísérleti vizsgálata

Magyar Tanárprogram, CERN, 2010

A CERN bemutatása. Horváth Dezső MTA KFKI RMKI és ATOMKI Hungarian Teachers Programme, 2011

Határtalan neutrínók

Részecskefizika I: a standard modell

Paritássértés FIZIKA BSC III. MAG- ÉS RÉSZECSKEFIZIKA SZEMINÁRIUM PARITÁSSÉRTÉS 1

Európai Nukleáris Kutatási Szervezet Európai Részecskefizikai Laboratórium. 58 év a részecskefizikai kutatásban

Magyarország és a CERN

Bemutatkozik a CERN Fodor Zoltán

Magyarország és a CERN

Bevezetés a részecske fizikába

Az LHC kísérleteinek helyzete

NAGY Elemér Centre de Physique des Particules de Marseille

Részecskefizikai gyorsítók

Részecskefizika kérdések

JÁTSSZUNK RÉSZECSKEFIZIKÁT!

Új, 125 GeV nyugalmi tömegű részecske megfigyelése

Hadronok, atommagok, kvarkok

Gyorsítók. Veszprémi Viktor ATOMKI, Debrecen. Supported by NKTH and OTKA (H07-C 74281) augusztus 17 Hungarian Teacher Program, CERN 1

A részecskefizika eszköztára: felfedezések és detektorok

új eredményeink Veres Gábor, PhD adjunktus, ELTE, Atomfizikai Tanszék

Magfizika szeminárium

A tau lepton felfedezése

A CERN, az LHC és a vadászat a Higgs bozon után. Genf

Kozmikus záporok és észlelésük középiskolákban

A sötét anyag nyomában. Krasznahorkay Attila MTA Atomki, Debrecen

Átírás:

Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. Horváth Dezső MTA KFKI Részecske és Magfizikai Kutatóintézet, Budapest és ATOMKI, Debrecen Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.1/20

Magyarok a CMS-kísérletben Az előadás vázlata: Cél: A Természet alapvető szimmetriáinak ellenőrzése A Compact Muon Solenoid (CMS) kísérlet az LHC-nál Magyar hozzájárulás az észlelőrendszerhez Higgs-bozon keresése Szuperszimmetria keresése Résztvevő hazai intézmények: MTA KFKI RMKI, Budapest (20 fő) Debreceni Egyetem Kísérleti Fiz. Int. (9 fő) MTA ATOMKI, Debrecen (7 fő) Összesen: 36 magyar kutató Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.2/20

A részecskefizika állatkertje Fermionok Bozonok Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.3/20

Szimmetriák a részecskefizikában még fontosabbak, mint a kémiában vagy szilárdtestfizikában Az anyag elmélete szimmetriákon alapul: Globális szimmetria megmaradási törvény Lokális szimmetria kölcsönhatás Spontán szimmetriasértés (Higgs-mechanizmus) tömegek, kiszámíthatóság + Higgs-bozon Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.4/20

De hol a Higgs-bozon? A fizika legkeresettebb részecskéje, mivel a Standard Modell egyetlen hiányzó alkatrésze. Kísérletileg (még?) nem figyeltük meg, LEP: M(H) > 114.4 GeV Az elmélet szerint léteznie kell mert tömeget teremt és rendbeteszi a divergenciákat It was in 1972... that my life as a boson really began (Peter Higgs: Int. J. Mod. Phys. A 17 Suppl. (2002) 86-88.) Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.5/20

A nagy hadron-ütköztető (LHC) Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.6/20

Az LHC eltérítő-mágnesei 1232 db, egyenként 15 m hosszú, 35 tonnás Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.7/20

Az LHC mágnesei összeszerelve Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.8/20

Az LHC CMS detektora Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.9/20

Az LHC CMS detektora (Compact Muon Solenoid) Súly: 12500 tonna, több vas, mint Eiffel toronyban > 2000 résztvevő a világ minden tájáról A világ legnagyobb (szupravezető) szolenoidja: belső átmérője 6 m, mágneses tere 4 Tesla Detektorépítésben magyar részvétel: Müondetektorok pozicionáló rendszere: DE Kisérleti Fizikai Int. és ATOMKI (Szillási Zoltán előadása) Előreszórt részecskék észlelése: (Hadron Forward calorimeter, HF) Készült USA-RU-TR-HU együttműködésben: RMKI, Budapest Az első leeresztett CMS-detektorrész: 2006. nov. 11. Adatkezelés: LHC Computing Grid (Hajdu Csaba előadása) Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.10/20

Előreszórt részecskék észlelése A detektor hermeticitásához szükséges lefedni a teljes teret Ütközőnyalábok előre-hátra sokkal nagyobb aktivitás, mint oldalra Dugó-detektor követelményei: Csak a legnagyobb energiájú részecskékre legyen érzékeny Mintavétel átsuhanó részecskezáporokból Gyorsaság és kis holtidő észlelésben Nagy fékezőképesség: nehéz anyagok Óriási sugárterhelés: ne aktiválódjon vagy károsodjon Megoldás: Cserenkov-sugárzó kvarcszálak acéltömbben Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.11/20

HF: kvarcszálak acélban Minden CERN-es magyar fűzte Szálkalibráció kész darabon Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.12/20

CMS HF: kész a 36 elem Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.13/20

HF tokozva, beépítve Elöl Hátul Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.14/20

Konkrét fizikai célok Higgs-részecske keresése Szuperszimmetria keresése Hadronzáporok elemzése nehézionfizika Siklér Ferenc (RMKI) előadása Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.15/20

Higgs keresés a CMS nél Proton-proton-ütközésből (uud + uud) sok hadron Kvarkok elsüvítenek egymás mellett vagy enyhén szóródnak LHC: regisztrált eseményben 10-15 p-p kölcsönhatás Tiszta jel: nyalábra merőleges lepton vagy zápor, Legfontosabb jel: gyors müon kibocsátása Müondetektorok: fontos magyar szerep Különböző Higgs-tömeghez más kedvező reakció Nagyobb tömegű részecske bomlását könnyebb észlelni. Fizikai analízis: debreceni PhD-hallgató témája Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.16/20

H ZZ eeqq a CMS nél Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.17/20

A részecskefizika problémái Aszimmetriák: jobb bal világ antivilág Sötét anyag és energia?? Az Univerzum tömegének 4%-a közönséges anyag (csillag, gáz, por, ν), 23 %-a láthatatlan sötét anyag, 73 %-a rejtélyes sötét energia Gravitáció: nem illik a másik három kölcsönhatás rendszerébe. Megoldás: szuperszimmetria, ha a fermionok és bozonok párban léteznének, azonos tulajdonságokkal (tömeg, töltés) A szuperszimmetria (SUSY) nyilvánvalóan sérül: nincsenek ilyen részecskék, vagy sokkal nagyobb tömeggel Higgs-tér létező szimmetriát sért SUSY nemlétezőt vezet be Cél: racionális, konzisztens elmélet Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.18/20

Szuperszimmetria (SUSY) SUSY-részecskék párban keletkeznek, közönséges és más SUSY-részecskére bomlanak Sötét anyag: legkönnyebb SUSY-részecske Végállomás (jel): Fermionsorozat hiányzó energiával Együttműködés elméleti kollégákkal: kiválasztott jellemző pontok ellenőrzése Adott modell és paraméterek számszerű előrejelzés a SUSY-tulajdonságokra és a reakciók valószínűségeire kísérletileg ellenőrizhető az LHC-nál! Keresés előkészítése: Budapesti és debreceni PhD-hallgató Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.19/20

Köszönetnyilvánítás Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal OTKA T042864 és T046095 EU FP6 MC-ToK 509252 és III 031688 Megértő együttműködő partnereink Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. p.20/20