CERN encontra o bosão de Higgs?

Evento obtido no ATLAS. Crédito: CERN

Ainda não, mas poderá estar lá perto.

Pelo menos é isso que poderá indicar o gráfico que descreve o evento obtido no experimento ATLAS do LHC.

O bosão de Higgs é a partícula do Modelo Padrão responsável pelo transporte de massa das partículas elementares. Eis as notícias em alguma comunicação social:

Um cientista das duas equipas de investigação disse que há novos dados decobertos onde se pensa ser a região onde a partícula subatómica, que serve de base ao Universo, se encontre.” (PhysOrg.com)
Os cientistas no centro de investigação do CERN disseram esta terça-feira que encontraram sinais — de uma descoberta inconclusiva — o bosão de Higgs, uma partícula elementar que representa a ligação que falta para o Modelo Padrão estar completo.
Fabiola Gianotti, cientista responsável pela experiência do ATLAS no LHC, disse que o sinal foi encontrado a 126 GeV (Giga electrão volt).” (news.NationalPost.com)
“Hoje, investigadores do CERN anunciaram os seus resultados da sua procura pelo bosão de Higgs, uma partícula subatómica que, se existe, pensa-se que seja a responsável por dar a massa a outras partículas. Não é exagero nenhum ao chamar-lhe a peça chave da Física Quântica, é que encontrar esta partícula seria um grande feito para os Fìsicos de partículas.” (DiscoverMagazine.com)

Higgs boson: LHC scientists to release best evidence (BBC)

Comunicado do CERN:

“O bosão de Higgs, se existir, tem um tempo de vida muito curto e pode decair de vários modos diferentes. A descoberta baseia-se na observação das partículas que decaem, em vez do Higgs em si. Ambos ATLAS e CMS têm analisado diversos canais de decadência, e os experimentos observam pequenos excessos na região de baixa massa que ainda não foi excluída.
Tomados individualmente, nenhum desses excessos é mais estatisticamente significante que rodar um dado e obter dois seis de seguida. O que é interessante é que existem múltiplas medições independentes apontando para a região de 124-126 GeV. É muito cedo para dizer se o ATLAS e o CMS descobriram o bosão de Higgs, mas estes resultados atualizados estão a criar um grande interesse na comunidade de física de partículas.” (CERN)

SIC:

O bosão de Higgs:

euronews:

9 comentários

1 ping

Passar directamente para o formulário dos comentários,

    • Manel Rosa Martins on 14/12/2011 at 14:52
    • Responder

    No eixo horizontal, por exemplo 125 GeV significa com 125 vezes a massa dum protão. Os protões são acelerados e enviados para o colisor em sentidos inversos para provocar, e é um evento raro, uma colisão. Há 2 detectores de colisões e os dados são comparados, embora as 2 equipas dos detectores (ATLAS e CMS) trabalhem num ambiente de sã concorrência.

    Do glossário do Tevatron para a unidade de área barn (literalmente Celeiro):

    barn
    A unit of area = 10^-28 m^2 or 10^-24 cm^2. In particle physics, a barn is a tremendously large area, so you’ll normally see cross section measurements with prefixes (mb, nb, ub, pb). Luminosity can also be expressed in units involving inverse barns with the relevant prefix.

    fb
    femtobarn – a unit of area = 10^-15 barn.

    luminosity (instantaneous)
    A measure of the interaction rate in a particle collider. The higher the luminosity, the more interactions (collisions) per second. Note that the collision rate can be higher than the actual beam crossing rate since there can be multiple collisions when the beams cross through each other.

    Luminosity is proportional to (crossing rate)*(# particles)/(beam size), so to increase luminosity you can increase the crossing rate, add more particles, and/or shrink the beam size at the collision point. (All of them can be quite challenging.)

    Instantaneous luminosity has units of area^-1/sec, typically like 10^30 cm^-2/s. Since 1 ub = 10^-30 cm, we often write Tevatron luminosities in units of ub^-1/s – a good store has initial luminosity > 300 ub^-1/s. Luminosity decreases during a store because the beam sizes grow and the particle intensity drops.

    Multiplying instantaneous luminosity by a cross section gives a rate of collisions or particle production. For example, the proton-antiproton total cross section at the Tevatron collision energy is ~70 mb. A luminosity of 300 ub^-1/s thus corresponds to ~21 million proton-antiproton interactions / sec. Production of top-antitop quark pairs at the Tevatron has ~7 pb cross section which means ~7 t-tbar pairs produced in 1 hour at a luminosity of 300 ub^-1/s (but only a fraction of them are detected).

    luminosity (integrated or delivered)
    A measure of how many collisions provided by a particle collider; just integrating the instantaneous luminosity over time. This is the most important quantity – integrated luminosity is essentially how much data the experiments can get.

    Integrated luminosity has units of (area^-1), usually written as pb^-1 or fb^-1. (See entries for pb and fb.)

    Multiplying integrated luminosity by a cross section gives a number of collisions or produced events. For example, the proton-antiproton total cross section at the Tevatron collision energy is ~70 mb. As of early June 2011, the Tevatron Collider Run 2 has just surpassed delivering 11 fb^-1 per experiment; that corresponds to 770 trillion proton-antiproton interactions each for CDF and D0 – over 1 quadrillion total! (They can’t record and analyze them all.)

    mb
    millibarn – a unit of area = 10^-3 barn.

    nb
    nanobarn – a unit of area = 10^-9 barn.

    pb
    picobarn – a unit of area = 10^-12 barn.

    pbar
    Slang for antiproton. The symbol for an antiproton is p with a bar over it (overline).

    quench
    When a superconducting material (zero electrical resistance) becomes normal (finite electrical resistance). Nearly all of the Tevatron’s magnets are electromagnets wound with NbTi (niobium-titanium) cable that is superconducting when cooled to liquid helium temperatures (~4 degK). A quench occurs if there’s not enough liquid helium flowing through a magnet or when excessive beam loss deposits too much energy into a magnet. When a quench is detected, automated systems abort the beam and begin shunting electrical current out of the affected magnet string to prevent damage.

    stacking
    The production and accumulation of antiprotons into the Antiproton Accumulator ring. (Yes, we deliberately make antimatter at Fermilab!) The antiprotons circulating in the Accumulator are collectively called a stack. When stacking is going well, we can accumulate nearly 30x(10^10) antiprotons per hour in the Accumulator. Periodically, the Accumulator antiproton stack is transferred to the Recycler Ring for eventual transfer to the Tevatron.

    stashing
    The transferring and accumulating of antiprotons in the Recycler Ring.The antiprotons circulating in the Recycler are collectively called a stash. As the Accumulator stack (see stacking) grows, those antiprotons are periodically transferred to the Recycler to maintain high stacking rates in the Accumulator. All of the antiprotons shot to the Tevatron come from the Recyler stash.

    ub
    microbarn – a unit of area = 10^-6 barn. We use a “u” as a prefix just because it’s easier to type instead of using the proper Greek letter “mu”.

    Excelente post José, mais uma vez, abraço e obrigado. :))

  1. agora falando “grosseiramente”,se provado a existencia do bosão de higgs,torna-se ele mais uma evidencia de não existir deus algum para a criação do universo?
    um forte abraço ;D

    1. Pessoalmente, acho que isto não afecta a ideia de Deus 😉

      Aliás, até acho que o apelido “partícula de Deus” não faz muito sentido 😉

      http://en.wikipedia.org/wiki/Higgs_boson#.22The_God_particle.22

      abraços

  2. José Gonçalves, não te importas de explicar a tua explicação? 😛

    Estou a brincar. Deixa-me reler…

  3. Prof. José Gonçalves, gostaria de sanar uma dúvida – antes d’eu cometer algum equívoco matemático 😉

    Poderias explicar o que significa a legenda que representa a coordenada vertical do gráfico exposto e o termo da integral definida?

    Abraços e desde já agradeço.

    1. Olá Cavalcanti.
      O integral representa o integral da luminosidade e pode ser medido como o inverso do fentobarn:
      O “inverso do femtobarn” (fb−1) é uma medida dos eventos da colisão de partículas por femtobarn. Um inverso de femtobarn é igual a aproximadamente 70 milhões de milhões (70 x 1012) de colisões. Durante um período de tempo, dois feixes de partículas com uma área transversal, medida em femtobarns, são direcionadas para colidirem. O número total de colisões é diretamente proporcional à luminosidade libertada nas colisões medidas nesse tempo. Portanto, a contagem das colisões podem ser calculadas multiplicando a luminosidade integrada pela soma da área transversal para esses processos de colisão. Esta contagem é então expressa como a inversa de femtobarns para o período de tempo considerado. (fonte: wikipedia)

    2. Relativamente ao eixo vertical representa os limites de confiança de nível seção transversal.
      Vê aqui nos posts da astropt: http://www.astropt.org/2011/07/26/o-bosao-de-higgs-e-5-sigma/ e
      http://www.astropt.org/2011/07/04/sigmas-explicados/

      Há também um bom slide aqui: http://www.slideshare.net/rkattri/spc-and-control-limits-six-sigma
      e no wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Control_chart

        • Cavalcanti on 14/12/2011 at 01:57

        Em nosso curso de Engenharia, na cadeira de Estatística, só entendemos sigma como sendo o desvio-padrão. Portanto, não sabia do seu significado na Física das Partículas…

        Desde já, algumas dúvidas foram sanadas 😉

        Novamente, agradeço pela atenção.

      1. Sempre às ordens 🙂

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado.

Este site utiliza o Akismet para reduzir spam. Fica a saber como são processados os dados dos comentários.