Quantum of Science

    Novi pentakvark, ovdje prikazan kao par standardnih hadrona labavo povezanih u strukturu sličnu molekuli, sastoji se od čarobnog/šarmantno/charm kvarka i čarobnog antikvarka te gornjeg, donjeg i čudnog kvarka, izvor ilustracije: CERN 2022 Međunarodna LHCb kolaboracija na Velikom hadronskom sudaraču (LHC) uočila je tri nikad prije viđene čestice: novu vrstu "pentakvarka" i 2 nove vrste tetrakvarka. Nalazi, predstavljeni na CERN-ovom seminaru početkom jula 2022. godine, dodaju tri nova egzotična člana rastućem popisu novih hadrona pronađenih u LHC-u. Oni će pomoći fizičarima da bolje razumiju kako se kvarkovi povezuju u te kompozitne čestice. Kvarkovi su elementarne čestice i dolaze u šest okusa: gornji, donji, čarobni (charm ili "šarmantni"), čudni, vršni i dubinski. Obično se spajaju u skupine od 2 i 3 (u protonima i neutronima) kako bi formirali hadrone kao što su protoni i neutroni koji čine atomske jezgre. Međutim, rjeđe se mogu kombinovati u kompozitne česti...

Na 40. Internacionalnoj konferenciji fizike visokih energija, koja se ove godine održala virtuelno u Pragu, početkom avgusta, CERN-ovi eksperimenti ATLAS i CMS objavili su nove rezultate koji pokazuju da se Higgsov bozon raspada u dva miona.  Mion ili muon je teža "varijanta" elektrona, jedna od elementarnih čestica koje čine materiju u svemiru. Dok su elektroni klasificirani kao čestica prve generacije, mioni pripadaju drugoj generaciji.  Mioni imaju naboj od -1 i spin od 1/2, što ih čini fermionima, ali ima je masa oko 105.6 MeV, dok je masa elektrona oko 0.51 MeV. Proces raspadanja Higgsovog bozona u mione je rijedak fenomen, jer se samo jedan Higgsov bozon od njih 5000 raspada u mione. Ovi novi rezultati imaju važan značaj za temeljnu fiziku, jer prvi put pokazuju da Higgsov bozon djeluje s osnovnim česticama druge generacije. Znali smo da djeluje s nekim česticama tzv. "prve generacije", odnosno klase, i to ne svi.  Gornji, donji kvark, elektron i elektron neut...

LHCb eksperiment u CERN-u je prvi put detektovao asimetriju materije-antimaterije poznatu kao kršenje CP-simetrije u čestici nazvanoj D0-mezon. Ovaj nalaz, predstavljen nedavno na godišnjoj konferenciji Rencontres de Moriond i na  CERN-ovom seminaru, zasigurno će se ući u udžbenike fizike čestica “ Rezultat je prekretnica u istoriji fizike čestica. Još od otkrića D-mezona prije više od 40 godina, fizičari sumnjaju da se kršenje CP-a događa i u ovom sistemu, ali tek sada, koristeći se punim uzorkom podataka prikupljenih u eksperimentu, LHCb kolaboracija je konačno bila u mogućnosti posmatrati učinak “, rekao je direktor CERN-a za istraživanje Eckhard Elsen. Pojam CP odnosi se na transformaciju koja zamjenjuje česticu zrcalnom slikom njegove antičestice. Poznato je da slabe interakcije Standardnog modela fizike čestica izazivaju razliku u ponašanju nekih čestica i njihovih CP-parnjaka, što je asimetrija poznata kao kršenje CP-a.  Učinak je prvi put uočen 196...

Već sam jednom najavljivala gradnju super-sudarača čestica. Elem, počinje. CERN je nedavno predstavio plan izgradnje novog akceleratora čestica koji će biti oko 4 puta duži u obimu od Velikog hadronskog sudarača (Large Hadron Collider, LHC) koji je dug 27 kilometara i trenutno je najveći svjetski sudarač. Novi akcelerator bi trebao biti i 6x snažniji. CERN, evropska laboratorija za fiziku čestica u blizini Ženeve, Švicarska, opisao je plan u tehničkom izvještaju objavljenom 15. januara. Već neko vrijeme se zna da CERN želi graditi veći sudarač, ali nisu bili poznati detalji tehničke izvedbe i performanse novog projekta. Međutim, treba biti oprezan kada se govori o ovom projektu, jer se svi ne slažu oko toga da je novi, veći sudarač dobra investicija.  Dokument nudi nekoliko idejnih rješenja za akcelerator koji se, bar za sada, zove Budući kružni sudarač (Future Circular Collider, FCC) u kojem bi se mogle dešavati različite vrste sudara tj. sudari na različitim ...

IceCube Observatory, izvor: Ice Cube Observatory U 2018. godine se desilo nekoliko stvari koje su izazvale nemire i uzbudile naučnu zajednicu te će ova godina vjerovatno u kronike ući kao historijska. Naime, ovo je još jedna godina u kojoj je editovanje gena bilo jedna od glavnih tema rasprava. Prvo je u januaru ove godine tim sa Univerziteta Stanford je pokazao kako bi imuni sistem osobe mogao sabotirati gensku terapiju baziranu na CRISPR-Cas9. Antitijela na Cas9 protein, koji je u ovom slučaju antigen, bi se mogla vezati za Ca9 već u krvotoku i tako spriječiti enzim da obavi svoju funkciju. Također, T-limfociti mogu naciljati stanice u kojima ima Cas9 proteina, a to su upravo stanice u kojima je DNK ispravljena te tako inicirati napad tijela na vlastite editovane stanice. Drugim riječima, to bi mogao biti okidač za autoimuno oboljenje. Onda su u junu dva tima. jedan iz Novartisa, a drugi sa Instituta Karolinska – utvrdili kako bi CRISPR tehnologija editovanja mogla ...

U regionalnim medijima je nezapaženo prošla vijest o smrti Leona M. Ledermana, američkog eksperimentalnog fizičara, dobitnika Nobelove nagrade za fiziku 1988. godina, čovjeka koji je Higgsovom bozonu dao nadimak "Božija čestica", sintagmu koju u svakodnevnom životu volimo rabiti kada se referiramo na ovaj tip bozona. Zapravo, Lederman je "kum" i "otac" ovog opšteprihvaćenog naziva spomenute čestice. Samu Nobelovu nagradu za fiziku dobio je za detekciju neutrina, jedne vrlo interesatne, ali i "neuhvatljive" čestice iz leptonske "porodice" fermiona. Lederman je preminuo 3.10.2018. godine u 96. godini. Rođen je 15. jula 1922. u New Yorku, u porodici ukrajinskih Jevreja, emigranata iz Odese i Kijeva.  Kao mladić je učestvovao u Drugom svjetskom ratu, a nakon demobilizacije 1946. studira na Univerzitetu Kolumbija, gdje doktorira 1951. Šezdesetih godina prošlog vijeka dolazi u razmjenu na tek osnovani CERN, a po povratku u SAD...

LHC - tunel, izvor CERN U Large Hadron Collider se uglavnom sudaraju protoni. Dakle, dva snopa protona kreću sa suprotnih strana tunela i onda - BAM! - sudare se, pa naučnici proučavaju krhotine tih sudara i iz njih izvlače zaključke i mjere.  Međutim, ponekad naučnicima padne na pamet da sudaraju i neke druge čestice. Recimo - atome. Upravo su to uradili 25. jula 2018. godine, u nizu testova LHC-a. Da budemo iskreni, zapravo se nije radilo o pravim atomima, više su u pitanju čestice koje ćemo označiti kao "atomi" ili pseudoatomi. Naime, ovaj put su naučnici sudarali atome olova, koji nisu imali sve, nego samo jedan elektron. Atom olova, ako je "normalan" ima 82 elektrona, raspoređenih u 6 elektronskih nivoa, no ovaj, CERN-ov, imao je nukleus olova i samo jedan elektron. Voditi ovakve atome u snopu unutar tunela je jako zahtjevno jer se taj jedan elektron može lako ukloniti  i onda nukleus olova udari u zidove aparata kroz koji teku snopovi...

CMS detektor  Kada sam ja bila srednjoškolka, maturantkinja, počela je „moda“ odlaženja na školske ekskurzije u Barcelonu. I zaista, bilo je to nezaboravno putovanje – ako ste željeli zabavu. Valjda smo bili post-ratni klinci željni da vide svijet u kojem se živi normalno, željni diskoteka, željni raskoši, umorni i zgađeni siromaštvom, tjeskobom i tenzijama koje su bile i ostale oko nas. I tako, sve do danas nije se ništa puno promijenilo u tendencijama ekskurzija: i dalje je Barcelona top-lokacija, ali ne zbog arhitekture Antonija Gaudíja niti zbog Dalijevog muzeja u Figueresu, nego zbog obilaska Camp Nou te mnoštva klubova i diskoteka. Zapravo, ekskurzija u Barceloni je za mnoge prvi put da vide nastup stripera i striptizeta. Ukratko, naša posjeta Berceloni je bila pohvala zabavi, a ne kulturi. I, iskreno, u tome nema ništa loše, nemojmo sada biti omatufljela srednjovječna gunđala, neka se djeca zabave.  Postoji mnogo mjesta, čak i bliže od Barcelone, gdje se i...

U nedostatku slike interakcije vršnog kvarka i Higgsovog bozona, stavljam svoju sliku kako se kreveljim ispred CMS detektora Veliki hadronski sudarač - LHC, neko je vrijeme malo odmarao, kako bi se pripremio za nove sudare. Nekad u aprilu ove godine počelo je "uštimavanje" i zagrijavanje LHC i CMS detektora, da bi se prvi sudari desili nešto malo poslije. I novi krug sudara - nova otkrića.  Početkom juna (4. juni 2018.) u Physical Review Letters objavljen je rad  pod naslovom " Observation of  t ¯ t H Production "  koji dolazi sa CMS CERN-ovog eksperimenta, a drugi rad od tima ATLAS pod naslovom " Observation of Higgs boson production in association with a top quark pair at the LHC with the ATLAS detector "  je predan i trenutno je u "preprintu" na arXiv.org. U ovim radovima je pokazano kako su sudari u LHC pokazali povezanost dvije najteže čestice prema Standardnom modelu: vršnog kvarka (top quark) i Higgsovog bozona.  Zaš...