Arkisto
- syyskuu 2023
- elokuu 2023
- kesäkuu 2023
- toukokuu 2023
- huhtikuu 2023
- maaliskuu 2023
- helmikuu 2023
- tammikuu 2023
- joulukuu 2022
- marraskuu 2022
- lokakuu 2022
- syyskuu 2022
- elokuu 2022
- kesäkuu 2022
- toukokuu 2022
- huhtikuu 2022
- maaliskuu 2022
- helmikuu 2022
- tammikuu 2022
- joulukuu 2021
- marraskuu 2021
- lokakuu 2021
- syyskuu 2021
- elokuu 2021
- kesäkuu 2021
- toukokuu 2021
- huhtikuu 2021
- maaliskuu 2021
- helmikuu 2021
- tammikuu 2021
- joulukuu 2020
- marraskuu 2020
- lokakuu 2020
- syyskuu 2020
- elokuu 2020
- kesäkuu 2020
- toukokuu 2020
- huhtikuu 2020
- maaliskuu 2020
- helmikuu 2020
- tammikuu 2020
- joulukuu 2019
- marraskuu 2019
- lokakuu 2019
- syyskuu 2019
- elokuu 2019
- heinäkuu 2019
- kesäkuu 2019
- toukokuu 2019
- huhtikuu 2019
- maaliskuu 2019
- helmikuu 2019
- tammikuu 2019
- joulukuu 2018
- marraskuu 2018
- lokakuu 2018
- syyskuu 2018
- elokuu 2018
- kesäkuu 2018
- toukokuu 2018
- huhtikuu 2018
- maaliskuu 2018
- helmikuu 2018
- tammikuu 2018
- joulukuu 2017
- marraskuu 2017
- lokakuu 2017
- syyskuu 2017
- elokuu 2017
- kesäkuu 2017
- toukokuu 2017
- huhtikuu 2017
- maaliskuu 2017
- helmikuu 2017
- tammikuu 2017
- joulukuu 2016
- marraskuu 2016
- lokakuu 2016
- syyskuu 2016
- elokuu 2016
- toukokuu 2016
- huhtikuu 2016
- maaliskuu 2016
- helmikuu 2016
- tammikuu 2016
- joulukuu 2015
- marraskuu 2015
- lokakuu 2015
- syyskuu 2015
- elokuu 2015
- kesäkuu 2015
- toukokuu 2015
- huhtikuu 2015
- maaliskuu 2015
- helmikuu 2015
- tammikuu 2015
- joulukuu 2014
- marraskuu 2014
- lokakuu 2014
- syyskuu 2014
- elokuu 2014
- kesäkuu 2014
- toukokuu 2014
- huhtikuu 2014
- maaliskuu 2014
- helmikuu 2014
- tammikuu 2014
- joulukuu 2013
- marraskuu 2013
- lokakuu 2013
- syyskuu 2013
Kesäöiden kohinaa
Viime joulukuussa CERNin LHC-kiihdyttimen kokeet ATLAS ja CMS ilmoittivat kumpikin nähneensä tavallista enemmän fotonipareja, joiden yhteenlaskettu energia oli noin 750 GeV (yhden GeVin energia vastaa suunnilleen yhden protonin massaa). Tämä saattaa olla osoitus siitä, että LHC:n protonitörmäyksissä syntyy hiukkanen, jonka massa vastaa 750 GeVin energiaa, ja joka hajoaa kahdeksi fotoniksi. Tällainen löytö mullistaisi hiukkasfysiikan.
Aiheesta ilmestyi viikossa kymmeniä tieteellisiä artikkeleita, ja puolessa vuodessa niitä on kertynyt yli 600. Yksi syy intoon on se, että molemmat kokeet näkivät toisistaan riippumattomasti saman asian, vaikka niiden data ei yhdessäkään riittänyt siihen, että uutta hiukkasta voisi sanoa varmaksi. Kollegani Jester onkin kieli poskessa jakanut palkintoja tutkijoille, jotka ovat keränneet sadoittain viittauksia teoreettisilla selityksillään ilmiöstä, jota ei ehkä ole olemassa. (Hän on itsekin osallistunut kisaan kahden artikkelin voimalla.)
Maaliskuussa huhuttiin, että uuden data-analyysin myötä signaali olisi kirkkaampi, melkein niin selkeä, että voitaisiin julistaa hiukkanen löydetyksi. CMS:n mukaan signaalin voimakkuus nousikin, mutta ATLAS ei julkaissut kaikkia tuloksiaan, ja tarkempia uutisia jäätiin odottamaan.
Nyt koeryhmillä on käytössään kaksinkertainen määrä dataa joulukuuhun verrattuna, ja ne ovat aloittaneet sen setvimisen. Lisäksi LHC käynnistyi taas toukokuussa, ja se tahkoo törmäyksiä päivät yöt sellaista tahtia, että elokuussa datan määrä saattaa olla taas kaksinkertaistunut. Jahtiin on liittynyt ATLASin ja CMS:n seuraksi kolmaskin detektori, TOTEM (jossa fysiikan tutkimuslaitos on mukana, kuten CMS:ssäkin).
Koeryhmien nähtyä kesäkuussa uuden datan on alkanut kiertää huhuja, joiden mukaan fotonipareja oli syntynyt aiemmin vain sattumalta odotettua enemmän, eli uutta hiukkasta ei ole. Viimeistään elokuun ICHEP-konferenssissa signaalin pitäisi erottua kohinasta.
3 kommenttia “Kesäöiden kohinaa”
Vastaa
Aallot ajua lisää
Viime kuussa Helsingissä vieraillut LIGO-tutkimusryhmän jäsen Stefano Foffa lupaili gravitaatioaaltouutisia kesäkuulle, emmekä joutuneet pettymään. Viikko sitten LIGO julkaisi toisen gravitaatioaaltohavaintonsa.
LIGOn ensimmäinen havaintokausi kesti neljä kuukautta, viime syyskuusta tammikuuhun. Ensimmäisen gravitaatioaaltonsa LIGO näki heti syyskuussa. Toinen aalto kulki Maapallon läpi tapaninpäivänä. LIGO saattoi nähdä niiden välissä lokakuussa kolmannenkin aallon, mutta todennäköisyys sille, että kyseessä on signaali eikä kohinaa on vain 87%, joten varmoja havaintoja on vain kaksi.
Sekä joulukuun että syyskuun aallot syntyivät kahden mustan aukon törmäyksessä. Syyskuun aukot olivat yllättävän isoja, niiden massa oli noin 30 Auringon massaa, joulukuun aukot olivat kevyempiä, 14 ja 8 Auringon massaa. Niinpä niiden lähettämät gravitaatioaallotkin olivat heikompia: törmäyksessä aukkojen massasta noin yhden Auringon verran muuttui gravitaatioaalloiksi. Tämä on vain kolmannes syyskuun törmäyksen aaltojen energiasta. LIGOn havaintoherkkyyden rajoissa oleva joulukuun aallon osa kesti sekunnin, minkä aikana 55 aallonharjaa pyyhki laitteiden läpi. Toisin kuin syyskuun aaltoa, tätä ei olisi havaittu, ellei sitä vastaavaa signaalia olisi löytynyt LIGO-ryhmän simulaatiokirjastosta. Uutta oli se, että ainakin toinen aukoista pyöri vinhaan akselinsa ympäri hyrrän lailla.
Toisen gravitaatioaallon näkeminen auttaa kartoittamaan poikkeamia yleisestä suhteellisuusteoriasta. Molemmat signaalit ovat sopusoinnussa sen kanssa, mitä suhteellisuusteoria ennustaa mustien aukkojen törmäyksistä. Teoria on kuitenkin sen verta monimutkainen, että tarvitaan lisää havaintoja kaikkien mahdollisten poikkeamien tarkkaan rajoittamiseen – tai jonkun niistä havaitsemiseen. Jotkut poikkeamat on nyt rajoitettu olemaan korkeintaan 10% luokkaa, toiset voisivat vielä olla muutaman sadan prosentin suuruisia.
LIGOn herkkyys paranee koko ajan. Tutkimusryhmä arvioi näkevänsä syksyllä alkavan puolen vuoden havaintokauden aikana ainakin kymmenen aaltoa. Ensi vuoden yhdeksän kuukautta kestävän kauden aikana haaviin pitäisi jäädä useita kymmeniä. Alun perin mustia aukkoja pidettiin eksoottisina kummajaisina. On sykähdyttävää ajatella, että jos LIGO saavuttaa suunnitellun herkkyyden, niin saamme elää aikana, jolloin mustien aukkojen törmäyksiä nähdään päivittäin.
8 kommenttia “Aallot ajua lisää”
-
Voitko kuvailla suomeksi mitä tarkoitetaan ”least-damped quasi-normal mode”:lla?
Tarkoittaako se aaltoyhtälön kompleksisia ominaisarvoja vähimmän vaimentumisen tilanteessa?
Kuinka tuollainen ennuste saadaan yleisestä suhteellisuusteoriasta? Muodostuuko kvasistationaarisia tiloja ja ovatko ne fysikaalisesti tulkittavissa?
Osaatko arvioida mikä merkitys aaltohäiriöihin ja vaimennukseen on mustan aukon ympäristön muulla massajakaumalla ja voisiko aukkoon jo jotuneen aineen massajakaumalla olla merkitystä?
Eniten minua kiinnostaa yhteensulautumisen jälkeinen ringdown-vaihe.
-
Kiinnostaa tuo aallon etenemisnopeus.
Mikä on ollut havaittujen aaltojen etenemisnopeus?
Mikä määrittää etenemisnopeuden?
Muttuuko nopeus väliaineessa kuten valolla?
Häviääkö samalla aallosta energiaa?
Vastasi havainnot teoriaa etenemisnopeuden suhteen? -
Kuumassa kahvissa tai sen pinnalla nähdään useita fysiikan ilmiöitä tai niiden analogioita kuten sääilmiöitä, hiukkasfysikaalisia ilmiöitä jne. Lusikalla on helppo tuottaa myös kaikkiallinen topologinen defekti, Falaco solitoni
Kerran näin sattumalta, miten kaksi samankokoista kahvipisaraa alkoi lähestyä toisiaan spiraaliratoja pitkin lopulta kieppuen yhteen aivan samoin kuin mustat aukot painovoima-aaltojen syntyessä. Lieneekö ilmiön energia peräisin haihtumisesta vai kahvin sisäisistä lämpövirroista, en ole vielä pohtinut.Joka tapauksessa ilmiö on hyvin harvinainen.
-
Käsittääkseni mustien aukkojen yhteensulautumisia voitaisiin käyttää Einsteinin ekvivalenssiperiaatteen pätevyysalueen testaamiseen (https://arxiv.org/abs/1604.06668) En tunne aihetta kovin perusteellisesti, mutta ilmiön suhteen lienemme lähestymässä mittaustarkkuutta jolla havaittu poikkeama tai sen puute olisivat kumpikin arvokkaita löytöjä sinänsä.
Pystytkö yhtään valottamaan asiaa ja sitä kuinka tutkimisen arvoisena tätä pidetään?
Niin Lundista ei mitään uutta:
The timing of the LHCP meeting is too early to have new physics results from the latest, 2016, data.
Ainoastaan tämä (toisesta aiheesta): The LHCb collaboration are presenting, for instance, new results about tetraquarks and pentaquarks, the new class of particles discovered last year.
Seuraavaksi:
The next big event for LHC physics results is planned for early August in Chicago, at the ICHEP 2016(link is external) conference.
https://home.cern/about/updates/2016/06/lhcp2016-latest-results-lhc-experiments
Ja väärä hälytys:
http://thescienceexplorer.com/universe/discovery-new-lhc-particle-likely-false-alarm
Kuinka todennäköistä on, että Higgsin bosonin massa saadaan: 400/3 * protonin massa? Ja että jollain tapaa esiin nousseet kaiut 800 * protonin massa?
Hiukkasfysiikassa ei ole noin yksinkertaisia numeerisia yhteyksiä massojen välillä, ne määräytyvät monimutkaisemmin.