International Physics Masterclasses

Výskum na LHC

LHC je najväčší a najvýkonnejší urýchľovač častíc na svete. Bol postavený s cieľom preskúmať neznámu oblasť za Štandardným modelom. Napriek veľmi úspešnému vysvetleniu základných stavebných blokov a síl nášho vesmíru a silnej experimentálnej podpore, je Štandardný model neúplný a zlyháva pri vysvetlení niektorých pozorovaných záhad. Experimenty na LHC možno poskytnú odpovede na niektoré horúce otázky, napríklad ako častice nadobúdajú hmotnosť, alebo prečo je vo vesmíre viac hmoty ako antihmoty.

V priebehu prvej fázy činnosti urýchľovača LHC fyzici veľmi pozorne sledujú každú známu elementárnu časticu. Väčšina z nich bola úspešne znovuobjavená v priebehu niekoľkých týždňov, napr. viazané stavy kvarkov a antikvarkov (charmonium a bottomonium, pôvodne objavené v r. 1974 a 1977), neviazané ťažké top kvarky (prvýkrát objavené v r. 1995) a W a Z bozóny (objavené v CERNe v r. 1983). Aby sme dokázali spoľahlivo objaviť nové častice v protón-protónových zrážkach, je nevyhnutné jednoznačne rozpoznať známe častice v prípadoch na LHC. Je to skutočná výzva pre časticových fyzikov a predstavuje tak trochu prácu detektíva! Hoci už raz boli známe častice vystopované a identifikované, používajú sa nielen na potvrdenie už známych výsledkov, ale aj ako ukážka toho, ako vyzerá už známa fyzika v novom prostredí vysokých energií na LHC. A to je kľúč k objaveniu novej fyziky!

Pri ďalšom skúmaní bude časticou nášho záujmu Z bozón - jeden zo sprostredkovateľov slabých interakcií. Vďaka znovuobjaveniu Z bozónu na LHC sa môžeme naučiť o fyzike pri veľmi vysokých energiách a dúfame, že takto objavíme nové a neobyčajné prírodné javy.