Europejska Organizacja Badań Jądrowych (CERN) znacząco zawęziła obszar poszukiwań supersymetrii (SUSY). Teoretyczny model supersymetrii rozszerza Standardowy Model fizyki cząstek, sugerując, że każda fundamentalna cząstka ma cięższego „superpartnera”. SUSY może wyjaśnić nierozwiązane problemy w fizyce, w tym naturę ciemnej materii.
Wyzwanie supersymetrii
Supersymetria od dawna jest pociągającym, ale nieuchwytnym celem w fizyce cząstek. Proponuje ona, że każda znana cząstka ma superpartnera o różnych właściwościach, ale do tej pory nie znaleziono bezpośrednich dowodów na istnienie tych superpartnerów. Szczególnie ważne jest badanie s-kwarku t, hipotetycznego partnera kwarku t, ze względu na jego znaczące implikacje dla fizyki cząstek.
Najnowsze osiągnięcia w CERN
Ostatnio analitycy CERN zastosowali zaawansowaną metodę analizy danych z eksperymentu Compact Muon Solenoid (CMS) zebranych w latach 2016-2018. Celem tej analizy było wykrycie sygnałów s-kwarku t poprzez badanie zdarzeń produkcji parowej i ich późniejszych rozpadu na kwarki t oraz lżejsze cząstki.
Innowacyjne techniki
Badania wykorzystały metodę ABCD, podejście probabilistyczne wymagające dwóch nieskorelowanych zestawów danych do rozróżnienia sygnału od szumu tła. Z uwagi na wyzwania związane ze skorelowanymi zmiennymi w danych, zastosowano algorytmy uczenia maszynowego do identyfikacji minimalnie skorelowanych zmiennych, co udoskonaliło metodę ABCD. To znacząco poprawiło dokładność izolowania potencjalnych sygnałów SUSY od procesów tła.
Wyniki i implikacje
Pomimo usprawnień w analizie danych, nie znaleziono znaczących dowodów na istnienie s-kwarku t, co pozwoliło ustalić nowe ograniczenia dotyczące jego masy, która musi przekraczać 700 GeV. Wyniki te będą kierować przyszłymi badaniami, zwłaszcza z danymi z trwającego obecnie Run 3 w LHC, które mają dostarczyć dalszych informacji.
Udoskonalone metody poszukiwań przez CERN stanowią istotny krok w dążeniu do odkrycia supersymetrii. Mimo że bezpośrednie dowody wciąż pozostają nieuchwytne, rozwinięte techniki analityczne będą nieocenione w przyszłych eksperymentach, potencjalnie przybliżając społeczność fizyków do potwierdzenia tego fundamentalnego rozszerzenia Standardowego Modelu.
Bibliografia
- CERN. (2024). “Supersymmetry and the CMS Experiment.” Retrieved from CERN.
- CMS Collaboration. (2021). “Search for supersymmetry in final states with jets and missing transverse momentum in proton-proton collisions at 13 TeV.” Journal of High Energy Physics.
- Ellis, J., & Kane, G. (1984). “Supersymmetry and its implications.” Physics Reports, 117(2), 75-263.
- Weinberg, S. (2000). “The Quantum Theory of Fields.” Cambridge University Press.
Sprawdź również:
- Ciemna strona Księżyca – odkrywanie tajemnic
- Starship gotowy na kolejny start — Co nas czeka w piątym locie testowym SpaceX?
- Sam Altman o przyszłości AI: Jakie wnioski wyciągnął twórca OpenAI?
- Przełom w fizyce kwantowej: Splątanie najcięższych cząstek
- Japonia buduje superkomputer: Nowa era obliczeń
- Tajemnicze Dżety Kosmiczne: Niezbadane struktury we wszechświecie
- Prognoza populacji ludzkości w 2100 roku: jak będzie wyglądać świat?
- Pierwsza kosmiczna misja górnicza: Rewolucja w pozyskiwaniu surowców z Planetoid
- Drukowanie 3D z metalu w kosmosie
Dodaj komentarz