Ο ανιχνευτής BaBar για την παραγωγή Β μεσονίων

Από τη σελίδα Particle Adventure

BabarΟ ανιχνευτής BaBar στο SLAC

Για να διαπιστώσουν διαφορές μεταξύ ύλης και αντι-ύλης, οι επιστήμονες προκαλούν συγκρούσεις μεταξύ ηλεκτρονίων και ποζιτρονίων υψηλής ενέργειας. Ο ανιχνευτής BaBar, θα λειτουργήσει από μια διεθνή συνεργασία, στο Κέντρο του Γραμμικού Επιταχυντή στο Stanford και έχει σχεδιαστεί για την ανίχνευση σωματιδίων που περιέχουν το κουάρκ b. Οπως όλοι οι σύγχρονοι ανιχνευτές, ο BaBar αποτελείται από ομοαξονικούς κυλινδρικούς φλοιούς που περιβάλλουν τον σωλήνα όπου συγκρούονται τα σωματίδια. Σ' αυτή την περίπτωση ο επιταχυντής είναι ο PEP II στο SLAC

Παραγωγή B και αντι-ΒΗ σύγκρουση ηλεκτρονίου-ποζιτρονίου παράγει Β και αντι-Β μεσόνια.

Το σωματίδιο αυτό είναι το δεύτερο βαρύτερο μέλος της ομάδας των μεσονίων. Οι διασπάσεις του μπορούν να δώσουν απαντήσεις στο πρόβλημα της κυριαρχίας της ύλης, έναντι της αντιύλης, που παρουσιάζεται στο σύμπαν.
Ήδη ο ανιχνευτής, που άρχισε να λειτουργεί από το 1999 έχει συλλέξει αρκετά στοιχεία για το Β. Τα ουδέτερα Β μεσόνια καθώς και τα αντι-Β θα παράγονται στις συγκρούσεις ηλεκτρονίων και ποζιτρονίων (αντιηλεκτρονίων). Το ουδέτερο B μεσόνιο αποτελείται ένα αντι-b κουάρκ  και ένα d κουάρκ ενώ το ουδέτερο αντι-Β μεσόνιο αποτελετείται από ένα b κουαρκ κι ένα αντι-d.

Τα μεσόνια αυτά εν συνεχεία αποσυντίθεται σε  άλλα ασταθή σωματίδια με μικρές διαφορές μεταξύ τους. Οι επιστήμονες ψάχνουν αυτές τις διαφορές για να βρουν πάρουν μια καθαρότερη εικόνα γιατί η φύση συμπεριφέρεται μονόπλευρα ως προς την παρουσία της ύλης. Το πείραμα ονομάζεται "BaBar" επειδή σχετίζεται με τα B και αντι-Β μεσόνια. Επειδή ο φυσικός όρος για τα αντι-Β-μεσόνια είναι Β-bar, οι φυσικοί αποφάσισαν να ονομάσουν το πείραμα "BaBar." 

Οι δακτύλιοι PEP και ο ανιχνευτής BaBarΤο εργαστήριο Β θα συμπεριλάβει και ένα δεύτερο δακτύλιο μαγνητών για την μελέτη της ασυμμετρίας ύλης-αντιύλης.

Οι Φυσικοί θα ρυθμίσουν τις δύο ακτίνες ώστε όταν αυτές συγκρουστούν να έχουν αρκετή ενέργεια για να δημιουργήσουν τα δύο μεσόνια. Η ενέργεια των ηλεκτρονίων είναι περίπου 9 GeV και των ποζιτρονίων περίπου 3 GeV. Επειδή τα ηλεκτρόνια και τα ποζιτρόνια περιστρέφονται με διαφορετικές ενέργειες, το B και το αντί-B μεσόνιο που θα δημιουργηθούν θα κινηθούν πολύ γρήγορα στην ίδια κατεύθυνση. Εαν, όπως οι Φυσικοί αναμένουν, τα δύο μεσόνια διασπαστούν σε ξεχωριστές ομάδες σωματιδίων σε διαφορετικούς ρυθμούς (αντίθετα από τα περισότερα ζεύγη σωματιδίων-αντισωματιδίων) η μελέτη αυτή θα βοηθήσει να απαντηθούν επίμονες ερωτήσεις   σχετικά με τις διαφορές μεταξύ ύλης και αντι-ύλης.


Δείτε και τα σχετικά άρθρα

Ενδιαφέρουσες ιστοσελίδες
BaBar Η σελίδα του πειράματος.
Stanford Η σελίδα του γραμμικού επιταχυντή SLAC στο Stanford.
Home