Výskum na LHC

LHC je najväčší a najvýkonnejší urýchľovač častíc na svete. Bol postavený s cieľom preskúmať neznámu oblasť za štandardným modelom. Dôvodom je, že hoci štandarný model veľmi úspešne vysvetľuje základné stavebné bloky a sily nášho vesmíru a má silnú experimentálnu podporu, niektoré jeho časti sú neuspokojivé. Experimenty na LHC dajú odpovede na niektoré otvorené otázky, napr. ako častice získavajú hmotnosť, alebo prečo je vo vesmíre viac hmoty ako antihmoty.



Aby sme získali tieto odpovede, vystreľujeme zväzky protónov oproti iným zväzkom protónov. Aké objekty však interagujú pri protón-protónovej zrážke? Sú to komponenty protónov (gluóny a/alebo kvarky). Predstavu o tom, čo sa deje pri zrážke môžete získať z obrázku nižšie:



V priebehu prvej fázy fungovania LHC fyzici veľmi pozorne sledujú každú elementárnu časticu zo štandardného modelu. Všetky boli úspešne znovuobjavené v priebehu len niekoľkých týždňov, napr. viazané stavy kvarkov a antikvarkov (Charmonium a Bottonium, pôvodne objavené v r. 1974 a 1977), ťažké top kvarky (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 LHC eventoch. Nie je to len potvrdenie už známych výsledkov, ale aj ukážka toho, ako vyzerá už známa fyzika v novom prostredí LHC detektorov.



Preto je dôraz kladený na častice ako je W bozón. Pozrime sa teraz podrobnejšie, čo nám táto častica zodpovedná za slabú interakciu hovorí o sebe, a ako sa prejaví v ATLAS detektore.