Springen naar inhoud

Rf accelerator, susy + graviton, gluonen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Elementary

    Elementary


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 februari 2010 - 23:05

Aan alle liefhebbers van de deeltjesfysica,

ik ben bezig aan een eindwerk over elementaire deeltjesfysica, niveau zesde middelbaar.
Men werkje is bijna af, maar ik heb nog enkele vragen.

1) in een synchrotron versneller worden deeltjes versneld door middel van radiofrequente golven. De deeltjes zweven? op deze golven? Hoe zit dit juist in mekaar? Hoe wordt de energie van de golf aan het deeltje overgedragen???

2) de LHC in Genève zal onder andere proberen zwaartekracht ze verklaren en gravitonen te bevestigen? Dit aan de hand van supersymmetrie, hoe zit dat juist? Hoe kan supersymmetrie zorgen voor een zwaartekrachttheorie of de bevestiging van gravitonen???

3) waarom zijn er 8 gluonen en geen 9? Hier heb ik al heel wat over gelezen, en een beeld van kunnen vormen, maar toch begrijp ik dit niet echt volledig, misschien dat iemand van jullie het kan verduidelijken?

Dank bij voorbaat :eusa_whistle:

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Schwartz

    Schwartz


  • >250 berichten
  • 691 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 23 februari 2010 - 00:19

De deeltjes worden in de buis gehouden door de magneetvelden.

Ze versnellen ook op het magneetveld van het radiosignaal.
Men heeft bij een protonsynchroton te maken met de fasestabiliteit, de protonen of anti_protonen kunnen praktisch niet sneller dan 99.0x% van de lichtsnelheid.
De vergroting van het magneetveld heeft een dusdanige uitwerking op onze held, het deeltje, dat de massa-energie. toeneemt. (letterlijk overgenomen uit een boek van Leon Lederman.)

Ze zoeken bij de LHC naar het Higgs of iets anders....
niet direkt naar gravitonen...
Ze zullen nooit een Higgs direkt waarnemen, alleen maar de schade (het gevolg) die het Higgs_deeltje aanbrengt.
Als Higgs een BMW is; bij Cern blazen ze dan figuurlijk deze op met zeg 100 ton springstof; ze moeten uit de onderdelen die in het rondvliegen dan afleiden dat het een BMW is en geen Fiat Panda...
De Fiat Panda is een stuk lichter en die hebben ze allangs eens eerder ontdekt....
(LET OP: Is maar een voorbeeld, gewichtklasse van de auto's niet juist)

8 gluonen en geen 9....
Quantum_mechanica is niet een tak waarbij je dit in 123 tekst kan verklaren.
Ik heb hier wel iets gevonden:
The requirement for gauge invariance under the transformations leads to eight gauge fields, the gluon fields, ....
Een computertaal is voor mensen, niet voor de computer.

#3

eendavid

    eendavid


  • >1k berichten
  • 3751 berichten
  • VIP

Geplaatst op 23 februari 2010 - 02:54

Om het aantal van 8 goed te begrijpen heb je inderdaad iets meer gevorderde wiskunde nodig, i.h.b. moet je meer weten over SU(3), de ijksymmetrie van kwantumchromodynamica. Dat klinkt vast fancy, maar je zal verderop zien dat die mooie woorden eenvoudig te begrijpen zijn. In kwantummechanica wordt de toestand van een deeltje beschreven door een vector, waar een matrix op kan inwerken. In het geval van de quarks blijkt het te gaan om 3-dimensionale vectoren waar een SU(3) matrix op kan inwerken. Dat is een 3x3 matrix A waarvoor LaTeX (LaTeX is de hermitisch toegevoegde matrix), en waarvoor de determinant 1 is. Stel dat LaTeX rood is, LaTeX groen is, en LaTeX blauw is.

Nu, wat er gebeurt bij QCD interactie, is dat een quark van kleur verandert door een gluon uit te stoten. De aard van het gluon bepaalt dan naar welke kleur het quark verandert (ik ben hier zeer kort door de bocht aan het gaan, maar toch is dit de basisidee erachter). Dus gluonen kunnen worden beschreven door 3x3 matrices, en er zijn zo 9 lineair onafhankelijke matrices (dit correspondeert met de 9 quark-antiquark combinaties) Echter, er is 1 zo'n matrix die helemaal niet voor een verandering zorgt, en dus ook niet met een gluon correspondeert. Immers, de matrix
LaTeX
beeldt elk quarks gewoon op zichzelf af. Dat betekent dat zo'n gluon, dat zou corresponderen met rood-antirood+blauw-antiblauw+groen-antigroen (ook deze deeltjes zijn vectoren en mogen opgeteld worden, wat een rare eigenschap is van kwantummechanica), niet bestaat. Dus het fysische antwoord is: omdat we weten dat QCD werkt door kleuren uit te wisselen. Het wiskundige antwoord is te vinden in representatietheorie, maar dat is dan die gevorderde wiskunde.

Het vinden of niet vinden van supersymmetrie zal waarschijnlijk niet zo'n enorme impact hebben op het onderzoek naar kwantumgravitatie. Dat is natuurlijk vooral een politieke discussie, en persoon A zal iets anders zeggen dan persoon B. Feit is, dat snaartheorie en supersymmetrie goed samengaan (maar dat supersymmetrie niet voorspeld wordt door snaartheorie), en dat snaartheorie toch wel een extra boost kan gebruiken.

#4

Elementary

    Elementary


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 23 februari 2010 - 16:07

Dank U wel voor het spoedige en uitgebreide antwoord.

Bij de eerste vraag in verband met het versnellen van deeltjes via radiofrequente golven vraag ik mij nog steeds af via welk mechanisme dit juist werkt, welke formule of verklaring. Een link naar een e-book, pdf document of wikipedia is ook altijd welkom ( op wikipedia heb ik alles in verband met de versneller zelf al gelezen, ze gaan hier niet diep in op de golven). Het bundelen van de deeltjes via magnetische golven begrijp ik, het is vooral het versnellen, en de zogenaamde "rf cavities" die ik niet begrijp.

Bij de tweede vraag: er wordt ook naar een bewijs voor supersymmetrie gezocht, kan het zijn dat een aanwijzing voor supersymmetrie ook een aanwijzing is voor het graviton? een theorie die gravitatie verklaart? een unificatietheorie?

De derde vraag is schitterend beantwoord, waarvoor dank.

Vriendelijke groeten.

#5

Schwartz

    Schwartz


  • >250 berichten
  • 691 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 23 februari 2010 - 22:21

De versneller:
(RF_caviteiten:trilholten)

Opgezocht bij CERN:
Preparations of the PS Complex for the LHC
By the end of 2000, the implementation of novel bunch splitting techniques, notably splitting one bunch
into three, had enabled the generation of a truly nominal LHC beam (i.e., with all parameters inside
specification) at extraction from the PS. These nominal parameters are:
– 72 bunches with 25 ns spacing (leaving a gap of ~300 ns to extract the beam);
– 1.1 × 1011 protons/bunch;
– transverse normalized r.m.s. emittance ≤ 3.0 μm in both planes;
– bunch length ≤ 4 ns (to fit into the SPS 200 MHz buckets).
The SPS routinely used this beam for machine studies aimed at understanding electron cloud effects,
which, if not cured, will jeopardize the beam in both the SPS and LHC machines. To this end, the analysis of
bunch trains provided by the PS Complex with various lengths and bunch spacings is of the utmost
importance. Indeed, the scheme based on bunch splitting enables the production of shorter bunch trains (or
trains with voids), simply by varying the number and sequence of the PS Booster rings injected into the PS.
Moreover, the removal of the 114 MHz lepton acceleration cavities from the PS ring, as well as a further
reduction of the higher-order modes of the 80 MHz systems, have substantially reduced its coupling
impedance, opening the way for a beam with 50 ns bunch spacing at nominal bunch intensity. Such a beam
appears to be less prone to electron cloud effects in the SPS.
Naturally, once the LHC beam was readily available, it came under closer scrutiny. Early in 2001, the
72 bunches displayed a bunch-to-bunch intensity variation of some ±20%. This spread in bunch population
would have led to irregular beam–beam effects in the LHC and to a significant reduction in luminosity. The
key development to improve the bunch-to-bunch reproducibility was the introduction of a phase loop that
remains active throughout the high-energy RF gymnastics at 26 GeV/c in the PS. This reduced the variation in
bunch population to ±10% (Fig. 7), a value more compatible with the needs of the LHC.

Dit zijn de teksten die je moet lezen, niet die van de KIJK enzo, die geven een totaal verkeerd beeld.
http://doc.cern.ch/a...001/vol2/PS.pdf
en zo kun je heel veel informatie vinden.
En zo leer je ook meteen wat over natuurkunde en toepassing.

Veranderd door Schwartz, 23 februari 2010 - 22:23

Een computertaal is voor mensen, niet voor de computer.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures