эксперимент NA31
NA31 — это эксперимент ЦЕРН , который был предложен в 1982 году для измерения |η 00 /η +- | 2 коллаборацией ЦЕРН-Эдинбург-Майнц-Пиза-Зиген. Он взял данные за период с 1986 по 1989 год, используя пучок протонов от SPS K4 через нейтральную линию луча . Его целью было экспериментально доказать прямое CP-нарушение.
Нарушение CP [ править ]
Хотя симметрия заряда и симметрия четности нарушаются при любом преобразовании при слабом взаимодействии , CP-нарушение известно, что каонов и B-мезонов проявляется только в определенных явлениях - распадах - при слабом взаимодействии.
CP-нарушение было впервые теоретически разработано для Стандартной модели Кобаяши в 1973 году , и Маскавой когда они ввели третье поколение кварков (нижнее и верхнее) и, таким образом, расширили матрицу Кабиббо до матрицы CKM 3x3 , параметризируя связи между собственными состояниями кварковой массы. и зарядовые слабые калибровочные бозоны . [1] Нарушение CP тогда проявляется через наличие комплексных параметров в этой матрице.
Из относительных скоростей распада короткоживущих и долгоживущих нейтральных каонов на два нейтральных и заряженных пиона соответственно определяется так называемое отношение ε'/ε, которое выражает относительную силу прямого CP-нарушения. [2] было известно, что оно мало, но ожидалось, что оно будет отличаться от нуля в Стандартной модели. Измерение этого небольшого отклонения от нуля было целью NA31, чтобы доказать существование прямого CP-нарушения при распаде каонов при слабом взаимодействии.
Эволюция эксперимента [ править ]
NA31 обнаружила первые доказательства прямого нарушения CP в 1988 году, когда соотношение отклонялось примерно на три стандарта от нуля. Однако вскоре после этого другой эксперимент – E731 в Фермилабе – сообщил об измерении, соответствующем нулю. И NA31, и Fermilab требовали большей точности, чтобы получить согласованные результаты и, таким образом, сделать окончательный вывод. Таким образом , новое поколение детекторов было создано как в ЦЕРН (для эксперимента NA48 ), так и в лаборатории Ферми (KTeV). Наконец, в 1999 году два новых эксперимента подтвердили оба прямых нарушения CP при распаде нейтральных каонов (CERN Courier, сентябрь 1999 г., стр. 32), открытие, которое позже было отмечено почестями как одно из наиболее важных открытий, сделанных в ЦЕРН. [1] В частности, в 2005 году премия Европейского физического общества по физике высоких энергий и элементарных частиц была присуждена совместно коллаборации NA31 и ее представителю Генриху Валю.
Детектор [ править ]
Детектор был дополнен проволочными камерами в сочетании с калориметрией для определения K 0 параметры (например , энергия распада , вершина ). Требуется большая точность этих параметров, чтобы хорошо определить фазовое пространство для всех сравниваемых мод затухания. [2] Это состоит из :
- эвакуированная область распада.
- камеры с пропорциональными проводами для измерения направления заряженного пиона.
- на жидком аргоне калориметр с хорошим разрешением по энергии и положению для измерения фотонов распада пиона.
- адронный калориметр для измерения энергии заряженных пионов.
- плоскость сцинтилляционных счетчиков, служащих идентификаторами мюонов .
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Перейти обратно: а б Харрисон, Т., изд. (2014). «NA31/48: преследование за прямое нарушение ДП (стр. 23-25)» . ЦЕРН Курьер . 54 .
- ^ Перейти обратно: а б Валь, Генрих (2004). «Первое наблюдение и прецизионное измерение прямого нарушения CP: эксперименты NA31 и NA48». Отчеты по физике . 403–404: 19–25. Бибкод : 2004PhR...403...19W . doi : 10.1016/j.physrep.2004.08.007 .