NA31 - это эксперимент ЦЕРН, который был предложен в 1982 году как «Измерение | η 00 / η + - | 2 коллаборацией ЦЕРН-Эдинбург-Майнц-Пиза-Зиген. В нем использовались данные между 1986 и 1989 годами с использованием пучка протонов из то SPS через K4 нейтрального пучка линии . Его цель состояла в том, чтобы экспериментально доказать прямое CP-нарушение.
Нарушение CP
В то время как заряд симметрия и симметрия четности оба нарушаются для любого преобразования при слабом взаимодействии , то нарушение СР известно только появляются , в частности , явления - каонов и B-мезонов распады - при слабом взаимодействии.
CP-нарушение было впервые теоретически разработано для Стандартной модели Кобаяши и Маскавой в 1973 году, когда они представили третье поколение кварков (нижнее и верхнее) и, таким образом, расширили матрицу Кабиббо до матрицы CKM 3x3 , параметризовав связи между собственными состояниями кварковой массы. и зарядовые слабые калибровочные бозоны [1]. CP-нарушение возникает из-за наличия в этой матрице комплексных параметров.
Определяется из относительных скоростей распада кратко- и долгоживущих нейтральных каонов на два нейтральных и заряженных пиона с , соответственно, так называемый ε '/ ε отношение , которое выражает относительную силу прямого СР-нарушения [2] было известно быть маленьким, но ожидается, что он будет отличаться от нуля в Стандартной модели. Измерение этого малого отклонения от нуля было целью NA31, чтобы доказать существование прямого CP-нарушения в распадах каонов при слабом взаимодействии.
Эволюция эксперимента
NA31 обнаружил первые свидетельства прямого нарушения CP в 1988 г. с отношением, отклоняющимся примерно на три стандарта от нуля. Однако вскоре после этого другой эксперимент - E731 в Fermilab - сообщил об измерении, согласующемся с нулем. И NA31, и Fermilab требовалась более высокая точность, чтобы получить согласованные результаты и, таким образом, сделать окончательный вывод. Таким образом, было построено новое поколение детекторов как в ЦЕРНе (который стал экспериментом NA48 ), так и в Фермилабе (KTeV). Наконец, в 1999 году два новых эксперимента подтвердили как прямое нарушение CP-фазы в распаде нейтральных каонов (CERN Courier, сентябрь 1999, стр. 32), открытие, которое позже было признано с наградой, как одно из самых важных открытий, сделанных в ЦЕРНе. [1] В частности, премия Европейского физического общества по физике высоких энергий и элементарных частиц в 2005 г. была присуждена совместно коллаборации NA31 и ее представителю Генриху Валь.
Детектор
Детектор был составлен из проволочных камер в сочетании с калориметрией для определения параметров K 0 (например, энергии , вершины распада ). Требуется большая точность этих параметров, чтобы хорошо определить фазовое пространство для всех сравниваемых мод распада. [2] Он состоит из:
- эвакуированная область распада.
- пропорциональные проволочные камеры для измерения направления заряженного пиона.
- калориметр на жидком аргоне с хорошим разрешением по энергии и положению для измерения фотонов s от распада пиона.
- адронный калориметр для измерения энергии заряженных пионов.
- плоскость сцинтилляционных счетчиков, служащих идентификаторами мюонов .
Смотрите также
Рекомендации
- ^ а б Харрисон, Т., изд. (2014). «NA31 / 48: погоня за прямым нарушением CP (стр. 23-25)» . ЦЕРН Курьер . 54 .
- ^ а б Валь, Генрих (2004). «Первое наблюдение и прецизионное измерение прямого CP-нарушения: эксперименты NA31 и NA48». Отчеты по физике . 403–404: 19–25. Bibcode : 2004PhR ... 403 ... 19W . DOI : 10.1016 / j.physrep.2004.08.007 .
Внешние ссылки
Запись NA31 CERN