Elliptic flow of π, K, p and φ in Pb-Pb collisions at the Large Hadron Collider
Författare
Summary, in Swedish
Partikelfysik är det område inom den vetenskapliga disciplinen fysik som studerar materiens minsta byggstenar och hur de växelverkar mellan varandra. De partiklar som bygger upp all observerad materia kallas kvarkar och leptoner. Dessa partiklar växelverkar med varandra genom gluoner, som binder ihop och överför diskreta mängder energier mellan kvarkar och leptoner. Elementarpartiklarna kvarkar, leptoner och gluoner är alla inkluderade i den grundläggande teorin inom partikelfysik, standardmodellen.
En metod för att studera elementarpartiklar och deras egenskaper är att accelerera atomkärnor i så kallade partikelacceleratorer till en väldigt hög hastighet, vilket bidrar till att atomkärnorna blir högenergetiska, för att sedan kollidera med varandra. Kollisionerna ger upphov till att nya partiklar bildas och dessa partiklar detekteras och analyseras för att ge information om deras egenskaper och utvecklingen av förloppet precis efter kollisionen. Atomkärnor består av protoner och neutroner, vilka ingår i gruppen hadroner som består av kvarkar och gluoner i dess bundna tillstånd. När högenergetiska atomkärnor med ett högt proton och neutron-innehåll kolliderar uppstår ett tillstånd där materia har väldigt hög densitet och temperatur. Detta tillstånd kallas Kvark-Gluon-Plasma och kan ha existerat under en kort period precis efter universums födelse, the Big Bang. När tillståndet Kvark-Gluon-Plasma uppstår har kvarkarna och gluonerna en större rörelsefrihet än i deras bundna tillstånd. En viktig del rörande forskning inom partikelfysik är att få förståelse för den frihet att röra sig utanför sina bundna tillstånd vilket kvarkar och gluoner erhåller vid höga densitet och temperatur.
Livstiden för tillståndet Kvark-Gluon-Plasma som kan skapas i dagens laboratorium är väldigt kort vilket gör tillståndet omöjligt att detektera direkt. För att erhålla information om tillståndet och bekräfta dess existens studeras olika signaler genererade av Kvark-Gluon-Plasman. I den här uppsatsen har en av dessa signaler analyserats, så kallat elliptiskt flöde. Benämningen flöde kan härledas från att Kvark-Gluon-Plasman kan bete sig som en vätska. När Kvark-Gluon-Plasma expanderar minskar även dess densiteten och temperaturen vilket bidrar till att nya hadroner bildas. Genom att mäta olika utfall av partikelproduktionen, till exempel hur de flödar, kan nya kunskaper om Kvark-Gluon-Plasman erhållas. I uppsatsen används data från ALICE-experimentet vid forskningslaboratoriet CERN. Data har framtagits genom kollisioner av blykärnor i världens största partikelaccelerator, the Large Hadron Collider (LHC).
En metod för att studera elementarpartiklar och deras egenskaper är att accelerera atomkärnor i så kallade partikelacceleratorer till en väldigt hög hastighet, vilket bidrar till att atomkärnorna blir högenergetiska, för att sedan kollidera med varandra. Kollisionerna ger upphov till att nya partiklar bildas och dessa partiklar detekteras och analyseras för att ge information om deras egenskaper och utvecklingen av förloppet precis efter kollisionen. Atomkärnor består av protoner och neutroner, vilka ingår i gruppen hadroner som består av kvarkar och gluoner i dess bundna tillstånd. När högenergetiska atomkärnor med ett högt proton och neutron-innehåll kolliderar uppstår ett tillstånd där materia har väldigt hög densitet och temperatur. Detta tillstånd kallas Kvark-Gluon-Plasma och kan ha existerat under en kort period precis efter universums födelse, the Big Bang. När tillståndet Kvark-Gluon-Plasma uppstår har kvarkarna och gluonerna en större rörelsefrihet än i deras bundna tillstånd. En viktig del rörande forskning inom partikelfysik är att få förståelse för den frihet att röra sig utanför sina bundna tillstånd vilket kvarkar och gluoner erhåller vid höga densitet och temperatur.
Livstiden för tillståndet Kvark-Gluon-Plasma som kan skapas i dagens laboratorium är väldigt kort vilket gör tillståndet omöjligt att detektera direkt. För att erhålla information om tillståndet och bekräfta dess existens studeras olika signaler genererade av Kvark-Gluon-Plasman. I den här uppsatsen har en av dessa signaler analyserats, så kallat elliptiskt flöde. Benämningen flöde kan härledas från att Kvark-Gluon-Plasman kan bete sig som en vätska. När Kvark-Gluon-Plasma expanderar minskar även dess densiteten och temperaturen vilket bidrar till att nya hadroner bildas. Genom att mäta olika utfall av partikelproduktionen, till exempel hur de flödar, kan nya kunskaper om Kvark-Gluon-Plasman erhållas. I uppsatsen används data från ALICE-experimentet vid forskningslaboratoriet CERN. Data har framtagits genom kollisioner av blykärnor i världens största partikelaccelerator, the Large Hadron Collider (LHC).
Avdelning/ar
Publiceringsår
2016
Språk
Engelska
Fulltext
Dokumenttyp
Examensarbete för kandidatexamen
Ämne
- Physics and Astronomy
Handledare
- David Silvermyr