Production of φ Mesons as a Function of Multiplicity & Spherocity
Författare
Summary, in Swedish
Under detta projekt s˚a analyserades h¨ogenergetiska proton-proton kollisioner i syftet f¨or att b¨attre f¨orst˚a
hur den starka v¨axelverkan med hj¨alp av gluoner h˚aller ihop kvarkar, en av materians fundamentalpartiklar,
f¨or att bilda hadroner. Dessa h¨ogenergetiska protoner accelereras upp till 99 % av ljusets
hastighet med hj¨alp av partikelacceleratorn ”Large Hadron Collider” (LHC), innan de till slut kolliderar
mot varandra i speciellt kontruerade partikeldeteckorer. Kollisionerna ¨ar tillr¨ackligt kraftfulla f¨or att
kvarkarna momentant frig¨ors fr˚an sina hadroner, vilket g¨or det m¨ojligt att studera hur gluonerna och
kvarkarna interagerar med varandra.
Om kollisionen ¨ar tillr¨ackligt kraftfull s˚a kan en Kvark-Gluon Plasma bildas. Kvark-gluon plasman
¨ar ett v¨aldigt kompakt och varmt materietillst˚and som f¨orh˚aller sig i termiskt och kemiskt ekvilibrium.
I en kvark-gluon plasma s˚a ¨ar kvarkarna och gluonerna inte bunda innuti hadroner, utan ist¨allet beter
sig som en kollektiv, perfekt (n¨astintill ingen viskositet) v¨atska. Plasman bildas bara under en v¨aldigt
kort tidstund innan det kyls ner. Efter nedkylningen s˚a ¨ar kvarkarna ˚aterigen bunda inom individuella
hadroner. Att kontinuerligt h˚alla kvark-gluon plasman vid korrekt tryck och temperatur skulle kr¨ava
enorma resurser, vilket g¨or det praktiskt om¨ojligt att direkt verifiera om plasman har bildats. Ist¨allet s˚a
unders¨oks hur andra producerade partiklar interagerar med kvark-gluon plasman, f¨or att b¨attre f¨orst˚a
hur den fungerar. Tecken p˚a att kvark-gluon plasma har bildats brukar vara att partiklarna i kollisionen
har ett kollektivt beteende, en ¨okad produktion av vissa parikelsorter och andra fenomen.
Ett problem uppstod dock n¨ar man m¨arkte att n˚agra av de fenomen som ans˚ags vara signaturer
av kvark-gluon plasman ¨aven hittades i kollisioner som man inte trodde var energetiska nog f¨or att
kunna bilda kvar-gluon plasma. D¨arefter ifr˚agasattes id´en om huruvida kvark-gluon plasma faktiskt
n˚agonsin bildats i en kontrollerad partikelkollision. Huvudsyftet med detta projekt ¨ar att unders¨oka hur
produktionen av φ mesonen, en partikel som tros har en ¨okad produktionshalt i en eventuell kvark-gluon
plasma, beter sig f¨or varierande proton-proton kollisioner av olika energigrader.
hur den starka v¨axelverkan med hj¨alp av gluoner h˚aller ihop kvarkar, en av materians fundamentalpartiklar,
f¨or att bilda hadroner. Dessa h¨ogenergetiska protoner accelereras upp till 99 % av ljusets
hastighet med hj¨alp av partikelacceleratorn ”Large Hadron Collider” (LHC), innan de till slut kolliderar
mot varandra i speciellt kontruerade partikeldeteckorer. Kollisionerna ¨ar tillr¨ackligt kraftfulla f¨or att
kvarkarna momentant frig¨ors fr˚an sina hadroner, vilket g¨or det m¨ojligt att studera hur gluonerna och
kvarkarna interagerar med varandra.
Om kollisionen ¨ar tillr¨ackligt kraftfull s˚a kan en Kvark-Gluon Plasma bildas. Kvark-gluon plasman
¨ar ett v¨aldigt kompakt och varmt materietillst˚and som f¨orh˚aller sig i termiskt och kemiskt ekvilibrium.
I en kvark-gluon plasma s˚a ¨ar kvarkarna och gluonerna inte bunda innuti hadroner, utan ist¨allet beter
sig som en kollektiv, perfekt (n¨astintill ingen viskositet) v¨atska. Plasman bildas bara under en v¨aldigt
kort tidstund innan det kyls ner. Efter nedkylningen s˚a ¨ar kvarkarna ˚aterigen bunda inom individuella
hadroner. Att kontinuerligt h˚alla kvark-gluon plasman vid korrekt tryck och temperatur skulle kr¨ava
enorma resurser, vilket g¨or det praktiskt om¨ojligt att direkt verifiera om plasman har bildats. Ist¨allet s˚a
unders¨oks hur andra producerade partiklar interagerar med kvark-gluon plasman, f¨or att b¨attre f¨orst˚a
hur den fungerar. Tecken p˚a att kvark-gluon plasma har bildats brukar vara att partiklarna i kollisionen
har ett kollektivt beteende, en ¨okad produktion av vissa parikelsorter och andra fenomen.
Ett problem uppstod dock n¨ar man m¨arkte att n˚agra av de fenomen som ans˚ags vara signaturer
av kvark-gluon plasman ¨aven hittades i kollisioner som man inte trodde var energetiska nog f¨or att
kunna bilda kvar-gluon plasma. D¨arefter ifr˚agasattes id´en om huruvida kvark-gluon plasma faktiskt
n˚agonsin bildats i en kontrollerad partikelkollision. Huvudsyftet med detta projekt ¨ar att unders¨oka hur
produktionen av φ mesonen, en partikel som tros har en ¨okad produktionshalt i en eventuell kvark-gluon
plasma, beter sig f¨or varierande proton-proton kollisioner av olika energigrader.
Avdelning/ar
Publiceringsår
2017
Språk
Engelska
Fulltext
- Available as PDF - 11 MB
- Download statistics
Dokumenttyp
Examensarbete för masterexamen (Två år)
Ämne
- Physics and Astronomy
Handledare
- Peter Christiansen