Vart tog all antimateria vägen egentligen? Aras Papadelis

Materiens byggstenar Atom -1/3 +2/3 Kvarkar

Antimateria… ”Antiblomma” +1/3 -1/3 -2/3 +2/3 + Låt varje kvark få motsatt laddning

Ett möte i natten Big Bang-modellen förutsäger lika mängder materia och antimateria i universums begynnelse. När materia och antimateria möts annihileras de... ... och systemets energi frigörs i form av strålning.

Varför finns vi? Problem! All antimateria och materia i det tidiga universum annihilerar varandra! Ingen materia återstår till att bilda det universum vi känner idag! Vi finns ju bevisligen! Finns det en anti-jord någonstans? Inga spår efter stabil antimateria (”antigalaxer”) i det synliga universum!  När all antimateria annihilerats återstod en liten mängd materia. Det är denna materia som vi består av!

Baryogenesis 1967: Andrei Sakharov löser gåtan. Baryontalet får ej bevaras Termisk ojämvikt C- och CP-symmetrierna måste brytas.

CP-symmetri P Brott mot CP-symmetrin i naturen upptäcktes i experiment 1964. (Cronin & Fitch, nobelpris 1980) C C P

CP-brott i praktiken b b I det unga universum existerar även tyngre kvarkar b Sannolikhet P(a) b Sannolikhet P(b) Teorin om CP-brott förutsäger att P(a) P(b) OM VI KAN ÅTERSKAPA FÖRHÅLLANDENA I DET TIDIGA UNIVERSUM KANSKE VI KAN MÄTA DENNA OLIKHET!

CERN och LHC ATLAS Genevesjön Jurabergen LHC 9 km diameter CERN

Protonkollisioner i ATLAS Spårdetektorer närmast kollisionen ger partikelspår. Ett böjt spår ger laddning och rörelsemängd på partikeln som orsakat spåret. Kalorimetrar mäter energin hos partikeln.

Hitta nålen i höstacken… Under ATLAS första tid räknar vi med 5 events var 25:e nanosekund. Varje event kräver ca 1MB lagringsutrymme.  ca 200 TB/s (!!!) Tekniken begränsar oss till ca 100 MB/s Vi måste välja ut en event på miljonen! Vi behöver en trigger!

Triggerns utmaning Triggern är ett ”datorprogram” som ska filtrera bort ointressanta händelser. Jobbar i tre nivåer, där varje nivå innebär en finare och finare filtrering. Level 1 (LVL1) 108 Hz → ~75 kHz Level 2 (LVL2) 75 kHz → ~1 kHz Event Filter (EF) 1 Khz → 100 Hz 10Hz Ju mer tid triggern har till sitt förfogande, desto bättre blir filtreringen.

Mitt examensarbete! Med hjälp av simulerade proton-protonkollisioner kan man undersöka vilken signatur en viss reaktion lämnar i detektorn. Triggern måste känna igen en stor mängd reaktioner! Sysselsätter många fysiker i många år… B0 J/ Ks  e+ e- ”Min” reaktion

En trigger för B0 J/(ee)Ks I slutänden handlar det om att titta på väldigt många diagram och tolka dem. Det går ca 10000 ”ointressanta” bakgrundshändelser på varje B0 J/(ee)Ks på denna triggernivå.

Slutsatser Min metod för att trigga på B0 J/(ee)Ks fungerar men effektiviteten är låg, ca 10%. Babar och Belle har levererat intressanta mätningar. Vi vet redan nu en del om CP-brott i B-mesoner. Runt knuten (2007) väntar LHC. Snart vet vi (förhoppningsvis) mer om CP-brott och de märkliga händelserna i universums begynnelse som räddade oss från annihilering.

SLUT