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          聚光灯学者

          革命性的科学

          澳门银河国际赌场的物理学家帮助国际队解开宇宙的奥秘
          • UMass Amherst Professor Stephane willocq stands in front of a backdrop of physics equations and particle beams.

          “我们工作的一个革命性的方面就是要证明基础物理学错了当前的理论。我们正在寻找支持一个新的范例证据“。

          -stephane willocq

          澳门银河国际赌场阿默斯特粒子物理学家斯蒂芬willocq一直有意大画面科学,因为他是一个十几岁。好奇的自然规律以及它们如何影响我们了解我们的世界,他被吸引到学习的东西在根本上是如何工作的,以及非常小的连接着非常大的怎么样。如在欧洲核子研究中心在瑞士的超环面仪器的副物理学协调员(核研究欧洲组织),willocq对朝革命性的突破非常小的引线的科学工作,寻找新的现象,他在最大的物理合作中的参与世界。

          欧洲核子研究中心 是家里的 大型强子对撞机,是世界上最大和最强大的粒子加速器。该 舆图 实验中,包括在3000科学家世界范围内,使用对撞机粉碎高能粒子在光几乎速度束在一起。碰撞产生新的颗粒(物质的新形式),其碎片可以记录和测量。

          willocq 夸克原子核内部物质的研究单位。 “我们碰撞他们在近光的速度在尽可能高的能量。我们正在创造新的粒子,我们可以研究明白了什么是物质的最基本的组成部分。他们如何互动?这是非常紧密地联系在一起,我们如何理解宇宙:它是如何形成的,它是如何随着时间而演变,以及如何最终将演变,说:” willocq。

          革命性的发现:μ介子,暗物质和希格斯玻色子

          willocq一直致力于地图集不同方面的尝试全职自2004年以来“起初我工作的主要开发软件,以重建被称为介子的粒子的运动轨迹 - 这些介子基本上都是重电子。他们的行为非常像一个电子将除了事实,他们是约200倍重。他们的实验很重要,因为许多新现象,我们正在研究或者说我们正在寻找产生高能介子的探测器。他们是相当惊人的签名在实验中,很多时候表明了一些有趣的碰撞的情况下,说:” willocq。

          物理学家现在有多么基本粒子的一个很好的理论认识相互作用,说willocq。阿特拉斯进行实验测量有助于理解,但是有一些仍然没有理解拼图碎片。 “我们知道,通过天文物理观测,宇宙是由不只是标准的问题,而且还由暗物质组成。这是不亮了大量的事,不发射电磁辐射。暗物质的约5倍,比普通物质更丰富。我们知道在宇宙中有很多更多的东西,但我们不知道它是什么,说:” willocq。

          理解暗物质是在寻找新的现象,称为寰的动机程序的一个“超出标准模型的物理。” “这是不是由我们目前的理论预言,但可以解释或提供,例如物理,粒子候选人暗物质,这是一个很大的难题。了解 希格斯玻色子 就是我们后马上追逐的另一个方面,说:” willocq。

          寻找证据在2012年的希格斯玻色子是超环面仪器的最高成就至今。有时也被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子是独特的,物理学家认为它是负责给其他粒子它们的质量。 “这是对理论的理解,我们有粒子物理学的最后缺失的部分之一,说:” willocq。

          希格斯玻色子的性质是什么使它有趣,他说。 “它不仅是负责给在本质上它们的质量的所有粒子,但它是不带电荷的粒子,它没有自旋,这是一个重要的量子力学性能,所有的粒子都有,所以它在这方面是独一无二的。我们知道没有旋转没有其他的基本粒子,”他说。其他基本颗粒或者具有二分之一的象物质或一种等基本相互作用的信使的自旋(电磁的e.g.the光子)的成分自旋。 “希格斯玻色子是这样的一类本身,说:” willocq。

          寻找色子提出了新的问题,以及希格斯证据。也许是最令人费解的方面说,willocq,是它有一个低得多的质量比基于其目前的理论认识物理学家预期。

          “它仍然是一个非常重的粒子,这就是为什么它不能一直在以前的实验发现。它需要一个非常大的粒子加速器以产生碰撞在足够高的能量,以产生它。但尽管如此,理论的理解会预测的质量比我们所发现的质量它有更高数量级的许多订单。这是我们的理论认识一个巨大的难题,因为为了适应希格斯玻色子的相对亮度,我们需要调用一些新的物理原理是未知的。也许性质或一些新的粒子的一些新的对称需要被发现,所以我们可以理解,为什么希格斯玻色子是比较轻的,说:” willocq。

          革命性的方面

          willocq说地图集实验的目的是为了证明基础物理学错了当前的理论。 “我们正在寻找证据支持的最基础物理的新典范。可能涉及新类型的相互作用或新的对称性原则。有这种想法的超对称的 - 每一个粒子存在超对称伙伴,通过旋转半单元不同,这就是竞争者的理论之一来解释为什么希格斯玻色子是如此之轻。它也可以解释此事黑暗的存在,说:” willocq。另一个有趣的可能性是希格斯玻色子本身可以提供已知的物质粒子,但对被发现的暗物质粒子的隐藏扇区之间的门户。

          willocq说,在我们的物理理论的理解其他革命可能是,宇宙中有三个以上的空间维度和一个时间维度。 “物理学家正在考虑,有可能是额外的维度并不明显在我们的日常经验,但可能会在通过研究这些非常高的能量碰撞非常小的距离可以看出。所有这些将导致我们的自然规律认识的一场革命,说:” willocq。

          下一步是什么

          阿特拉斯实验是在准备检测器进行重大升级的加速器下一阶段称为过程 高亮度大型强子对撞机。设置为十年后期,该项目将更换探测器的许多组件。 willocq并在澳门银河国际赌场其他四个教师阿默斯特校区(BRAU,dallapiccola,科埃略洛佩斯代萨,和马丁内斯outschoorn)正在于对升级的关键部件。

          的”在umass组参与两个项目专门为升级检测器。一个是内跟踪器,而另一个是新的μ介子触发系统。内跟踪器是最接近我们用它来测量带电粒子的轨迹的质子 - 质子碰撞点检测器的组件。它必须以处理在对撞机的亮度10增加的因素被完全取代。我们都打在开发这一新的内部跟踪以及在μ子触发系统显著的作用,说:” willocq。

          近期校园开放的新功能 物理科学大楼 帮助这些努力。它是谁与willocq在地图集上的工作以及提供国家的最先进的实验室空间,以应对新的项目,这是唯一可能的,因为新的实验室检测新的老师一个大抽奖。

          “我们在过去10年中完成了很多与实验,说:” willocq。 “希格斯玻色子的发现是一个重要的组成部分,但不是唯一的东西。我们已经取得了很多已经测试了我们的理论认识到新的水平非常精确的测量。我们已经做了很多的搜索对已强约束的什么样的新的理论可能产生的可能性的新现象。但仍有很多悬而未决的难题解决的问题。那是后话,我们将继续努力为上这可能是另一个15 - 20年的实验的其余部分。我们还远远没有正在做“。

          除了他的研究,willocq当选的超环面仪器几个领导职位。他出版委员会主席在2016-2018,后来在2020年,他从副移到铅物理学协调。 “我们的人对所有的数据进行分析的各个方面不同的领导角色,一个大的结构,说:” willocq。 “我的工作就是确保所有项目工作的组成部分一起,组织所有的数据分析活动,该软件的某些方面,而探测器模拟的工作,亦要做到这一点,我们可以在探测器的响应模型到已知的标准模型的过程和反应以及新现象“。

          willocq也是美国物理学会的研究员,一个独特的荣誉,承认个人通过原创性的研究和出版物理学进展。

          卡伦学家海耶斯'85

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