El experimento UA1 (una abreviatura de Underground Area 1 ) fue un experimento de física de alta energía que se llevó a cabo en el Colisionador de Protón-Antiprotón ( Sp p S ) del CERN , una modificación del Sincrotrón Super Protón ( SPS ) de un solo haz . Los datos se registraron entre 1981 y 1990. El descubrimiento conjunto de los bosones W y Z por este experimento y el experimento UA2 en 1983 llevó a que el Premio Nobel de Física fuera otorgado a Carlo Rubbia y Simon van der Meer en 1984.Peter Kalmus y John Dowell , de los grupos del Reino Unido que trabajan en el proyecto, recibieron conjuntamente la medalla y el premio Rutherford 1988 del Instituto de Física por su destacado papel en el descubrimiento de las partículas W y Z.
Experimentos clave de Sp p S | |
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UA1 | Área subterránea 1 |
UA2 | Área subterránea 2 |
UA4 | Área subterránea 4 |
UA5 | Área subterránea 5 |
Preaceleradores sp p S | |
PD | Sincrotrón de protones |
Automóvil club británico | Acumulador de antiprotón |
Fue nombrado como el primer experimento en un "Área Subterránea" (UA) del CERN, es decir, ubicado bajo tierra, fuera de los dos sitios principales del CERN, en un punto de interacción en el acelerador SPS, que había sido modificado para operar como colisionador . El detector central UA1 fue crucial para comprender la compleja topología de las colisiones protón-antiprotón. Desempeñó un papel muy importante en la identificación de un puñado de partículas W y Z entre miles de millones de colisiones. [1]
Después del descubrimiento del bosón W y Z, la colaboración UA1 pasó a buscar el quark top . Los físicos habían anticipado su existencia desde 1977, cuando se descubrió su socio, el quark bottom . Se consideró que el descubrimiento del quark top era inminente. En junio de 1984, Carlo Rubbia en el experimento UA1 expresó al New York Times que la evidencia del quark top "se ve muy bien". [2] Durante los meses siguientes quedó claro que UA1 había pasado por alto una fuente importante de antecedentes. [3] El quark top fue finalmente descubierto en 1994-1995 por físicos en Fermilab con una masa cercana a 175 GeV.
El UA1 fue un detector enorme y complejo para su época. Fue diseñado como un detector de uso general. [4] El detector era un conjunto cilíndrico de 6 cámaras de 5,8 m de largo y 2,3 m de diámetro, la cámara de deriva de imágenes más grande de su época. Grabó las pistas de las partículas cargadas que se curvaban en un campo magnético de 0,7 Tesla , midiendo su impulso, el signo de su carga eléctrica y su tasa de pérdida de energía (dE / dx). Los átomos de la mezcla gaseosa de argón y etano que llenaban las cámaras se ionizaron mediante el paso de partículas cargadas . Los electrones que se liberaron se desplazaron a lo largo de un campo eléctrico formado por cables de campo y se recogieron en cables de detección. La disposición geométrica de los cables de campo 17000 y los cables de detección 6125 permitió producir una espectacular visualización interactiva en 3-D de eventos físicos reconstruidos. [5]
El detector UA1 fue concebido y diseñado en 1978/9, y la propuesta se presentó a mediados de 1978. [6]
Desde el final de la ejecución, el imán utilizado en el experimento UA1 se ha utilizado para otros experimentos de física de alta energía, en particular los experimentos de neutrinos NOMAD y T2K .
Ver también
- Experimento UA2
- Lista de experimentos del sincrotrón de super protones
Referencias
- ^ http://worldwidescience.org/topicpages/u/ua1+central+detector.html
- ^ Sullivan, Walter. "Los físicos pueden haber rastreado el último quark hasta la guarida" . The New York Times (25 de junio de 1984) . Consultado el 23 de junio de 2017 .
- ^ Staley, Kent W. (2004). La evidencia del Quark superior: objetividad y sesgo en la experimentación colaborativa . Prensa de la Universidad de Cambridge. pag. 80.
- ^ http://cerncourier.com/cws/article/cern/28849/1/cernwz2_5-03
- ^ http://worldwidescience.org/topicpages/u/ua1+central+detector.html
- ^ "Cuando el CERN vio el final del alfabeto" . Mensajero del CERN . 1 de mayo de 2003.
Otras lecturas
- "El imán UA1 se pone en marcha para una segunda nueva vida" . Mensajero del CERN . 13 de marzo de 2008.
- "Las partículas W y Z: un recuerdo personal" . Mensajero del CERN . 1 de abril de 2004.
- "Corrientes neutras y W y Z: una celebración" . Mensajero del CERN . 9 de diciembre de 2003.
- imagen de - detector UA1
- imagen de la parte central del detector UA1