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Borja TosarFrancis VillatoroHéctor SocasIsabel Corderoenergía del muón 31 ghzvida media muón 644 microsegundosspin de electrones y muones lebmuones positivos fermilab tevatrónantipartícula del muón positrón electróndesintegración vía débil bosón w negativodesintegración muón neutrino muónicobosón w negativo desintegración parejafrancis villatoro agenda apretadaproblemas voz clases semanadesintegración muón bosón w negativobosón w negativo electrón antineutrino electrónicoleptones tipo electrón anillo de almacenamientospin electrón calorímetros electromagnéticosantimuones transformándose antineutrinos muónicosdesintegración w positivo positrón neutrino electrónicopositrones y electrones equivalentes física partículasanillo con imanes campo intenso transversalspin de los muones g-2fuerza de lorentz campo magnéticomomento magnético electrón muónprecesión del spin muónspin del antimuón campo magnéticoenergía positrones calorímetros electromagnéticosmuones anillo de calorímetrostransitorio inicial inyección datosbosón W negativoFrancis VillatoroFermilabTevatronMuonAntimuónPositrónBosón ZMuon g-2LorentzLEBCERNLHCW positivo
Desintegración Muon alta energía
Con
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Francis Villatoro explica el proceso de desintegración del muón, detallando la formación de un bosón W negativo que a su vez se desintegra en un electrón y un antineutrino electrónico.
…tienen mucha masa. El muon es una partícula que tiene una vida media de unos 2,2 microsegundos a energía cero, entre comillas en reposo. Estas son estimaciones, extrapolaciones. En el anillo de este experimento se inyectan muones con una energía de 3,1 GV. En realidad es un momento lineal de 3,1 GHz, pero eso es equivalente a su energía porque la masa es muy pequeña, el muón comparada con estas energías. Estos son como tres veces la masa de un protón, un poquito más. Eso implica que la vida media del muón con esta energía es de unos 64,4 microsegundos; lo que se inyectan en este anillo circular son paquetes de mil muones: son muones positivos, son antimuones que tardan en decaer, en desaparecer del anillo unos 700 microsegundos. Entonces yo inyecto, a poco tiempo inyecto esos mil muones y estudio cómo cambia su spin. Todos se inyectan polarizados, es decir, su spin está todo perfectamente alineado. Eso sabemos alinear spins de electrones y de muones de la década de los 80; y eso fue clave, por ejemplo, en el LEB, en el colisionador de electrón-positrón que estaba en el CERN, en el lugar que ocupa ahora mismo el LHC. Se inyectan desde un colisionador que hay en el Fermilab, que se utilizó para el Tevatrón y que, bueno, inyecta con muy buena calidad esos muones. Son muones positivos. El muón positivo, el antimuón, es como la antipartícula del muón equivalente al positrón con el electrón. Un muón se desintegra por vía débil; el muón tiene carga negativa, se desintegra con un bosón Z, perdón, W, un bosón W negativo, perdonad un momento. Se desintegra el muón en un neutrino muónico y un bosón W negativo, que a su vez se desintegra en una pareja de un... Te está quedando sin voz, Francis. Me estoy quedando... No, tengo un poco la voz tocada. Muchas clases esta semana. Perdóname, tengo que beber un poquito de agua. Repito, el muón se desintegra en un neutrino muónico y un bosón W negativo. El bosón W negativo tiene una vida muy, muy cortita y se desintegra en una pareja electrón y antinutrino electrónico. El electrón sale prácticamente con la misma dirección de entrada que tenía el muón y su spin igual; su spin prácticamente sale equivalente, es decir que con calorímetros electromagnéticos que rodean al anillo de almacenamiento yo puedo explorar esos leptones tipo electrón y observar su energía y su energía depende y me permite determinar cómo era el spin. En realidad se inyectan antimuones, el antimuón se transforma en un antineutrino muónico que emite un W positivo y el W positivo se desintegra en un positrón y un neutrino electrónico. Estamos trabajando con positrones, pero un positrón y un electrón para un físico de partículas es lo mismo. Entonces, cuando yo inyecto todos polarizados con un cierto spin en el anillo, en el anillo a nivel transversal, yo tengo una serie de imanes que generan un intenso campo. magnético de 1,45 teslas que hace que el spin de esos muones se comporte como una peonza, es decir, por la fuerza de Lorentz, del campo magnético sobre ese spin; el campo magnético genera una fuerza sobre el momento magnético del electrón o del muón que actúa con una especie como de pequeño imán. Entonces hay una precesión de ese spin. Entonces cuando se desintegra el muón, El antimuón, en un positrón, puedo explorar el spin que tenía porque cambia ligeramente la energía del muón debido a esa pequeña interacción con el campo de su momento magnético, de su pequeño spin. El muón se comporta como si fuera una carga eléctrica y un imán de manera simultánea; el imán debido al spin pues se incrementa ligeramente su energía entonces lo que tengo es que la energía de los electrones que yo veo de los positrones que yo veo en el anillo de calorímetros electromagnéticos es una energía que va oscilando, pero va oscilando en caída, va cayendo porque el número de muones va reduciéndose porque en esos 700 microsegundos paso de tener mil muones a tener prácticamente cero. De hecho hay un pequeño transitorio inicial por el tema de la inyección y se empiezan a tomar datos. A partir de los 30 microsegundos, entonces yo entre 30 microsegundos y unos 700 microsegundos lo que observo es una curva que va decayendo, va oscilando y decayendo. Yo puedo analizar por transformar el furioso espectro y tengo una serie de picos que me…
Significado #1 · Palabras #2
Francis Villatoro explica el proceso de desintegración del muón, detallando la formación de un bosón W negativo que a su vez se desintegra en un electrón y un antineutrino electrónico.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #2energía del muón 31 ghzvida media muón 644 microsegundosspin de electrones y muones lebmuones positivos fermilab tevatrónantipartícula del muón positrón electróndesintegración vía débil bosón w negativodesintegración muón neutrino muónicobosón w negativo desintegración parejafrancis villatoro agenda apretadaproblemas voz clases semanadesintegración muón bosón w negativobosón w negativo electrón antineutrino electrónicoleptones tipo electrón anillo de almacenamientospin electrón calorímetros electromagnéticosantimuones transformándose antineutrinos muónicosdesintegración w positivo positrón neutrino electrónicopositrones y electrones equivalentes física partículasanillo con imanes campo intenso transversalspin de los muones g-2fuerza de lorentz campo magnéticomomento magnético electrón muónprecesión del spin muónspin del antimuón campo magnéticoenergía positrones calorímetros electromagnéticosmuones anillo de calorímetrostransitorio inicial inyección datos…tienen mucha masa. El muon es una partícula que tiene una vida media de unos 2,2 microsegundos a energía cero, entre comillas en reposo. Estas son estimaciones, extrapolaciones. En el anillo de este experimento se inyectan muones con una energía de 3,1 GV. En realidad es un momento lineal de 3,1 GHz, pero eso es equivalente a su energía porque la masa es muy pequeña, el muón comparada con estas energías. Estos son como tres veces la masa de un protón, un poquito más. Eso implica que la vida media del muón con esta energía es de unos 64,4 microsegundos; lo que se inyectan en este anillo circular son paquetes de mil muones: son muones positivos, son antimuones que tardan en decaer, en desaparecer del anillo unos 700 microsegundos. Entonces yo inyecto, a poco tiempo inyecto esos mil muones y estudio cómo cambia su spin. Todos se inyectan polarizados, es decir, su spin está todo perfectamente alineado. Eso sabemos alinear spins de electrones y de muones de la década de los 80; y eso fue clave, por ejemplo, en el LEB, en el colisionador de electrón-positrón que estaba en el CERN, en el lugar que ocupa ahora mismo el LHC. Se inyectan desde un colisionador que hay en el Fermilab, que se utilizó para el Tevatrón y que, bueno, inyecta con muy buena calidad esos muones. Son muones positivos. El muón positivo, el antimuón, es como la antipartícula del muón equivalente al positrón con el electrón. Un muón se desintegra por vía débil; el muón tiene carga negativa, se desintegra con un bosón Z, perdón, W, un bosón W negativo, perdonad un momento. Se desintegra el muón en un neutrino muónico y un bosón W negativo, que a su vez se desintegra en una pareja de un... Te está quedando sin voz, Francis. Me estoy quedando... No, tengo un poco la voz tocada. Muchas clases esta semana. Perdóname, tengo que beber un poquito de agua. Repito, el muón se desintegra en un neutrino muónico y un bosón W negativo. El bosón W negativo tiene una vida muy, muy cortita y se desintegra en una pareja electrón y antinutrino electrónico. El electrón sale prácticamente con la misma dirección de entrada que tenía el muón y su spin igual; su spin prácticamente sale equivalente, es decir que con calorímetros electromagnéticos que rodean al anillo de almacenamiento yo puedo explorar esos leptones tipo electrón y observar su energía y su energía depende y me permite determinar cómo era el spin. En realidad se inyectan antimuones, el antimuón se transforma en un antineutrino muónico que emite un W positivo y el W positivo se desintegra en un positrón y un neutrino electrónico. Estamos trabajando con positrones, pero un positrón y un electrón para un físico de partículas es lo mismo. Entonces, cuando yo inyecto todos polarizados con un cierto spin en el anillo, en el anillo a nivel transversal, yo tengo una serie de imanes que generan un intenso campo. magnético de 1,45 teslas que hace que el spin de esos muones se comporte como una peonza, es decir, por la fuerza de Lorentz, del campo magnético sobre ese spin; el campo magnético genera una fuerza sobre el momento magnético del electrón o del muón que actúa con una especie como de pequeño imán. Entonces hay una precesión de ese spin. Entonces cuando se desintegra el muón, El antimuón, en un positrón, puedo explorar el spin que tenía porque cambia ligeramente la energía del muón debido a esa pequeña interacción con el campo de su momento magnético, de su pequeño spin. El muón se comporta como si fuera una carga eléctrica y un imán de manera simultánea; el imán debido al spin pues se incrementa ligeramente su energía entonces lo que tengo es que la energía de los electrones que yo veo de los positrones que yo veo en el anillo de calorímetros electromagnéticos es una energía que va oscilando, pero va oscilando en caída, va cayendo porque el número de muones va reduciéndose porque en esos 700 microsegundos paso de tener mil muones a tener prácticamente cero. De hecho hay un pequeño transitorio inicial por el tema de la inyección y se empiezan a tomar datos. A partir de los 30 microsegundos, entonces yo entre 30 microsegundos y unos 700 microsegundos lo que observo es una curva que va decayendo, va oscilando y decayendo. Yo puedo analizar por transformar el furioso espectro y tengo una serie de picos que me…