CERN

CERN připravuje modernizaci Velkého hadronového urychlovače na variantu High-Luminosity LHC, která má po roce 2030 zvýšit počet srážek částic zhruba ze 60 na 140 až 200 při jednom experimentu. Klíčovou součástí jsou kompaktní kvadrupólové magnety s cívkami ze slitiny niobu a cínu, jež mají dosahovat magnetického pole až 11,3 tesla oproti současnému limitu 8,3 tesla u niobu s titanem. Nový supravodič je křehký, proto se kabel nejprve navine a teprve následně se při teplotě až 650 °C vytvoří supravodivá fáze. Tým CERN vyrobil 250 cívek, přičemž 25 nevyhovělo kvůli výrobním chybám nebo nedostatečným vlastnostem. Testy 7,2metrových magnetů již potvrdily jejich požadovaný výkon a nyní vznikají záložní kusy.

Spolupráce LHCb v CERNu oznámila důkaz rozpadu mezonu Bd na mion a antimion, k němuž podle očekávání dochází zhruba jednou z deseti miliard případů. Výsledek kombinuje data z let 2011–2018 a 2024–2025 a dosahuje statistické významnosti 3,2 sigma; k definitivnímu potvrzení je potřeba hranice 5 sigma. Měření umožnila modernizace detektoru, vyšší rychlost sběru dat a metody strojového učení. Pozorovaný jev zatím odpovídá standardnímu modelu, zároveň však zpřesňuje testy možných nových částic a sil nepřímo projevených ve vzácných rozpadech. Studie je zatím dostupná jako nerecenzovaný preprint.

Vědci z experimentu ATLAS v urychlovači LHC našli silné důkazy, že dvojice bosonů Z vzniklá při rozpadu Higgsova bosonu je kvantově provázaná. Jejich spiny jsou vzájemně propojené natolik, že je nelze popsat nezávisle. Jde o první měření provázání u elementárních částic se třemi možnými spinovými stavy, tedy takzvaných qutritů. Výsledek vychází z analýzy zhruba 400 vzácných rozpadů na čtyři leptony a dosáhl statistické významnosti 4,7 sigma, těsně pod obvyklou hranicí pro formální objev. Pozorování zároveň naznačuje, že se provázání může účastnit i virtuální boson Z, což otevírá otázky o fyzikálním významu virtuálních částic.

Fyzici z kolaborace CMS v urychlovači LHC našli nepřímé důkazy, že jádro izotopu neon-20 není kulové, ale připomíná tvar kuželky. Porovnali výsledky srážek jader kyslíku-16 a neonu-20 a sledovali směrové rozložení vznikajících částic. Rozdíly v eliptickém proudění odpovídají tomu, že původní jádra mají odlišnou vnitřní geometrii. Naměřené změny trojúhelníkového proudění však zatím zcela neodpovídají modelovým předpovědím, takže bude potřeba další výzkum. Výsledek ukazuje, že srážky lehkých iontů mohou pomoci zkoumat prostorové uspořádání protonů a neutronů v atomových jádrech.

CERN ve svém Velkém hadronovém urychlovači objevil novou částici, nazvanou Xi-cc-plus. Tato částice je podobná protonu, ale je čtyřikrát těžší. Skládá se ze dvou 'charm' kvarků a jednoho 'down' kvarku, což jí dává větší hmotnost než běžné protony. Objev byl umožněn díky nedávným vylepšením detektoru LHCb, a jde o první částici zaznamenanou po těchto úpravách. Nový poznatek pomůže testovat modely kvantové chromodynamiky, teorie sil, která váže kvarky dohromady.