Diphoton Excess

By: waroonh on Sun, 01/05/2016 - 10:06

สวัสดีครับ

จากความเดิมตอนที่แล้ว จริงๆ ผมกะว่า ถ้าหาอะไรประหลาด ๆ ที่ไม่ใช่
Gravitational Wave ซึ่ง .. ไม่น่าจะ OK เท่าไหร่ ที่จะเขียนรายละเอียดออกมา
เพราะมันผิดตั้งกะเริ่ม ยันจบเลย ไม่รู้จะพูดยังไงเหมือนกัน

(สังเกตว่า เล่นข่าว กันตูมใหญ่ แล้วหายเงียบไปเลย) ก็ถ้าหาเรื่องเขียนไม่ได้
ปาหมอนปิดจบไปก่อน แล้วนั่งรอหาอะไรมันส์ ๆ อ่านเพื่อสร้างจินตนาการทะลุโลก
หรือ กลับไปแก้ Time Line กับนั่งรื้อ แผนผังตระกูลมาซากิ ของ การ์ตูนเรื่อง
Tenchi Muyo Ryo-ohki เป็นภาษาอังกฤษ แล้ว ส่งไป public เป็น global reference
ก่อนที่ภาค 4 จะออกฉาย ปีอะไรก็ไม่รู้ ก็น่าจะดี

ก็ดันมี เรื่องประหลาด โผล่มาเข้าตา ให้เขียนจริง ๆ อีกเรื่องหนึ่ง
ไหน ๆ ก็ไหน ๆ แล้ว เขียนเล่นแก้เซ็ง อีกซัก 2 Chapter ใหญ่ ๆ ก็แล้วกันครับ

ปล. ตอนเขียน บทความ ผมเพิ่งรู้สึกตัวว่า ลืมเล่น Twilight Princess HD
มาเกือบ 2 เดือนเต็ม ๆ ยังไม่ได้ ฆ่า Boss ด่านแรกด้วยซ้ำ เวรกรรมจริง ๆ

Diphoton Excess

Beyond a Standard Model... (i think)

by Waroon Ha.
20160428

Dec 2015 @ CERN

เริ่มเดินเครื่อง LHC อีกครั้ง หลังจากที่ปิดปรับปรุง ไปนานหลายปีมาก
การเดินเครื่องรอบนี้ มีชื่อเรียกแบบง่าย ๆ ว่า "Run 2"

ซึ่งแน่นอน หลังจาก ปิดแล้ว Upgrade ไปอีกหลายอย่าง ทำให้ Run 2 นี้
เครื่อง LHC สามารถ ชน proton-proton เข้าด้วยกัน ด้วยค่าพลังงานรวม
ราว ๆ 13 TeV จากที่ Design และ คำนวน กันไว้ว่า เครื่อง LHC จะ Run
ได้สูงสุดที่ 14 TeV และแน่นอน ไม่มีอะไร ทำได้ ถึง 100% เป๊ะ ๆ ทุกอย่าง

เหตุผล ?

โดยปรกติ เครื่อง LHC จะทำงานได้ หลักการทำงานของมันคือ
ยิง proton ให้วิ่งไปตามท่อ ที่มีสนามแม่เหล็กแรงสูง เลี้ยงให้ วิ่งไปตามที่
มันควรจะเป็น แรงแม่เหล็กเกิดจาก ขดลวดและไฟฟ้า เหยียบ 10,000 Amp
การจะใส่ พลังงานเข้าไปในขดลวด มากขนาดนั้น จำเป็นต้องใช้
วัสดุที่มีคุณสมบัติเป็น Super Conductor

การจะทำให้วัสดุ มีคุณสมบัติ Super Conductor ได้ก็ต้องหล่อเย็น
ลงไปจนถึงระดับ ประมาณ 2 องศาเควิ่น .. กันไว้ดีกว่าแก้ครับ ถ้าใส่เต็มที่
แล้วอุณภูมิ สูงกว่า 2 องศาเควิ่น รับประกัน ชุดสร้างสนามแม่เหล็ก
เจ๊งแน่นอน (เคยเกิดแล้วด้วย ในการ run ครั้งแรก)

หลังจากนั้นก็ทำ Power Tests ไปอีก ราว ๆ 4 เดือน คือจากเดือน
Dec 2015 ถึง Mar 2016 ก่อนที่จะกลับมา run จริง กลางเดือน Mar
ถ้าเราจะพูดถึง LHC ตอนนี้ ก็เดินเครื่อง มาแค่ ราวๆ 1.5 เดือน

หลังจากที่นักวิทยาศาสตร์ เจอ Higg Boson แล้ว ...
แต่ไม่มีใครสงสัยต่อว่า เจอแล้ว แล้วจะ run เครื่อง ต่อไปเพื่อ หาอะไร ?
เรื่องมันเป็นแบบนี้ครับ

Ref: จาก
https://jusci.net/node/3422

Standard model
it's just a joke
Power By, Tsunami Ma. 20150325

ให้เราตัดเรื่อง QCD หรือ Quantum Chromodynamic กับเรื่อง Anti Particle
ออกไปก่อน ให้เหลือแค่ ตามนี้

(ดูตามด้านซ้ายมือ)

ตารางที่เห็นนี้ ชื่อสากลโลก คือ Minimal Supersymmetric Standard Model
(MSSM) ซึ่ง ทั้งหมดนี้ ทางซ้ายมือ คือ ของเดิม พอมี Higg เพิ่มขึ้นมา ก็
สมควรจะมี Sub Particle ชุด ทางขวามือ ทั้งหมด ด้วยเช่นกัน เรียกว่า
R-parity

ซึ่งทั้งหมดนี้ คือการทำนายตาม Supersymmetric theory
แต่ เป็นแบบย่อ ... จากรูป ก็เห็นกัน จะ ๆ ว่า Higg มี 2 ตัว ไม่ได้มี ตัวเดียว
(ตัวที่เจอปีที่แล้ว) แต่ประหลาดยิ่งกว่านั้น คือ ตาม Supersymmetric ตัวเต็ม
และ String theory นั้น Higg มีทั้งหมด 5 ตัว ?

หรือก็คือ String แบบ low dimentions ชนิด 10 มิติ
Type I, Type IIA, Type IIB, Type HO และ Type HE
ของ Supersymmetric String theory ตัวใด ตัวหนึ่ง ใน 5 Type นี้
ตรงนี้ ยังเป็นแค่ theory จะยังไม่มีใครพูดถึงมัน ไปอีกหลายปี แต่

แล้ว เราจะรู้ได้ยังไง ว่า ตัวใหน คือ ตัวใหน ?

คำตอบคือ เราจะรู้ได้ ตอนที่มัน Decay เป็นอะไรอย่างอื่น ...
และการ Decay ของ Higg Boson ต่อจากนี้ จะมี patthen ชื่อเรียกว่า

<ตามด้วย type> Excess

เช่น

Diphoton Excess
Diboson Excess
Triboson Excess

แล้ว เราจะมาเข้าใจ Decay Channel ของ Particle กันต่อ เดือนหน้าครับ

waroonh's picture

Diphoton Excess

5 Type of Higgs - 1

by Waroon Ha.
20160601

สวัสดีครับ ... หลังจากที่เพิ่ง Clear งาน lot ใหญ่ ๆ ไป
ก็เพิ่งนึกออกว่า ลืมอะไรหว่า ? ...
ซึ่งก็คือ ผมลืมโพส ตอนของเดือนนี้ครับ เหอะ ๆ
....
What ever,

จากความเดิมตอนที่แล้ว หลังจากที่ เราพอทราบกันแล้ว ว่าในขณะนี้
ที่ LHC เค้ากำลังทำอะไรกันอยู่ และ จะไปกันในทิศทางใหน ?

วันนี้ ผมจะเขียนเรื่อง เกี่ยวกับ Decay Channel ของ Particle ครับ
แต่ถึงตรงจุดนี้ หลังจากเขียน - ลบ มาหลายรอบ ก็เริ่มรู้สึกว่า ไม่ใช่ Complex 24
อธิบายไม่ได้ โดยเฉพาะในส่วนของ Feynman Diagram ที่เหมือนเขียน ตัวยึกยือ
เต็มไปหมดว่าคืออะไร เราจะมองภาพ ให้ขาดได้อย่างไร

เลยจะใช้แผนภาพ Feynman Diagram มาตัด อธิบายทีละส่วนก่อน ในตอนนี้
แล้วจะ มองในมุมมองของ Complex 24 ในตอนที่ 2 ครับ ตามนี้

อันนี้คือ Feynman Diagram แบบ เขียนเองง่ายๆ แบบหนึ่ง
แกนแนวตั้ง คือ เวลา แกนนอนคือ space
ซึ่ง สิ่งที่เราสนใจจริง ๆ จะอยู่ใน Diagram เขียนเพื่อให้ไม่งง
ว่า อะไรมาก่อนมาหลัง

จากรูปเราจะได้ว่า Fermion หรือ Lepton สองตัว ถูกดูดเข้าหากันเล็กน้อย
ก่อนที่ จะ interact กัน ผ่าน Force-Carriers ซึ่งเป็น sub particle เสมือน
หรือ ติ๊งต่างว่า มี Particle อยู่นะจ๊ะ แต่ในความเป็นจริง แล้ว
มันไม่มีอะไรอยู่ตรงนั้น คำนวนเอาล้วน ๆ หลังจากแลกเปลี่ยน
Force แล้ว ก็ลอยออกห่างจากกันไป ช้าๆ

จากรูป เราให้ Fermion หรือ Lepton ตัวด้านซ้าย เมื่อ
interact แล้ว ได้ Anti ของตัวมันเอง เช่น Electron เมื่อ interact
แล้ว ได้ออกมาเป็น Positron (ประจุเป็น + วิ่งย้อนเวลา)

อันนี้คือ การเกิด Higgs Boson ครับ ตัวที่มี
นำหนัก 124 และ 126 GeV เมื่อหลายปีก่อน

เมื่อ Protron หรือ P+ ( + เพราะมี ประจุเป็น + ในตัวมัน)
Decays รอบแรก ได้ Z หรือ W
Decays รอบที่สอง ได้ Top และ หรือ Button Quark
ออกมาเป็น loop ? แล้วจึง Decays อีกครั้ง ได้ออกมาเป็น Higgs

ซึ่ง ... บริเวณ ช่วงเวลาที่ผม Mark แถบสีแดงไว้
เกิดจากการคำนวนย้อนหลังทั้งหมด ที่ได้ออกมาจริงๆ
คือ Particle ที่มี น้ำหนัก 124,126 GeV เท่านั้น

หลังจากนั้น Higgs Boson ก็จะ Decays ได้ออกมาได้ ทั้งหมด 5 แบบ นั่นคือ

  1. Button และ Anti Button หรือ
  2. Top และ Anti Top หรือ
  3. Z และ Anti Z หรือ
  4. W และ Anti W หรือ .... สิ่งที่เรากำลังพูดถึงกันอยู่ครับ

นั้นคือ
5. Decays แล้วได้ Photon ออกมา 2 ตัว ..

นั่นแหละ ครับ Diphoton Decays ครับ ....
ง่ายๆ ? แค่นี้เหลอครับ ?
เรื่องมันไม่ง่ายแบบนั้นหลอกครับ ?

ต่อ เดือนหน้าครับ หรือเร็วกว่านั้น แต่ ผมจะใช้ Complex 24 ครับ
ตามนั้นครับ

waroonh's picture

Diphoton Excess

5 Type of Higgs - 2

by Waroon Ha.
20160625

สวัสดีครับ ... Update บนความรอบนี้เป็นรอบ Predict ครับ
ตรงไม่ตรงไม่สำคัญ ความสำคัญ คือ เราน่าจะเข้าใจ ส่งที่เรียกว่า Feynman Diagram
ได้ง่ายกว่าเดิม และเป็นธรรมชาติมากกว่าเดิม โดยเฉพาะในส่วนของ Anti-Particle
ก็ถือว่าอ่านเอาขำก็แล้วกันนะครับ โดยเราจะเริ่มจาก

Feynman Diagram ตัวเดิมครับ

ถ้าเอาแบบง่ายๆ นี่คือ สิ่งที่ Higg แบบ 124-126 GeV เมื่อ หลายปีที่แล้ว Decay ครับ
ทั้งหมด มี 5 แบบ เรียงตามลำดับ ที่ทาง Cern คำนวนและเก็บผลการทดลองครับ นั่นคือ

>57% Bottom หรือ
>21% W หรือ
>6% Z หรือ
>2% Top เรียงตามลำดับ

ตัวที่ มี % decay น้อยที่สุดคือ Photon หรือ Particle ของแสงพลังงานสูงครับ ราว 0.2%
ที่เหลือ คือ Decay แล้ว ไม่ได้อยู่ใน 5 แบบที่ว่า อย่างเช่น รูปบนสุด ที่เป็น Loop แล้วได้
แสงออกมา ซึ่ง มีแบบที่แปลกกว่านั้น แต่เราจะ เอาแค่ 5 ตัวนี้แหละครับ

Higg ที่ 750 GeV ที่เจอล่าสุด เกิดจากการ ทดสอบ "Run 2" ก่อน run จริง ครับ
คือเร่งพลังงานไปจนเกือบสุด แล้ว ดันไปเจอ การ Decay ของ Particle ที่ได้ แสงออกมา
2 ตัวเข้าพอดี ...

ซึ่ง จริงๆ แล้ว ตามความคิดของ นักวิทยาศาสตร์ที่ Cern เค้าคิดว่า
น่าจะเจอ b,t หรือ W,Z ก่อน ที่จะเจอแสงครับ เพราะถ้า Decay ออกมาได้แสง
เค้าจะนับ Higg ตัวนี้ว่ามี Spin = 2 แทนที่จะเป็น Spin 0 เพราะ แสงมี Spin = 1 ครับ

เหตุผลง่ายๆ แค่นั้นเลย แต่ ถ้ากลับไปดูตารางที่ผมเคยเขียนว่า ถ้าเลย Standard Model
ไปแล้ว จะมีอะไร .. ซึ่ง Spin 2 มันคือ Partical Graviton ตัวท้ายสุดที่อยากเจอเลยครับ
(ตามที่เขียนปีที่แล้ว ก็บอกแล้วครับ มันไม่มีหลอกครับ Graviton หน่ะ)

ซึงตรงนี้ไม่รู้ว่าทาง Cern จะว่าไง เหมือนกัน ?
ตรงนั้นก็ว่ากันไปครับ คงอีกนาน อาจจะหลายสิบปี เอาเป็นว่าเรามา
เข้าใจ Feynman Diagram กันใหม่ ก่อนดีกว่าครับ


Feynman Diagram แบบ Complex 24

มันซับซ้อนเกินไป ผมเลยลดลงมาเหลือแค่ Surface 2 มิติแทน

ลองเอา เรื่อง Electron กับ Positron ใส่ลงไป พบว่า ก็ ok ดีครับ
คุณสมบัติ ของ Higg ที่ทำนายโดย Complex 24
อันนี้ผม เขียนเองนะครับ ไม่มีเหตุผลใดๆ รับรอง
นอกจาก logic ในหัวของผมเอง

พื้นผิวสีชมภูด้านบนจะวิ่งตามเวลา ส่วนสีฟ้า วิ่งย้อนเวลา
เมื่ออยู่ภายใน สิ่งที่เรียกว่า Atom แล้วต้องใช้ Quantum อธิบายสิ่งที่เกิดขึ้น
มิติจะไม่ใช่ 3 อีกต่อไป เพราะ วัตถุแบบ 24 มิติ ที่แตกเป็น 3 มิติ ทั้งหมด 8 ชิ้น
จะเริ่ม อยู่ซ้อนทับกัน

u,d,e, Ve เมื่อซ้อนทับกัน จะได้วัตถุ 6 มิติ และ W,Z จะได้วัตถุ 12 มิติ
หรือ ก็คือ Higg และ Axion ครับ เรื่อง Spin ของ Complex 24 ถ้าจำไม่ได้
อ่านบทความเดิมตอนแรกนะครับ

ที่จะแปลกหน่อย ก็ตรง พื้นสีเหลือ กับ เขียวครับ เพราะเป็น loop ที่เราจะมองไม่เห็น
(มันทำมุมกัน 90 องศา สมบูรณ์ ทั้ง 12 มิติ ผมเลยเขียนรูป แบบนั้นครับ)

สิ่งที่เกิดขึ้นคือ พื้นผิวของ Space-Time-Gravity ทะขดตัว กลายเป็น Particle
แล้ว Particle ที่เรา รู้จัก จะกลายเป้น พื้นผิว Space-Time-Gravity แทน
แต่ไม่ต้อง คิดว่ามันจะกลายเป็นอะไร ปละหลาด เพราะ มันจะมีคุณสมบัติเหมือน
Particle ธรรมดานี่แหละ แค่ กลับ Phase กันเท่านั้น

ก่อนทีมันจะ วิ่งทะลุมิติ ผ่าน ออกมาสู่ มิติปรกติอีกครั้ง โดยผ่าน Axion
แล้วได้ แสง 2 Particle ที่มี Spin + 1 ครับ

ซึ่งมันจะไม่จบแค่นี้
ถ้าแสงที่ว่านี้ ถึงจุดที่เวลาของมันสิ้นสุด มันจะ Decay เป็น Particle
และเมื่อ Particle ถึงจุดที่เวลาของมันสิ้นสุด มันจะ Decay กับเป็น แสง
ที่มี Spin สูงหรือ ต่ำขึ้นไป เรื่อยๆ ไม่มีที่สิ้นสุดครับ

ถ้าให้ผมว่ากันตรงๆ ถ้าเร่งพลังงานของเครื่อง LHC ขึ้นไปมากกว่านี้
ก็ต้องเจอ Di-Boson ครับ เพราะ แสงมัน decay .. แต่จะเข้าใจว่ามันคืออะไร ?
คงต้องวัดดวงกันครับ ว่าจะ ประกาศออกมาว่ายังไงครับ

ถ้า Cern ขยับ ผมก็ Update นะครับ ตามนั้นครับ

waroonh's picture

Small Update :

Aug 5, 2016

หลังจาก CERN เดินเครื่องอีกครั้ง (Run-2) และได้ผล data ออกมา plot ทาง statistic แล้ว
ไม่พบ Particle ใหม่ ที่ระดับ พลังงาน 750 GeV ทั้ง ATLAS และ CMS ครับ

ความฝันที่จะเจอ Particle ตัวใหม่อาจจะ ต้องรอลุ้นไกลขึ้นอีก หรือ อาจจะไม่เจอไปเลยก็ได้
คงต้อง รอผลการทดลองของ Run-2 กัน ครับว่าจะเจอ

็H -> (b,t หรือ W,Z)

หรือ
ไม่ พบอะไรเลย

(เพราะ Particle ตัวต่อไป จะเป็น Particle
ที่เป็น พื้นผิวของ Space-Time-Gravity โดยตรง
จนกว่าจะ Decay ผ่าน Axion ออกมา เป็น D- Photon อีกครั้งหนึ่ง ...)

อ้างอิง

http://www.sciencealert.com/cern-s-making-an-announcement-tomorrow-about-that-mysterious-energy-bump