בלש חלקיקים

ד"ר נועם טל הוד מפתח את הדור הבא של גלאי חלקיקים

english

חוקרים חדשים

תאריך: 10 אפריל, 2019
מקור: 
Weizmann homepage

ד"ר נועם טל הוד, שהצטרף לאחרונה למחלקה לפיסיקה של חלקיקים ואסטרופיזיקה במכון ויצמן למדע, מחפש תשובות לגבי קיומו של חומר אפל, לגבי היווצרות של חומר לעומת אנטי-חומר, לגבי האופי הקוונטי של הכבידה ולשאלה אם יש עדות כלשהי לתחום בפיסיקה שעדיין אינו מוסבר על ידי מה שמכונה "המודל הסטנדרטי" של פיסיקת החלקיקים.

במסגרת המסע המדעי לגילוי תשובות לשאלות הללו, ד" טל הוד היה חוקר פעיל ומוביל של כמה צוותי מחקר ב-CERN (הארגון האירופי למחקר גרעיני) בז'נבה, שם עבד על גלאי החלקיקים של ATLAS בלב ה-LHC, מאיץ החלקיקים הגדול והחזק בעולם.

במאמץ לאחד את הכבידה עם מכניקת הקוונטים, ד"ר טל הוד וצוות מדענים ב-CERN מחפשים את הגרביטון – חלקיק היפותטי בעל מסה שמדענים ניבאו את קיומו בכמה תאוריות קוונטיות. גילוי הגרביטון יוכל להוסיף חוליה מקשרת חשובה בין תורת היחסות הכללית של איינשטיין לבין המודל הסטנדרטי.

"עדיין אי אפשר להסביר את הכבידה באמצעות המודל הסטנדרטי", אומר ד"ר טל הוד, "והכבידה היא הכוח היסודי שאנחנו מרגישים בטבע. קיומם של חלקיקים חדשים כאלה, כבדים ממה שהצלחנו למצוא בינתיים, יוכיח שיש משהו מעבר למה שאנחנו יודעים כיום, מעבר להבנתנו הנוכחית את היקום".

מלבד מחקר שבבסיסו השאלה אם קיימת פיסיקה חדשה מעבר למודל הסטנדרטי, ד״ר טל הוד חוקר בנוסף פיסיקה בסיסית בנוכחות שדות חזקים. לפי התאוריות הקוונטיות הבסיסיות העומדות בלב המודל הסטנדרטי, המרחב הריק מלא בזוגות של חלקיקים וירטואליים שהיו יכולים להיות ממשיים אילולא ביטלו זה את זה. אף על פי כן, חוקרים מאמינים שאפשר להפריד את הזוגות הווירטואליים הספונטניים האלה אם אפשר היה לייצר שדה חשמלי מספיק חזק. הפיסיקאי האמריקאי ג'וליאן שווינגר (1918-1994) חישב את "גבול שווינגר", שהוא ערך השדה החשמלי הדרוש כדי להפריד את אותו חומר ווירטואלי ולאפשר לו להופיע "בעולם האמיתי". ד"ר טל הוד הצטרף לצוות בינלאומי קטן שהתכנס לאחרונה כדי לנסות לעבור את גבול שווינגר. הגישה שלהם היא ליצור התנגשות בין פעימות לייזר בעוצמה גבוהה לבין אלומות אלקטרונים באנרגיה גבוהה כדי להשיג את רמת החוזק של השדה החשמלי ולעורר סביבה דומה לסביבה הנדרשת להפרדת זוגות ספונטניים של חלקיקים מחוברים וירטואלית. ד"ר טל הוד יפתח דור חדש של גלאי חלקיקים מבוססי סיליקון במטרה לאתר את שני החצאים של זוגות החלקיקים שיופרדו בניסוי החדש.

ד"ר טל הוד הוא אחד הרכזים בפרויקט Small-Strip Thin Gap Chambers‏ (sTGC) ב-CERN במסגרת תכנית השדרוג של גלאי ה-ATLAS - אחד מארבעת הניסויים המרכזיים המתנהלים עכשיו ב-LHC. במעבדתו החדשה, ד"ר טל הוד מרחיב את מאמצי פיתוח הגלאים הנוכחיים שלו וישלב טכנולוגיות מודרניות מתחום הפיסיקה של מצב מוצק.

"כשאתה מחפש דברים חדשים, חייב להיות לך ראש פתוח", אומר ד"ר טל הוד. "הפיסיקה החדשה וגם רעיונות חדשים במסגרת הפיסיקה 'הישנה', יכולים להפתיע אותך בדרכים מאוד משונות".

ד"ר נועם טל הוד גדל במושב ביצרון וסיים את לימודיו לתואר ראשון ושני בפיסיקה באוניברסיטת תל אביב ב-2006 וב-2007. ב-2012 הוא גם קיבל שם את הדוקטורט בפיסיקה ניסויית באנרגיות גבוהות. בין 2012 ל-2015 הוא עבד כפוסטדוקטורנט במכון הלאומי ההולנדי לחלקיקים תת-אטומיים (NIKHEF), והמשיך לפוסטדוקטורט שני במרכז מאיץ החלקיקים של קנדה (TRIUMF) בין 2016 ל-2018. בשתי התקופות הוא שהה ב-CERN ועבד על ניסוי גלאי החלקיקים ATLAS במאיץ ה-LHC.

Dr. Tal Hod is supported by the Benoziyo Endowment Fund for the Advancement of Science. He is the incumbent of the Anna and Maurice Boukstein Career Development Chair

The large hadron collider at CERN

The large hadron collider at CERN