Yra daug daugiau dalelių, daug daugiau

Fizikai ieško paslaptingų dalelių, kurios turi perduoti informaciją tarp kvarkų ir leptonų kartų ir yra atsakingos už jų sąveiką. Ieškoti nėra lengva, tačiau atlygis už leptokvarkų radimą gali būti didžiulis.

Šiuolaikinėje fizikoje pačiame pagrindiniame lygmenyje medžiaga yra padalinta į dviejų rūšių daleles. Viena vertus, yra kvarkų, kurie dažniausiai jungiasi, sudarydami protonus ir neutronus, kurie savo ruožtu sudaro atomų branduolius. Kita vertus, yra leptonų, tai yra visa kita, kas turi masę – nuo ​​paprastų elektronų iki egzotiškesnių miuonų ir tonų, iki silpnų, beveik neaptinkamų neutrinų.

Įprastomis sąlygomis šios dalelės lieka kartu. Kvarkai daugiausia sąveikauja su kitais kvarkai, o leptonai su kitais leptonais. Tačiau fizikai įtaria, kad dalelių yra daugiau nei minėtų klanų narių. Daug daugiau.

Viena iš šių neseniai pasiūlytų naujų dalelių klasių vadinama leptovarki. Niekas niekada nerado tiesioginių jų egzistavimo įrodymų, tačiau mokslininkai mato kai kuriuos požymius, kad tai įmanoma. Jei tai būtų galima galutinai įrodyti, leptokvarkai užpildytų spragą tarp leptonų ir kvarkų, prisijungdami prie abiejų tipų dalelių. 2019 m. rugsėjį moksliniame pakartotinio spausdinimo serveryje ar xiv eksperimentuotojai, dirbantys dideliame hadronų greitintuve (LHC), paskelbė kelių eksperimentų, kuriais buvo siekiama patvirtinti arba paneigti leptokvarkų egzistavimą, rezultatus.

Tai pareiškė LHC fizikas Romanas Kogleris.

Kokios tos anomalijos? Ankstesni eksperimentai LHC, Fermilab ir kitur davė keistų rezultatų – daugiau dalelių gamybos įvykių, nei prognozuoja pagrindinė fizika. Leptokvarkai, kurie netrukus po jų susidarymo suyra į kitų dalelių fontanus, galėtų paaiškinti šiuos papildomus įvykius. Fizikų darbai atmetė tam tikrų tipų leptokvarkų egzistavimą, nurodydami, kad „tarpinių“ dalelių, kurios surištų leptonus prie tam tikrų energijos lygių, rezultatuose dar neatsirado. Verta prisiminti, kad prasiskverbti vis dar yra daug energijos.

Kartų dalelės

Yi-Ming Zhong, Bostono universiteto fizikas ir 2017 m. spalio mėn. teorinio straipsnio šia tema, paskelbto Journal of High Energy Physics kaip „The Leptoquark Hunter's Guide“, bendraautoris, sakė, kad nors leptokvarkų paieška yra labai įdomi. , dabar jis priimtas dalelės matymas per siauras.

Dalelių fizikai skirsto medžiagos daleles ne tik į leptonus ir kvarkus, bet ir į kategorijas, kurias vadina „kartomis“. Aukštyn ir žemyn kvarkai, taip pat elektronų ir elektronų neutrinai yra „pirmosios kartos“ kvarkai ir leptonai. Antroji karta apima žavius ​​ir keistus kvarkus, taip pat miuonus ir miuonų neutrinus. O aukšti ir gražūs kvarkai, tau ir taon neutrinai sudaro trečiąją kartą. Pirmosios kartos dalelės yra lengvesnės ir stabilesnės, o antrosios ir trečiosios kartos dalelės tampa stambesnės ir jų tarnavimo laikas trumpėja.

LHC mokslininkų paskelbti moksliniai tyrimai rodo, kad leptokvarkai paklūsta generavimo taisyklėms, kurios valdo žinomas daleles. Trečiosios kartos leptokvarkai gali susilieti su taonu ir gražiu kvarku. Antroji karta gali būti derinama su miuonu ir keistu kvarku. ir kt.

Tačiau Zhong, duodamas interviu tarnybai „Live Science“, sakė, kad paieška turėtų daryti prielaidą, kad jie egzistuoja. „Kelių kartų leptokvarkai“, pereinant nuo pirmosios kartos elektronų prie trečios kartos kvarkų. Jis pridūrė, kad mokslininkai yra pasirengę ištirti šią galimybę.

Galima paklausti, kodėl ieškoti leptokvarkų ir ką jie gali reikšti. Teoriškai labai didelis. kai kurie todėl didžioji susivienijimo teorija fizikoje jie numato dalelių, kurios susijungia su leptonais ir kvarkais, kurie vadinami leptokvarkais, egzistavimą. Todėl jų atradimas dar gali būti nerastas, tačiau tai neabejotinai yra kelias į mokslo Šventąjį Gralį.