Velký hadronový urychlovač nachází důkazy o 3 dosud neviděných částicích

Fyzici tvrdí, že našli důkaz v datech z Evropy Velký hadronový urychlovač Pro tři sady kvarků, které jsme dosud neviděli, stejně jako největší světový rozbíječ částic začíná nové kolo vysokoenergetických experimentů.

Tři exotické typy částic – které zahrnují dvě skupiny po čtyřech kvarcích, známé jako kvarky, a také jednotku pěti kvarků zvanou pentakvark – jsou dokonale kompatibilní s Standardní formastarověká teorie popisující strukturu atomů.

Naproti tomu vědci doufají, že současná operace LHC ukáže fyzické důkazy mimo dosah Standardní forma K vysvětlení podstaty záhadných jevů jako např temná hmota. Tento důkaz by mohl naznačovat Nová pole subatomárních částicnebo dokonce Extra dimenze v našem světě.

LHC byl na tři roky odstaven, aby modernizoval své systémy, aby zvládl bezprecedentní úrovně výkonu. Tato uzavírka skončila v dubnuOd té doby se vědci a inženýři ve výzkumném středisku CERN na francouzsko-švýcarské hranici připravovali na dnešní obnovení vědeckého provozu.

Řídicí středisko CERNu bzučelo, když LHC zahájilo třetí kolo sběru a analýzy dat.

„Teď je to kouzelný okamžik,“ řekla Fabiola Gianotti, generální manažerka CERN. dnešní webcast. „Právě jsme dosáhli bezprecedentní energie, 13,6 TeV, a to otevírá novou éru průzkumu v CERN.“

Gianotti řekl, že vědci LHC očekávají, že během tohoto třetího kola shromáždí nejvíce dat, která nasbírali V průběhu 13 let při dvou předchozích kolizích. „To samozřejmě zvýší naše šance na objevení nebo pochopení základních zákonů vesmíru,“ řekla.

27-kilometrový (přibližně 17 mil) prstenec supravodivých magnetů a jeho detektory částic jsou nastaveny tak, aby během 3. kola fungovaly nepřetržitě asi čtyři roky.

Dnešní start závodu je 10 let a jeden den poté, co fyzici LHC oznámili svůj dosud největší objev: Důkaz pro existenci Higgsova bosonusubatomární částice, která pomáhá vysvětlit fenomén hmoty.

Tři nové typy subatomárních částic, dnes popsané během a CERN Seminář, ne tak docela objevy na Higgsově úrovni. Naznačují však, že LHC je na cestě k objevení dalších dříve neviděných stavebních kamenů vesmíru.

Velký hadronový urychlovač spojuje protony rychlostí blízkou rychlosti světla a studuje kombinace kvarků známých jako hadrony.

„Čím více analýz provádíme, tím exotičtější hadrony nacházíme,“ řekl Niels Tuning, fyzikální koordinátor pro detektor LHCb. Řekl to v tiskové zprávě.

„Zažíváme období objevování podobné 50. letům minulého století, kdy začalo objevování ‚částicové zoo‘ hadronů a nakonec vedlo v 60. letech ke kvarkovému modelu konvenčních hadronů. Děláme ‚částicovou zoo 2.0‘.“

Mluvčí LHCb Chris Parks řekl, že studium nových skupin kvarků „pomůže teoretikům vyvinout jednotný model exotických hadronů, jejichž přesná povaha je z velké části neznámá“.

Většina hadronů není příliš zvláštní. Například protony a neutrony se skládají ze tří kvarků vázaných k sobě. (Ve skutečnosti, Původ slova „quark“Vrátí se na řádek z Probuď se Finnegane James Joyce: „Tři kvarky pro značku shromažďování!“) Piony jsou kombinacemi dvou kvarků.

Čtyři kvarky a pět kvarkových skupin jsou velmi vzácné a předpokládá se, že jsou Existuje jen chvíli než se rozloží na různé druhy částic.

Kvarky přicházejí v šesti různých „příchutích“: nahoru a dolů, nahoru a dolů, okouzlující a zvláštní.

Tým LHCb analyzoval rozpad záporně nabitých mezonů B a viděl důkazy o pentagramu složeném z kvarku kouzla a antikvarku kouzla, stejně jako kvarku up, down a podivného kvarku. Je to první pětiúhelník, o kterém je známo, že obsahuje podivný kvark.

Nově identifikované kvartérní kvarky mají skupinu „dvojitého náboje“ sestávající ze čtyř kvarků: půvabný kvark, podivný antikvark, up kvark a down antikvark.

Tyto tetrakvarky byly pozorovány v kombinaci s jejich neutrálním protějškem, který má kvark charm, podivný antikvark, up antikvark a down kvark. CERN říká, že je to poprvé, co byl pár tetrakvarků pozorován společně.

Některé teoretické modely si představují exotické hadrony jako jednotlivé jednotky pevně vázaných kvarků. Jiní je vidí jako páry standardních hadronů, které jsou spolu volně vázány, podobně jako atomy jsou vázány dohromady za vzniku molekul.

„Pouze čas a další studie exotických hadronů určí, zda tyto částice jsou jedna, druhá nebo obě,“ říká CERN.

Tento článek původně publikoval vesmír dnes. Číst Původní článek.