Бөлшектер көп, одан да көп
Физиктер кварктар мен лептондардың ұрпақтары арасында ақпаратты беруі керек және олардың өзара әрекеттесуіне жауап беретін жұмбақ бөлшектерді іздейді. Іздеу оңай емес, бірақ лептокварктарды табудың пайдасы орасан болуы мүмкін.
Қазіргі физикада ең қарапайым деңгейде материя бөлшектердің екі түріне бөлінеді. Бір жағынан кварктар бар, олар көбінесе протондар мен нейтрондарды түзу үшін бір-бірімен байланысады, олар өз кезегінде атомдардың ядроларын құрайды. Екінші жағынан, лептондар бар, яғни массасы бар барлық басқа заттар - қарапайым электрондардан экзотикалық мюондар мен тондарға дейін, әлсіз, дерлік анықталмайтын нейтриноларға дейін.
Қалыпты жағдайда бұл бөлшектер бірге қалады. Кварктар негізінен басқалармен әрекеттеседі кварктар, және лептондар басқа лептондармен. Дегенмен, физиктер жоғарыда аталған кландардың өкілдеріне қарағанда бөлшектер көп деп күдіктенеді. Тағы да.
Жақында ұсынылған бөлшектердің жаңа кластарының бірі деп аталады лептокварктер. Ешкім ешқашан олардың өмір сүруінің тікелей дәлелдерін тапқан жоқ, бірақ зерттеушілер бұл мүмкін болатын кейбір белгілерді көріп отыр. Егер бұл түпкілікті дәлелденсе, лептокварктер бөлшектердің екі түрін де байланыстыру арқылы лептондар мен кварктар арасындағы бос орынды толтырар еді. 2019 жылдың қыркүйегінде ar xiv ғылыми қайта басып шығару серверінде Үлкен адрон коллайдерінде (LHC) жұмыс істейтін экспериментаторлар лептокварктардың бар екенін растауға немесе жоққа шығаруға бағытталған бірнеше эксперименттердің нәтижелерін жариялады.
Бұл туралы LHC физигі Роман Коглер айтты.
Бұл қандай аномалиялар? Бұрынғы LHC, Fermilab және басқа жерлерде жүргізілген эксперименттер оғаш нәтижелер берді - негізгі физика болжағаннан гөрі бөлшектердің пайда болуы. Лептокварктер пайда болғаннан кейін көп ұзамай басқа бөлшектердің субұрқақтарына ыдырайтын бұл қосымша оқиғаларды түсіндіре алады. Физиктердің жұмысы лептокварктардың кейбір түрлерінің болуын жоққа шығарып, лептондарды белгілі бір энергия деңгейлерімен байланыстыратын «аралық» бөлшектер әлі нәтижелерде пайда болмағанын көрсетті. Енгізуге болатын энергияның әлі де кең ауқымы бар екенін есте ұстаған жөн.
Ұрпақаралық бөлшектер
Йи-Мин Чжун, Бостон университетінің физигі және 2017 жылдың қазан айында жоғары энергия физикасы журналында «Лептокварк аңшысының нұсқаулығы» ретінде жарияланған осы тақырып бойынша теориялық мақаланың тең авторы, лептокварктарды іздеу өте қызықты екенін айтты. , ол енді қабылданады бөлшектің көруі тым тар.
Бөлшектердің физиктері материялық бөлшектерді тек лептондар мен кварктарға ғана емес, олар «ұрпақ» деп атайтын категорияларға бөледі. Жоғары және төмен кварктар, сондай-ақ электронды және электронды нейтрино «бірінші ұрпақ» кварктары мен лептондары болып табылады. Екінші ұрпаққа сүйкімді және оғаш кварктар, сондай-ақ мюондар мен мюон нейтринолары кіреді. Ал биік және әдемі кварктар, тау және таон нейтринолары үшінші ұрпақты құрайды. Бірінші ұрпақтың бөлшектері жеңілірек және тұрақтырақ, ал екінші және үшінші буын бөлшектері көлемді болып, қызмет ету мерзімі қысқарады.
LHC ғалымдары жариялаған ғылыми зерттеулер лептокварктер белгілі бөлшектерді басқаратын генерация ережелеріне бағынатынын көрсетеді. Үшінші буындағы лептокварктер таонмен және әдемі кваркпен біріктіре алады. Екінші ұрпақты мюонмен және оғаш кваркпен біріктіруге болады. Тағыда басқа.
Дегенмен, Чжун «Live Science» қызметіне берген сұхбатында іздеу олардың бар болуын болжауы керек деді. «Көп ұрпақты лептокварктер», бірінші буындағы электрондардан үшінші буындағы кварктарға өту. Ол ғалымдардың бұл мүмкіндікті зерттеуге дайын екенін қосты.
Неліктен лептокварктарды іздеу керек және олар нені білдіруі мүмкін деген сұрақ туындауы мүмкін. Теориялық тұрғыдан өте үлкен. кейбір себебі Ұлы біріктіру теориясы физикада олар лептокварктер деп аталатын лептондармен және кварктармен қосылатын бөлшектердің болуын болжайды. Сондықтан олардың ашылуы әлі табылмауы мүмкін, бірақ бұл ғылымның Қасиетті Граилына апаратын жол екені сөзсіз.
