Ir daudz vairāk daļiņu, daudz vairāk
Fiziķi meklē noslēpumainas daļiņas, kurām jānodod informācija starp kvarku un leptonu paaudzēm un kuras ir atbildīgas par to mijiedarbību. Meklēšana nav viegla, taču leptokvarku atrašana var būt milzīga.
Mūsdienu fizikā visvienkāršākajā līmenī viela ir sadalīta divu veidu daļiņās. No vienas puses, ir kvarki, kas visbiežāk savienojas kopā, veidojot protonus un neitronus, kas savukārt veido atomu kodolus. No otras puses, ir leptoni, tas ir, viss pārējais, kam ir masa – no parastajiem elektroniem līdz eksotiskākiem mioniem un toņiem, līdz vājiem, gandrīz nenosakāmiem neitrīniem.
Normālos apstākļos šīs daļiņas paliek kopā. Kvarki galvenokārt mijiedarbojas ar citiem kvarki, un leptoni ar citiem leptoniem. Tomēr fiziķiem ir aizdomas, ka tajā ir vairāk daļiņu nekā iepriekšminēto klanu pārstāvji. Daudz vairāk.
Viena no šīm nesen ierosinātajām jaunajām daļiņu klasēm tiek saukta leptovarki. Neviens nekad nav atradis tiešus pierādījumus par to esamību, taču pētnieki saskata dažas norādes, ka tas ir iespējams. Ja to varētu galīgi pierādīt, leptokvarki aizpildītu plaisu starp leptoniem un kvarkiem, saistoties ar abu veidu daļiņām. 2019. gada septembrī zinātniskajā atkārtotas drukas serverī ar xiv eksperimentētāji, kas strādāja Lielajā hadronu paātrinātājā (LHC), publicēja vairāku eksperimentu rezultātus, kuru mērķis bija apstiprināt vai izslēgt leptokvarku esamību.
To norādīja LHC fiziķis Romāns Koglers.
Kādas ir šīs anomālijas? Iepriekšējie eksperimenti LHC, Fermilab un citur ir devuši dīvainus rezultātus — vairāk daļiņu ražošanas notikumu, nekā prognozē vispārējā fizika. Leptokvarki, kas drīz pēc to veidošanās sadalās citu daļiņu strūklakās, varētu izskaidrot šos papildu notikumus. Fiziķu darbs ir izslēdzis noteiktu veidu leptokvarku esamību, norādot, ka rezultātos vēl nav parādījušās "starpposma" daļiņas, kas saistītu leptonus ar noteiktiem enerģijas līmeņiem. Ir vērts atcerēties, ka joprojām ir plašs enerģijas diapazons, kurā jāiekļūst.
Starppaaudžu daļiņas
Yi-Ming Zhong, Bostonas Universitātes fiziķis un līdzautors 2017. gada oktobra teorētiskajam rakstam par šo tēmu, kas publicēts Journal of High Energy Physics kā "The Leptoquark Hunter's Guide", teica, ka, lai gan leptokvarku meklēšana ir ārkārtīgi interesanta. , tagad tas ir pieņemts daļiņas redze ir pārāk šaura.
Daļiņu fiziķi iedala matērijas daļiņas ne tikai leptonos un kvarkos, bet arī kategorijās, ko viņi sauc par "paaudzēm". Augšup un lejup kvarki, kā arī elektronu un elektronu neitrīno ir "pirmās paaudzes" kvarki un leptoni. Otrajā paaudzē ir apburti un dīvaini kvarki, kā arī mioni un mionu neitrīni. Un augstie un skaisti kvarki, tau un taonu neitrīni veido trešo paaudzi. Pirmās paaudzes daļiņas ir vieglākas un stabilākas, savukārt otrās un trešās paaudzes daļiņas kļūst apjomīgākas un tām ir īsāks kalpošanas laiks.
LHC zinātnieku publicētie zinātniskie pētījumi liecina, ka leptokvarki ievēro ģenerēšanas noteikumus, kas regulē zināmās daļiņas. Trešās paaudzes leptokvarki var saplūst ar taonu un skaistu kvarku. Otro paaudzi var apvienot ar mionu un dīvaino kvarku. utt.
Tomēr Džons intervijā dienestam "Live Science" sacīja, ka meklēšanai vajadzētu pieņemt, ka viņi pastāv. "Daudzpaaudžu leptokvarki", pārejot no pirmās paaudzes elektroniem uz trešās paaudzes kvarkiem. Viņš piebilda, ka zinātnieki ir gatavi izpētīt šo iespēju.
Varētu jautāt, kāpēc meklēt leptokvarkus un ko tie varētu nozīmēt. Teorētiski ļoti liels. daži tāpēc, ka Lielā apvienošanās teorija fizikā viņi prognozē daļiņu esamību, kas savienojas ar leptoniem un kvarkiem, kurus sauc par leptokvarkiem. Tāpēc viņu atklājums, iespējams, vēl nav atrasts, taču tas neapšaubāmi ir ceļš uz zinātnes Svēto Grālu.
