Retās Daļiņu Atrašana Var Radīt Šaubas Par Populārās Fizikas Teoriju

{h1}

Retā subatomisko daļiņu sabrukšanas procesa noteikšana lielā hadronu sadursmē (lhc) varētu radīt šaubas par dažām populārām jaunām fizikas teorijām, piemēram, supersimetriju, kuras daži fiziķi cer, ka varētu atrisināt tumšās vielas noslēpumu.

Īpaši reti sastopamo daļiņu mērījumi no pasaules lielākā atomu sadalītāja varēja radīt šaubas populārajai teorijai par Visuma pamatiem, ieskaitot tumšo vielu.

Liela hadronu sadursmes (LHC) fiziķi Šveicē pirmo reizi izmērīja noteiktu daļiņu transformācijas veidu un secināja, ka tā notiek tieši tikpat bieži, kā prognozē dominējošā daļiņu fizikas teorija, ko sauc par standarta modeli.

Mērījums ir tikai provizorisks - pētnieki nav savākuši pietiekami daudz datu, lai pozitīvi novērtētu to, ko viņi redz, nav tikai nejaušs notikums. Tomēr tas, ka sākotnējie novērojumi tik labi atbilst standarta modeļa prognozēm, nav cerīga zīme tam, ko zinātnieki sauc par “jauno fiziku”, piemēram, jaunām daļiņām, kuras standarta modelis neparedz.

Viena no populārākajām jaunās fizikas teorijām ir "supersimetrijas" ideja - visām zināmajām subatomiskajām daļiņām ir "superpartneru" daļiņas, kuras vēl nav novērotas. Ja šie superpartneri pastāv, tie varētu palīdzēt izskaidrot dažus noturīgus fizikas noslēpumus, piemēram, tumšās matērijas būtību - neredzamu vielu, kas, domājams, veido ceturtdaļu no Visuma. Zinātnieki domā, ka tumšā viela faktiski var sastāvēt no supersimetriskām daļiņām, kas vēl nav atklātas.

Kaut arī jaunais mērījums, par kuru šodien (12. novembrī) ziņoja fiziķi Lielā hadronu sadursmes veicēja LHCb eksperimentā, šo ideju neatspēko, arī tas to neatbalsta. [Fotoattēli: pasaules lielākais atomu sadauzītājs (LHC)]

"Daudzas jaunas fizikas teorijas saņem smagu triecienu, pateicoties ļoti labajai standarta modeļa prognozēšanas un novērotās likmes saderībai," šodien savā emuārā rakstīja daļiņu fiziķis Tommaso Dorigo, kurš strādā pie atsevišķa eksperimenta lielajā hadronu sadursmē ar nosaukumu CMS.

Retāk redzētais

LHCb zinātnieki ziņoja, ka ir novērojuši daļiņu, ko sauc par B_s ("B-sub-S") mezoniem, pazīmes, kas ir izgatavotas no apakšas pretkvarka, kas piesaistīts dīvainam kvarkam ("dibens" un "dīvaini" ir divas garšas) kvarku un antikvarki ir parasto vielu kvarku antimateriāla partnera daļiņas), sadaloties divās daļiņās, ko sauc par muoniem.

B_s mezoni ir nestabilas daļiņas, kuras parasti neatrodas uz Zemes, bet dažreiz rodas, kad protoni tiek sadrupināti viens otram pēc tam, kad tie ir paātrināti gandrīz līdz gaismas ātrumam ap LHC 17 jūdžu (27 kilometru) pazemes riņķi.. Iegūtais sprādziens rada eksotisku daļiņu pārpilnību, ieskaitot ievērojamu daudzumu B_s mezonu.

Saskaņā ar standarta modeli šīm daļiņām ir paredzēts sadalīties musonu pāros, bet tikai ļoti, ļoti reti - apmēram trīs reizes uz katriem 1 miljardu B_s mezonu samazinājuma. Parasti šīs daļiņas pārvēršas citās lietās.

Daļiņu fizikas eksperimenti, ieskaitot tagad atvaļināto Tevatrona sadursmi Ilinoisā, šo pūšanos ir meklējuši divas desmitgades bez veiksmes līdz šim. Šā gada martā LHCb fiziķi paziņoja, ka ir uzlikuši ierobežojumus sabrukšanas biežumam, bet tagad viņi ziņo par pirmajiem pierādījumiem par tā rašanos.

"Tas ir lielisks apliecinājums viņu spējai izvēlēties šo ārkārtīgi reto sabrukšanas režīmu un acīmredzot redzēt signālu," sacīja teorētiskais fiziķis Lance Dixon no SLAC Nacionālās paātrinātāja laboratorijas Kalifornijā.

Tomēr būs jāvāc vairāk datu, lai apstiprinātu, ka pagrimums - “visretākākais, kāds jebkad redzēts”, pēc LHCb zinātnieku domām - patiešām un patiesi notika.

Šajā tabulā sarkanā pārtrauktā līnija apzīmē signālu, kas redzams B_s mezona lielā hadronu sadursmē un sadalās pa pāriem.

Šajā tabulā sarkanā pārtrauktā līnija apzīmē signālu, kas redzams B_s mezona lielā hadronu sadursmē un sadalās pa pāriem.

Kredīts: LHCb

Supersimetriskas daļiņas

Šis sākotnējais LHCb mērījums atklāja, ka retais sabrukšanas process notika apmēram 3,2 reizes uz katriem 1 miljardu kopējo sabrukumu - ļoti tuvu paredzētajai trīs vērtību vērtībai. Ja šī procesa biežums ievērojami atšķīrās no standarta modeļa projekcijām, tas varētu norādīt, ka procesu ietekmē jaunas daļiņas, piemēram, supersimetriski partneri. Piemēram, daži modeļi paredz, ka supersimetriskas daļiņas palielinās šāda veida sabrukšanas biežumu.

"Šobrīd mērījuma centrālā vērtība ir ievērojami tuva standarta modeļa prognozēšanas centrālajai vērtībai," Diksons stāstīja WordsSideKick.com. "Tas nozīmē, ka šo supersimetrisko daļiņu masa ir smagāka, nekā optimisti uzskatīja iepriekš, vai arī ir kaut kas smieklīgs par [supersimetrisko daļiņu masu] spektru, kas nomāc šos signālus."

Tomēr pētnieki neatsakās no jaunas fizikas atrašanas, kas pārsniedz standarta modeļa paredzēto - viņiem būs tikai jāpagūst mazliet dziļāk.

"Supersimetriju neizslēdz mūsu mērījumi, bet tā ir stingri ierobežota," paziņojumā sacīja LHCb pārstāvis Pierluigi Campana. "Šis mērījums ir sava veida standarta modeļa pārbaude, un šodien tas šķiet veselīgāks nekā tas bija vakar."

"Mēs uzskatām, ka jaunie dati no LHC un sarežģītākas analīzes galu galā ļaus mums atrast loku standarta modeļa bruņās," piebilda Kampana.

LHCb zinātnieki šodien ziņoja par rezultātiem Hadron Collider daļiņu simpozijā Kioto, Japānā.

Sekojiet Clara Moskowitz Twitter @ClaraMoskowitz vai WordsSideKick.com @wordssidekick. Mēs arī esam ieslēgti Facebook.


Video Papildinājums: .




Pētniecība


Kas Ir Lidmašīnas Režīms?
Kas Ir Lidmašīnas Režīms?

Kā Darbojas Laiks
Kā Darbojas Laiks

Zinātne Ziņas


Titānika Lāse No Magma, Kas Atrasta Zem Yellowstone Supervolcano
Titānika Lāse No Magma, Kas Atrasta Zem Yellowstone Supervolcano

Acis Atklāja Politisko Tieksmi
Acis Atklāja Politisko Tieksmi

Mazākā Kalnu Grēda Pasaulē
Mazākā Kalnu Grēda Pasaulē

Ko Darīt, Ja Cilvēki Būtu Attīstījušies Kā Putni?
Ko Darīt, Ja Cilvēki Būtu Attīstījušies Kā Putni?

Cedar Break Nacionālais Piemineklis
Cedar Break Nacionālais Piemineklis


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com