Charmed Esamība: Noslēpumainas Daļiņas Varētu Atklāt Lielā Sprādziena Noslēpumus

{h1}

Šķiet, ka šarmu kvarki vairāk mijiedarbojas ar citām daļiņām, nekā zinātnieki iepriekš domāja, liecina jauni pētījumi.

Redaktora piezīme: Šis raksts tika atjaunināts plkst. 16:30 plkst. gada 13. jūnijā

Noslēpumainā daļiņa, kas radīta degošā ugunsbumbā pie atomu šķēpmetēja, rīkojas nepareizi, liecina jauns eksperiments.

Daļiņas, ko sauc par šarmu kvarku, atklāja pārsteidzošu mijiedarbību ar kaimiņu subatomiskajām daļiņām, liecina mērījumi. Šis atklājums varētu uzlabot zinātnieku izpratni par apstākļiem, kas pastāvēja drīz pēc Lielā sprādziena, kad Visumu caurstrāvoja pirmatnējā elementāro daļiņu zupa, un, iespējams, parādītu fizikas mājienus, kas pārsniedz zinātnieku zināšanas mūsdienās. [Priecīgs fizika: stilīgākās mazās daļiņas dabā]

Atpakaļ uz sākumu

Pārsteidzošā šarma-biezpiena izturēšanās pirmo reizi tika pamanīta Brukhāvenas Nacionālās laboratorijas Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) Uptonā, Ņujorkā, kuras mērķis ir atjaunot apstākļus sekundes triljonos pēc Lielā sprādziena. Jaunā novērojuma atslēga ir smago garšu izsekotājs (HFT) - nesen uzstādītu ultrajutīgu fotodetektoru komplekts, kas līdzīgs digitālajās fotokamerās esošajiem. Izmantojot HFT, pirmo reizi pētnieki tieši izmērīja šarmu kvarku izturēšanos, kad tie izcēlās no triljonu grādu ugunsbumbas, kas bija paredzēta, lai atjaunotu Visuma pirmos mirkļus.

Lai atjaunotu šos pirmatnējos apstākļus, RHIC izšauj zelta atomus viens otram gandrīz gaismas ātrumā. Sadūroties, atomi sadalās elementāru, brīvi plūstošu daļiņu zupā, kas pazīstama kā kvarka-gluona plazma. Kvarki veido pazīstamākas daļiņas, piemēram, protonus un neitronus, savukārt gluoni ir stiprā kodolieroča nesēji, kas tur kvarkus.

Saskaņā ar jaunu pētījumu, kas detalizēti atklāj datus, fizikāliem fiziķiem tiek parādīts, vai to lauku modeļi, kas saista kvarkus un gluonus, pamatojoties uz teoriju, ko sauc par kvantu hromodinamiku, ir pareizi.

"Jūs varat izpētīt, kā kodolierīce uzvedas un darbojas šajās augstās temperatūrās," Brukhāvenas Nacionālās laboratorijas fiziķis Flemming Videbaek, pētījuma līdzautors, pastāstīja WordsSideKick.com.

Smaga mijiedarbība

Kvarki un to antimēriju līdzinieki ir sešās šķirnēs, kuras fiziķi pazīst kā “garšas”: augšā, lejā, augšā, apakšā, savādi un šarmanti. Viņiem ir dažādas masas; augšējie un lejupējie kvarki, kas veido protonus un neitronus, ir visvieglākie. Šarmu kvarki ir trešie smagākie aiz augstākajiem kvarkiem. Viņi nekad neveidojas parastos apstākļos uz Zemes; lai tos izveidotu, ir nepieciešams daļiņu paātrinātājs. [7 dīvaini fakti par kvarkiem]

Alberta Einšteina slavenā E = mc2 vienādojums saka, ka enerģija un masa ir viena un tā pati lieta, un kad atomu kodoli saduras RHIC, enerģija ir tik liela, ka tā rada smagākas, eksotiskas daļiņas, piemēram, šarmu kvarkus.

Viena no daļiņām, ko veido šī ugunīgā sadursme, ir D-nulle, ko veido šarma kvarks un pret-kvarks. D-nulles pārvietojas par daļu no milimetra, pirms tās sabrūk un kļūst par divām citām daļiņām: kaoniem un pioniem. Tas ir kaons un pions, ko eksperimentētāji faktiski "redz" ar HFT.

Pētniekus pārsteidza tas, ka kvarka-gluona plazmas plūsma aizķēra smagās D-nulles daļiņas. Futbola formas ugunsbumba izdalīja vairāk D-nulles nevis no vienmērīgas, bet gan no platākas daļas, nevis no galiem. Iepriekšējie modeļi paredzēja, ka D-nulle, kurā ir smagā šarma kvarks, bija pārāk masīva, lai mijiedarbotos ar plazmā esošajiem kvarkiem un gluoniem. Saskaņā ar šiem modeļiem tā masa nozīmētu D-nulles pārāk ātru izbiršanu, pirms plazmas spēki varētu uz to iedarboties, un plazma nebūtu pietiekami ilga, lai radītu daudz mijiedarbības..

Tā vietā kvarka-gluona plazmai ir zema viskozitāte; ja tas būtu šķidrums, tas plūst brīvi, sacīja Videbaeks.

"Fakts, ka tam ir zema viskozitāte, nozīmē, ka tas diezgan mijiedarbojas [ar daļiņām]," sacīja Videbaeks. Tas nozīmē, ka "daži no modeļiem bija diezgan tālu."

Papildus palīdzībai zinātniekiem uzlabot savus modeļus, šarmu kvarki atklāja arī sīkāku informāciju par to, kā uzvedas kvarka-gluona plazma. Plašāka informācija par to, ko šādas plazmas patiesībā dara, palīdz zinātniekiem saprast, ko meklēt, ja viņi meklē jaunus fizikālos likumus, un palīdz viņiem saprast to, kas viņiem jau zināms.

Turpmākajos eksperimentos komanda cer gūt ieskatu citu smago un reto daļiņu, kas sastāv no kvarkiem, uzvedībā, piemēram, B (vai "skaistuma") mezonā, kas ir veidots no apakšējā kvarka un viena no tās vieglākajām brālēnām, Teica Videbaeks.

Pētījums tika publicēts 26. maijā žurnālā Physical Review Letters.

Redaktora piezīme: Šis stāsts tika atjaunināts, lai atzīmētu, ka piekariņi ir trešie smagākie, nevis otrie smagākie.

Sākotnēji publicēts vietnē WordsSideKick.com.


Video Papildinājums: .




Pētniecība


Fotoattēlos: Noslēpumaini Ražas Apļi
Fotoattēlos: Noslēpumaini Ražas Apļi

Laika Ceļojumi Atpakaļ Radītu Spocīgus, Sevi Iznīcinošus Dvīņus
Laika Ceļojumi Atpakaļ Radītu Spocīgus, Sevi Iznīcinošus Dvīņus

Zinātne Ziņas


Spēļu Videospēļu Terapija Insultu Pacientiem (Op-Ed)
Spēļu Videospēļu Terapija Insultu Pacientiem (Op-Ed)

Pērtiķu Tēviņi Arī Nobrieduši Grūtniecības Laikā
Pērtiķu Tēviņi Arī Nobrieduši Grūtniecības Laikā

Jaunā Tablete Cīnās Pret Blusām Un Ērcēm Suņiem Un Kaķiem
Jaunā Tablete Cīnās Pret Blusām Un Ērcēm Suņiem Un Kaķiem

Jūsu Smadzenēm Ir Nepieciešama 1,5 Mb Krātuves, Lai Apgūtu Dzimto Valodu
Jūsu Smadzenēm Ir Nepieciešama 1,5 Mb Krātuves, Lai Apgūtu Dzimto Valodu

Zinātne Aiz Havaju Salām Pārsteidzošajā 2018. Gada Vulkāna Izvirdumā
Zinātne Aiz Havaju Salām Pārsteidzošajā 2018. Gada Vulkāna Izvirdumā


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

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com