Retos Subatomisko Daļiņu Atklāšana Nospiež Pašreizējās Fizikas Robežas

{h1}

Liela hadronu sadursmes fiziķi ir novērojuši ļoti neparastu daļiņu sabrukšanu, kas rada jaunus ierobežojumus standarta modelim, kas regulē daļiņu fiziku.

Īpaši reti sastopamo subatomisko daļiņu darbības novērojumi ļāva zinātniekiem izvirzīt vienu no visstingrākajiem ierobežojumiem daļiņu fizikas valdošajā teorijā.

Fiziki pie pasaules lielākā daļiņu paātrinātāja - Lielā hadronu sadursmes (LHC) - Ženēvā, Šveicē, ir novērojuši, kā daļiņu tips, ko sauc par B mezoniem, sadalās citās daļiņās, kuras sauc par muoniem - tas ir ļoti neparasts notikums. Izmērot, cik bieži tas notiek, zinātnieki var pārbaudīt prognozes, kuras izstrādājis Standarta modelis - teorija, kas nosaka šo sīko daļiņu valstību.

Šī teorija ir ļoti veiksmīga, aprakstot visus zināmos matērijas veidojošos elementus, ieskaitot protonus, neitronus un elektronus, kas veido atomus, un daudzus no viņu eksotiskākajiem brālēniem. Tomēr fiziķi zina, ka standarta modelis ir nepilnīgs, jo tajā nav iekļauta tumšā matērija vai tumšā enerģija.

Šie Visuma neredzamie komponenti nekad nav tieši atklāti, bet domājams, ka tie veido 96 procentus no kosmosa. Fiziķi cer, ka, izpētot dažus no retākajiem daļiņu notikumiem, viņi var tuvināties, lai atrastu caurumus standarta modelī un atklātu jaunu fiziku. [Dabas smalkākās sadalītās daļiņas (infografika)]

Jaunu daļiņu eksplodēšana

Rezultāti nāk no eksperimenta LHC ar nosaukumu LHCb (LHC Beauty), kurš protēnus saduras savā starpā paātrinātāja 17 jūdžu (27 km) garajā pazemes riņķa iekšpusē.

Kad protoni saduras, tie rada enerģētiskus sprādzienus, kas rada virkni citu daļiņu - dažas ikdienišķas un dažas eksotiskas. Daži no tiem ietver B mezonus, īpaši sugas, ko sauc par B (B-sub-s) mezonu, kas ir veidots no dīvainas kvarka un apakšas antikvarka. (Visām standarta modeļa daļiņām ir antimateriāla partnera daļiņas ar vienādu masu, bet pretēju lādiņu. Antikvarka ir kvarka, kas ir protonu un neitronu sastāvdaļa, antimatērijas partneris.)

Bs mezoni ir nestabilas daļiņas, kuras parasti sāk darboties mazāk nekā sekundi, pirms tās sadalās kaut kas cits. Tas ir ļoti neparasti, bet ne nedzirdēti, ka viņi sadalās divos muonos.

Tagad LHCb zinātnieki ir izmērījuši precīzu ātrumu, kādā tie sadalās divos muonos: mazāk nekā 4,5 sabrukšanas uz miljardu Bs sabrukšanas.

"LHCb rezultāts uz Bs sadalīšanās līdz diviem mēoniem liek mūsu zināšanām par standarta modeli vēl nepieredzētā līmenī un norāda mums maksimālo jaunās fizikas daudzumu, ko mēs varam sagaidīt, ja tāds ir, šajā ļoti retajā sabrukumā," sacīja LHCb pārstāvis Pierluigi Campana paziņojums. "Mēs zinām, ka tas ir svarīgs rezultāts teorētiskajai kopienai."

Dīvaini antimateriāls

Jaunie atradumi varētu palīdzēt noskaidrot noslēpumu, kāpēc Visums galvenokārt ir veidots no matērijas, nevis no antimateriāla.

Kad Visums tika izveidots Lielajā sprādzienā apmēram pirms 13,7 miljardiem gadu, tas, iespējams, saturēja gandrīz vienādās daļās matēriju un antimateriālu. Kad matērijas daļiņa sastopas ar savu antimērijas brāli, abi iznīcina, lai kļūtu par tīru enerģiju.

Kādu iemeslu dēļ šķiet, ka lielākā daļa matērijas un antimateriāla agrīnajā Visumā ir iznīcināta, atstājot matērijas pārpalikumu, kas izveidoja zvaigznes un galaktikas un planētas, kuras mēs šodien redzam. Bet zinātnieki nezina, kāpēc bija palicis jautājums.

Fiziķi vislabāk domā par matērijas un antimatērijas asimetriju, ka matērija un antimateriāls sadalās citās daļiņās ar nedaudz atšķirīgu ātrumu. Pētot reti sastopamo daļiņu, piemēram, B mezona, sabrukšanu, kas satur antimatēriju, pētnieki cer tuvināties atbildei.

"Dažreiz mēs jūtamies kā Ahilejs, kurš vajā bruņrupuču," sacīja Kampana. "Mēs ticam, ka mūsu attālums no jaunās fizikas vienmērīgi samazinās uz pusi, bet galu galā to sasniegsim!"

LHCb pētnieki šodien (5. martā) prezentēja savus atklājumus Rencontres de Moriond konferencē La Thuile, Itālijā.

Jūs varat sekot WordsSideKick.com vecākajai rakstniecei Klārai Moskovičai vietnē Twitter @KlāraMoskoviča. Lai iegūtu vairāk zinātnes jaunumu, sekojiet WordsSideKick.com vietnē twitter @wordssidekick.


Video Papildinājums: .




Pētniecība


Vai Racionālai Zinātnei Ir Vieta Iracionālai Pārliecībai?
Vai Racionālai Zinātnei Ir Vieta Iracionālai Pārliecībai?

Kāpēc Eksplodē Mikroviļņu Olas?
Kāpēc Eksplodē Mikroviļņu Olas?

Zinātne Ziņas


Katastrofas Delavērā Atdzīvojas Izstādes Laikā
Katastrofas Delavērā Atdzīvojas Izstādes Laikā

Liela Satraukums, Kas Saistīts Ar Ātrākas Novecošanās Pazīmēm
Liela Satraukums, Kas Saistīts Ar Ātrākas Novecošanās Pazīmēm

Cik Vecs Tu Tiešām Esi? Gēni Atklāj “Bioloģisko Vecumu”
Cik Vecs Tu Tiešām Esi? Gēni Atklāj “Bioloģisko Vecumu”

Labāki Norādījumi Par Tetovējumu Kopšanu Varētu Novērst Infekcijas, Saka Ārsti
Labāki Norādījumi Par Tetovējumu Kopšanu Varētu Novērst Infekcijas, Saka Ārsti

Zušu Noslēpums Padziļinās Ar Haizivju Čau
Zušu Noslēpums Padziļinās Ar Haizivju Čau


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

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com