Sokkal több részecske van, sokkal több
A fizikusok olyan titokzatos részecskéket keresnek, amelyeknek információt kell továbbítaniuk a kvarkok és leptonok generációi között, és amelyek felelősek kölcsönhatásukért. A keresés nem könnyű, de a leptokvarkok megtalálása óriási lehet.
A modern fizikában a legalapvetőbb szinten az anyagot kétféle részecskére osztják. Egyrészt léteznek kvarkok, amelyek legtöbbször egymáshoz kapcsolódva protonokat és neutronokat képeznek, amelyek viszont az atommagokat alkotják. Másrészt vannak leptonok, vagyis minden más, aminek tömege van – a közönséges elektronoktól az egzotikusabb müonokon és tónusokon át a halvány, szinte észrevehetetlen neutrínókig.
Normál körülmények között ezek a részecskék együtt maradnak. A kvarkok főleg másokkal lépnek kölcsönhatásba kvarkok, a leptonok pedig más leptonokkal. A fizikusok azonban azt gyanítják, hogy több részecske van, mint a fent említett klánok tagjai. Sokkal több.
Az egyik ilyen nemrég javasolt új részecskeosztály az ún leptovarki. Soha senki nem talált közvetlen bizonyítékot létezésükre, de a kutatók bizonyos jeleket látnak arra, hogy ez lehetséges. Ha ezt véglegesen be lehetne bizonyítani, a leptokvarkok mindkét típusú részecskéhez kötődve kitöltenék a leptonok és kvarkok közötti rést. 2019 szeptemberében az ar xiv tudományos reprint szerveren a Large Hadron Collider (LHC) kísérletezői számos olyan kísérlet eredményét tették közzé, amelyek célja a leptokvarkok létezésének megerősítése vagy kizárása volt.
Ezt Roman Kogler, az LHC fizikusa nyilatkozta.
Mik ezek az anomáliák? Az LHC-ben, a Fermilabban és máshol végzett korábbi kísérletek furcsa eredményeket hoztak – több részecsketermelési eseményt, mint amennyit a mainstream fizika előre jelez. Azok a leptokvarkok, amelyek röviddel kialakulásuk után más részecskék szökőkútjává bomlanak, megmagyarázhatják ezeket a további eseményeket. A fizikusok munkája kizárta bizonyos típusú leptokvarkok létezését, rámutatva arra, hogy az eredményekben még nem jelentek meg olyan "köztes" részecskék, amelyek a leptonokat bizonyos energiaszintekhez kötnék. Emlékeztetni kell arra, hogy még mindig sok energiát kell áthatolni.
Nemzedékek közötti részecskék
Yi-Ming Zhong, a Bostoni Egyetem fizikusa és egy 2017. októberi elméleti tanulmány társszerzője a témában, amelyet a Journal of High Energy Physics "The Leptoquark Hunter's Guide" címmel tettek közzé, elmondta, hogy bár a leptokvarkok keresése rendkívül érdekes. , ez már elfogadott a részecskék látása túl szűk.
A részecskefizikusok az anyagrészecskéket nemcsak leptonokra és kvarkokra osztják, hanem kategóriákra is, amelyeket „generációknak” neveznek. A fel és le kvarkok, valamint az elektron- és elektronneutrínó „első generációs” kvarkok és leptonok. A második generációba bűbájos és furcsa kvarkok, valamint müonok és müonneutrínók tartoznak. És a magas és gyönyörű kvarkok, tau és taon neutrínók alkotják a harmadik generációt. Az első generációs részecskék könnyebbek és stabilabbak, míg a második és harmadik generációs részecskék egyre terjedelmesebbek és rövidebb élettartamúak.
Az LHC tudósai által közzétett tudományos tanulmányok azt sugallják, hogy a leptokvarkok betartják az ismert részecskéket irányító generációs szabályokat. A harmadik generációs leptokvarkok összeolvadhatnak egy taonnal és egy gyönyörű kvarkkal. A második generáció kombinálható a müonnal és a furcsa kvarkkal. Stb.
Zhong azonban a "Live Science" szolgáltatásnak adott interjújában azt mondta, hogy a keresésnek feltételeznie kell a létezésüket. "Többgenerációs leptokvarkok", amely az első generációs elektronoktól a harmadik generációs kvarkokhoz megy át. Hozzátette, hogy a tudósok készek megvizsgálni ezt a lehetőséget.
Felmerülhet a kérdés, miért kell keresni a leptokvarkokat, és mit jelenthetnek. Elméletileg nagyon nagy. egyesek azért nagy egyesülési elmélet a fizikában olyan részecskék létezését jósolják, amelyek leptonokkal és kvarkokkal egyesülnek, ezeket leptokvarkoknak nevezik. Ezért lehet, hogy felfedezésüket még nem találták meg, de kétségtelenül ez az út a tudomány Szent Gráljához.
