Mystiske Leptoquarks Kunne Binde Begge Typer Sager. Det Er, Hvis De Eksisterer

{h1}

Den leptoquark er nede for at parre med leptoner og kvarker.

Fysikere er på jagt efter en undvigende partikel, der svinger begge veje, og hvis de finder det, kan det forklare flere bizarre resultater, der findes ved atommaskere rundt om i verden.

I moderne fysik er materien opdelt på dets mest basale niveau i to typer partikler: På den ene side er kvarker, som oftest binder sammen for at danne protoner og neutroner, der igen udgør kernerne af atomer. På den anden side er leptoner. Disse omfatter alt andet med masse - fra almindelige elektroner til de mere eksotiske muoner og taus, til svage, næsten uopdagelige neutriner. Under normale omstændigheder holder disse partikler hovedsagelig deres egen slags; kvarker interagerer primært med andre kvarker og leptoner med andre leptoner.

Men fysikere mistanke om, at der er flere partikler derude. Meget mere. Og en af ​​de foreslåede klasser af partikler hedder leptoquarket. Hvis de eksisterer, ville leptoquarks bygge broen mellem leptoner og kvarker, kobling med begge slags partikler. Ingen har nogensinde fundet direkte bevis for eksistensen af ​​leptoquarks, men forskere har grund til at tro, at de er derude. I september offentliggjorde eksperimentelisterne på Large Hadron Collider (LHC) resultaterne af adskillige eksperimenter i preprint journal arXiv designet til enten at bevise eller afvise deres eksistens. [De fedeste små partikler i naturen]

"Leptoquarks er blevet et af de mest spændende ideer til udvidelse af vores beregninger, da de gør det muligt at forklare flere observerede anomalier," siger Roman Kogler, fysiker ved LHC, i en erklæring.

Hvad er disse uregelmæssigheder? Tidligere eksperimenter ved LHC, Fermilab og andre steder har vist sig mærkelige resultater, med flere "begivenheder", hvor partikler blev skabt, end de dominerende fysikteorier forudsagde. Leptoquarks, som ville bryde ned i brusere af andre partikler umiddelbart efter deres oprettelse, kunne forklare disse ekstra begivenheder.

For at jage leptoquarket forsker forskere ved LHC gennem enorme mængder data. LHC smadrer protoner i ekstremt høje energier, og håbet er, at mønstre fremover vil komme frem i dataene fra de kollisioner, der viser, at leptoquarks lejlighedsvis kort ses i den kreative flåde.

Indtil videre har nyligt udgivne papirer kun udelukket visse typer leptoquarks, hvilket viser, at leptoquarks, der ville binde leptoner til kvark på bestemte energiniveauer - endnu ikke er kommet frem. Men der er stadig bred vifte af energi til at udforske.

Yiming Zhong, fysiker ved Boston University og co-lead forfatter af et teoretisk papir fra oktober 2017, der blev offentliggjort i The Journal of High Energy Physics med titlen The Leptoquark Hunter's Guide, sagde, at mens det er spændende at se LHC-forskere på jagt leptoquarks, mener han, at deres vision om multikoblingspartiklen er for smal.

Partikelfysikere deler materiepartikler ikke kun i leptoner og kvarker, men også i kategorier, som de kalder "generationer". Op og ned kvarkerne samt elektron og elektron neutrino er "første generation" kvarker og leptoner. Anden generation indeholder charme og mærkelige kvarker, såvel som muoner og muon neutrinos. Og top quarks, bottom quarks, taus og tau neutrinos udgør tredje generation, ifølge CERN, Den Europæiske Organisation for Nuklear Forskning, som driver LHC. Første generationens partikler er lettere og mere stabile, mens anden og tredje generation er mere massive og kortere.

De leptoquark søgninger udgivet af LHC antager alle, at leptoquarkerne følger generationsregler, der styrer de kendte partikler. En tredje generation leptoquark kan parre med en tau og en bund kvark. En anden generation kan parre med en muon og en mærkelig kvark. Og så videre.

Men Zhong fortalte WordsSideKick.com, at enhver komplet leptoquark jagt må antage "multigeneration leptoquarks" kunne være derude, svingende vildt måske fra første generationens elektroner til tredje generationens bund kvarker. Han sagde, at han havde hørt rygter om, at forskere derude er klar til at starte en sådan søgning, men at ingen af ​​de papirer, der endnu er frigivet fra LHC, afspejler åbenheden over muligheden.

I mellemtiden kan leptoquarks være derude, sammenkobling kort med uanset partikler, de vælger, før de forsvinder i et blunk. Eller måske ikke. For nu er leptoquark jagten stadig på.

Oprindeligt udgivet den WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com