Има много више честица, много више

Физичари траже мистериозне честице које морају да преносе информације између генерација кваркова и лептона и одговорне су за њихову интеракцију. Потрага није лака, али награда за проналажење лептокваркова може бити огромна.

У савременој физици, на најосновнијем нивоу, материја је подељена на две врсте честица. С једне стране, постоје кваркови, који се најчешће везују и формирају протоне и неутроне, који заузврат формирају језгра атома. С друге стране, ту су лептони, односно све остало што има масу – од обичних електрона до егзотичнијих миона и тонова, до бледих, готово неоткривених неутрина.

У нормалним условима, ове честице остају заједно. Кваркови углавном комуницирају са другим кваркови, а лептони са другим лептонима. Међутим, физичари сумњају да има више честица него припадника поменутих кланова. Много више.

Једна од ових недавно предложених нових класа честица се зове лептоварки. Нико никада није пронашао директне доказе о њиховом постојању, али истраживачи виде неке индиције да је то могуће. Ако би се ово могло дефинитивно доказати, лептокваркови би попунили јаз између лептона и кваркова везивањем за обе врсте честица. У септембру 2019. године, на научном серверу за репринт ар кив, експериментатори који раде на Великом хадронском сударачу (ЛХЦ) објавили су резултате неколико експеримената са циљем да потврде или одбаце постојање лептокваркова.

Ово је изјавио физичар ЛХЦ-а Роман Коглер.

Које су то аномалије? Ранији експерименти на ЛХЦ-у, у Фермилаб-у и другде дали су чудне резултате - више догађаја производње честица него што мејнстрим физика предвиђа. Лептокваркови који се распадају у фонтане других честица убрзо након њиховог формирања могли би да објасне ове додатне догађаје. Рад физичара је искључио постојање одређених врста лептокваркова, истичући да се у резултатима још нису појавиле „средње“ честице које би лептоне везивале за одређене енергетске нивое. Вриједно је запамтити да још увијек постоје широки распони енергије за продирање.

Међугенерацијске честице

Ји-Минг Зхонг, физичар са Универзитета у Бостону и коаутор теоријског рада на ову тему из октобра 2017. године, објављеног у Јоурнал оф Хигх Енерги Пхисицс као „Водич за ловца на лептокварке“, рекао је да је потрага за лептокварковима изузетно занимљива. , сада је прихваћено визија честице је сувише уска.

Физичари честица деле честице материје не само на лептоне и кваркове, већ и на категорије које називају „генерације“. Горњи и доњи кваркови, као и електрон и електронски неутрино, су кваркови и лептони "прве генерације". Друга генерација укључује зачаране и чудне кваркове, као и мионе и мионске неутрине. А високи и лепи кваркови, тау и таон неутрини чине трећу генерацију. Честице прве генерације су лакше и стабилније, док су честице друге и треће генерације све веће и имају краћи животни век.

Научне студије које су објавили научници на ЛХЦ-у сугеришу да лептокваркови поштују правила генерације која управљају познатим честицама. Лептокваркови треће генерације могу да се стапају са таоном и прелепим кварком. Друга генерација се може комбиновати са мионом и чудним кварком. итд.

Међутим, Џонг је у интервјуу за сервис „Ливе Сциенце” рекао да би потрага требало да претпостави њихово постојање. "Вишегенерацијски лептокваркови", крећући се од електрона прве генерације до кваркова треће генерације. Он је додао да су научници спремни да истраже ову могућност.

Могло би се запитати зашто тражити лептокваркове и шта они могу значити. Теоретски веома велика. неки јер теорија великог уједињења у физици предвиђају постојање честица које се комбинују са лептонима и кварковима, који се називају лептокваркови. Стога њихово откриће можда још није пронађено, али ово је несумњиво пут до Светог грала науке.