častice sú tvorené výlučne silami

Štandardný model časticovej fyziky je základnou teóriou, ktorá krásne zahŕňa naše chápanie základných síl a častíc, ktoré tvoria vesmír. Predstavte si to ako druh periodickej tabuľky fyziky častíc. Tento model klasifikuje všetky známe subatomárne častice vrátane šiestich typov kvarkov, šiestich typov leptónov (ako sú elektróny) a častíc prenášajúcich silu, ako sú fotóny pre elektromagnetizmus, gluóny pre silnú silu a gluóny pre slabú silu W a Z bozóny. ,

Protón a neutrón nie sú súčasťou štandardného modelu, pretože sú to väčšie častice vyrobené z kvarkov. Všetky hmotné častice a všetka hmota sú vyrobené z kvarkov a leptónov.

Z mnohých častíc predpovedaných štandardným modelom niektoré podivné častice doteraz unikli potvrdeniu. Zahŕňa „glueballs“, alebo zväzky častíc zložených výlučne z gluónov, častíc, ktoré prenášajú silnú silu. Inými slovami, lepiaca guľa je častica vyrobená výlučne zo sily. Fanúšikovia Star Wars, tešte sa!

Nenechajte sa zmiasť tým hlúpym názvom. gumové guličky sú mimoriadne zaujímavé – a napriek ich nepolapiteľnej povahe je mnoho časticových fyzikov presvedčených, že skutočne existujú. Nedávne desaťročia práce na zrážači častíc v Pekingu konečne priniesli prvý dôkaz lepiacej gule, novej častice s názvom X(2370), ktorá sa rozpadá na špecifický typ mezónu, známy ako J/ψ.

loptička vyrobená zo sily

Hlavný rozdiel medzi guľôčkami lepidla a inými časticami spočíva v ich štruktúre a príslušných interakciách. V typických hadrónoch, ako je protón a neutrón, pôsobia gluóny ako „lepidlo“, ktoré sprostredkúva silnú silu medzi kvarkami. Na rozdiel od toho sú guľôčky lepidla čisté gluónové stavy – v podstate zhluky gluónov, ktoré sú navzájom spojené. Táto vlastná interakcia je jedinečná vlastnosť vyplývajúca z vlastnosti gluónov, že sú schopné vzájomnej interakcie, na rozdiel od iných nosičov sily, ako sú fotóny v elektromagnetizme.

Glueballs je náročné na detekciu a štúdium, pretože sa očakáva, že sa zmiešajú s inými časticami obsahujúcimi kvarky a rozpadajú sa na známejšie častice, vďaka čomu sú pri experimentálnych pozorovaniach nepolapiteľné.

Beijing Spectrometer III – experiment s detektorom častíc umiestnený v pekinskom elektrónovo-pozitrónovom urýchľovači – od svojho prvého uvedenia online v roku 2008 zaznamenal 10 miliárd udalostí produkujúcich častice J/ψ. Toto sú niektoré z najnestabilnejších častíc, ktoré existujú krátky čas predtým, ako sa rozpadnú na niečo iné, vrátane novo identifikovanej častice X(2370).

X(2370) predstavuje zaujímavé vlastnosti v súlade s vlastnosťami, ktoré sa očakávajú od lepiacej gule. Nevykazuje žiadny elektrický náboj, nepárnu paritu a hmotnosť v rozsahu predpovedanom pre najľahší stav guľôčky. Zistenia sa tiež pozoruhodne zhodujú s predpoveďami mriežkovej kvantovej chromodynamiky (QCD), výpočtovej metódy, ktorá len nedávno dozrela natoľko, aby predpovedala takéto exotické častice s vysokou presnosťou.

Podľa výskumníkov v Číne štatistická významnosť výsledkov presahuje 5-sigma. To znamená, že existuje len 0,00006% šanca, že čítanie bude náhodná štatistická anomália.

Je potrebné ďalšie štúdium

Napriek týmto sľubným výsledkom zostávajú dôvody na opatrnosť. Rýchlosť výroby a pomer vetvenia X(2370) úplne nezodpovedajú počiatočným očakávaniam. Fyzik a vedecký novinár Ethan Siegel v článku komentoval, že je možné, že táto častica môže predstavovať iný exotický stav, ako napríklad tetraquark, a nie skutočnú guľu. Mysli vo veľkom Článok.

„Napriek tomu s produkciou státisícov Toto je teraz najpresvedčivejší a najzaujímavejší kandidát na lepiacu guľu: druh zmiešaných častíc, ktoré by mali existovať, ale nikdy predtým neboli pozorované. Na určenie úplnej povahy častice X(2370) je ešte potrebné vykonať viac práce, ale je to najsilnejší dôkaz existencie lepiacej guličky, aký sa kedy stretol. Ak v celej prírode neexistuje žiadna lepiaca guľa, potom je so štandardným modelom niečo nové. Ak však guľôčky lepidla existujú, X(2370) sa môže objaviť ako prvý ľudstvu,“ napísal Siegel.

Nové zistenia sa objavili v r fyzický recenzný papier,