Շատ ավելի շատ մասնիկներ կան, շատ ավելին
Ֆիզիկոսները փնտրում են խորհրդավոր մասնիկներ, որոնք պետք է տեղեկատվություն փոխանցեն քվարկների և լեպտոնների սերունդների միջև և պատասխանատու լինեն դրանց փոխազդեցության համար: Որոնումը հեշտ չէ, բայց լեպտոկվարկեր գտնելու համար պարգևները կարող են հսկայական լինել:
Ժամանակակից ֆիզիկայում, ամենահիմնական մակարդակում, նյութը բաժանված է երկու տեսակի մասնիկների. Մի կողմից կան քվարկներ, որոնք ամենից հաճախ միանում են իրար՝ առաջացնելով պրոտոններ և նեյտրոններ, որոնք էլ իրենց հերթին կազմում են ատոմների միջուկները։ Մյուս կողմից, կան լեպտոններ, այսինքն՝ մնացած ամեն ինչ, որն ունի զանգված՝ սովորական էլեկտրոններից մինչև ավելի էկզոտիկ մյուոններ և տոներ, մինչև թույլ, գրեթե չհայտնաբերվող նեյտրինոները:
Նորմալ պայմաններում այս մասնիկները մնում են միասին: Քվարկները հիմնականում փոխազդում են ուրիշների հետ քվարկներ, և լեպտոնները այլ լեպտոնների հետ: Այնուամենայնիվ, ֆիզիկոսները կասկածում են, որ մասնիկներն ավելի շատ են, քան վերոհիշյալ կլանների անդամները։ Շատ ավելի.
Այս վերջերս առաջարկված մասնիկների նոր դասերից մեկը կոչվում է լեպտոկվարկեր. Ոչ ոք երբևէ չի գտել դրանց գոյության ուղղակի ապացույցներ, սակայն հետազոտողները որոշ ցուցումներ են տեսնում, որ դա հնարավոր է: Եթե դա հնարավոր լիներ վերջնականապես ապացուցել, ապա լեպտոքվարկերը կլրացնեն լեպտոնների և քվարկների միջև եղած բացը` կապվելով երկու տեսակի մասնիկների հետ: 2019 թվականի սեպտեմբերին, ar xiv գիտական վերահրատարակման սերվերի վրա, Մեծ հադրոնային կոլայդերում (LHC) աշխատող փորձարարները հրապարակեցին մի քանի փորձերի արդյունքներ, որոնց նպատակն էր հաստատել կամ բացառել լեպտոկվարկերի գոյությունը:
Այս մասին հայտարարել է LHC-ի ֆիզիկոս Ռոման Քոգլերը։
Որո՞նք են այս անոմալիաները: Ավելի վաղ փորձերը LHC-ում, Fermilab-ում և այլուր տարօրինակ արդյունքներ են տվել՝ ավելի շատ մասնիկների արտադրության իրադարձություններ, քան կանխատեսում է հիմնական ֆիզիկայի տեսությունը: Լեպտոքվարկները, որոնք ձևավորվելուց անմիջապես հետո վերածվում են այլ մասնիկների շատրվանների, կարող են բացատրել այս լրացուցիչ իրադարձությունները: Ֆիզիկոսների աշխատանքը բացառել է լեպտոկվարկերի որոշակի տեսակների առկայությունը՝ մատնանշելով, որ «միջանկյալ» մասնիկներ, որոնք կկապեն լեպտոնները էներգիայի որոշակի մակարդակների հետ, դեռևս չեն հայտնվել արդյունքներում։ Հարկ է հիշել, որ դեռևս կան էներգիայի լայն շրջանակներ ներթափանցելու համար:
Միջսերնդային մասնիկներ
Բոստոնի համալսարանի ֆիզիկոս Յի-Մինգ Չժոնգը և 2017 թվականի հոկտեմբերին թեմայի վերաբերյալ տեսական հոդվածի համահեղինակ, որը հրապարակվել է Journal of High Energy Physics-ում որպես «The Leptoquark Hunter's Guide»-ը, ասաց, որ թեև լեպտոկվարկերի որոնումը չափազանց հետաքրքիր է։ , այն այժմ ընդունված է մասնիկի տեսողությունը չափազանց նեղ է.
Մասնիկների ֆիզիկոսները նյութի մասնիկները բաժանում են ոչ միայն լեպտոնների և քվարկների, այլև կատեգորիաների, որոնք նրանք անվանում են «սերունդներ»: Վեր ու վար քվարկները, ինչպես նաև էլեկտրոնները և էլեկտրոնային նեյտրինոնները «առաջին սերնդի» քվարկներ և լեպտոններ են։ Երկրորդ սերունդը ներառում է հմայիչ և տարօրինակ քվարկներ, ինչպես նաև մյուոններ և մյուոն նեյտրինոներ։ Իսկ բարձրահասակ ու գեղեցիկ քվարկները, տաու և տաոն նեյտրինոները կազմում են երրորդ սերունդը: Առաջին սերնդի մասնիկները ավելի թեթև և կայուն են, իսկ երկրորդ և երրորդ սերնդի մասնիկները դառնում են ավելի ծավալուն և ունեն ավելի կարճ կյանք:
LHC-ի գիտնականների կողմից հրապարակված գիտական ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ լեպտոկվարկերը ենթարկվում են գեներացման կանոններին, որոնք կարգավորում են հայտնի մասնիկները: Երրորդ սերնդի լեպտոկվարկերը կարող են միաձուլվել թաոնի և գեղեցիկ քվարկի հետ: Երկրորդ սերունդը կարելի է զուգակցել մյուոնի և տարօրինակ քվարկի հետ։ Եվ այսպես շարունակ։
Սակայն Չժոնգը «Live Science» ծառայությանը տված հարցազրույցում ասել է, որ որոնումները պետք է ենթադրեն դրանց գոյությունը։ «Բազմասերունդ լեպտոկվարկեր», առաջին սերնդի էլեկտրոններից տեղափոխվելով երրորդ սերնդի քվարկներ։ Նա հավելել է, որ գիտնականները պատրաստ են ուսումնասիրել այդ հնարավորությունը։
Կարելի է հարցնել, թե ինչու փնտրել լեպտոկվարկեր և ինչ կարող են նշանակել դրանք: Տեսականորեն շատ մեծ: ոմանք, քանի որ մեծ միավորման տեսություն ֆիզիկայում նրանք կանխատեսում են մասնիկների առկայությունը, որոնք միավորվում են լեպտոնների և քվարկների հետ, որոնք կոչվում են լեպտոկվարկեր։ Հետևաբար, նրանց հայտնագործությունը կարող է դեռևս չգտնվել, բայց սա, անկասկած, գիտության Սուրբ Գրաալ տանող ճանապարհն է:
