Є ще багато частинок, набагато більше

Фізики шукають загадкові частинки, які мають передавати інформацію між поколіннями кварків та лептонів та відповідальні за їхню взаємодію. Пошук непростий, але нагорода за перебування лептокварків може бути величезною.

У сучасній фізиці на базовому рівні матерія ділиться на два види частинок. З одного боку, є кварки, які найчастіше зв'язуються разом, утворюючи протони та нейтрони, які, у свою чергу, утворюють ядра атомів. З іншого боку, є лептони, тобто все інше, що має масу - від звичайних електронів до екзотичніших мюонів і тонів, до слабких, що майже не піддаються виявленню нейтрино.

У нормальних умовах ці частки залишаються разом. Кварки взаємодіють переважно з іншими кварками, та лептони з іншими лептонами. Однак фізики підозрюють, що частинок більше, ніж членів вищезгаданих кланів. Набагато більше.

Один із цих нещодавно запропонованих нових класів частинок називається лептоварки. Ніхто ніколи не знаходив прямих доказів їхнього існування, але дослідники бачать деякі ознаки того, що це можливо. Якби це можна було довести остаточно, лептокварки заповнили пробіл між лептонами і кварками, зв'язуючись з обома типами частинок. У вересні 2019 року на сервері наукових репринтів ar xiv експериментатори, що працюють на Великому адронному колайдері (БАК), опублікували результати кількох експериментів, спрямованих на підтвердження чи виключення існування лептокварків.

Про це заявив фізик ВАК Роман Коглер.

Що це за аномалії? Більш ранні експерименти на ВАК, у Фермілабі та інших місцях дали дивні результати — більше подій освіти частинок, ніж передбачає пануюча фізична теорія. Ліптокварки, що розпадаються на фонтани інших частинок незабаром після своєї освіти, могли б пояснити ці додаткові події. Робота фізиків виключила існування певних типів лептокварків, вказуючи на те, що «проміжні» частинки, які б пов'язували лептони з певними енергетичними рівнями, ще не з'явилися в результатах. Варто пам'ятати, що є ще широкі діапазони енергії для проникнення.

Міжпоколінні частки

Йі-Мінг Чжун — фізик з університету Бостона і співавтор теоретичної публікації від жовтня 2017 року на цю тему, опублікованій у «Журналі фізики високих енергій» як «Керівництво мисливця за ліпковарками», — сказав, що, хоча пошук для ліпокварків це надзвичайно це зараз приймається зір частки надто вузький.

Фізики елементарних частинок ділять частинки матерії як на лептони і кварки, а й у категорії, які вони називають «поколіннями». Верхні та нижні кварки, а також електрон та електронне нейтрино є кварками та лептонами «першого покоління». Друге покоління включає зачаровані та дивні кварки, а також мюони та мюонні нейтрино. А високі та красиві кварки, тау- та таон-нейтрино складають третє покоління. Частинки першого покоління легші і стабільніші, тоді як частинки другого та третього покоління стають все більш об'ємними і мають дедалі короткий термін служби.

Наукові дослідження, опубліковані вченими на ВАК, припускають, що лептокварки підпорядковуються правилам генерації, які керують відомими частинками. Ліптокварки третього покоління можуть зливатися з таоном та гарним кварком. Друге покоління можна поєднати з мюоном та дивним кварком. І так далі.

Проте Чжун в інтерв'ю сервісу «Жива наука» заявив, що пошук має передбачати їхнє існування. «Мультигенераційні лептокварки», переходячи від електронів першого покоління до кварків третього покоління Він додав, що вчені готові досліджувати цю нагоду.

Можна спитати, навіщо шукати лептокварки і що вони можуть означати. Теоретично дуже великий. Деякі тому що теорії великого об'єднання у фізиці вони пророкують існування частинок, які з'єднуються з лептонами та кварками, які називаються лептокварками. Тому їхнє відкриття, можливо, ще не знайдено, але це, безперечно, шлях до Святого Граалю науки.