Ёсць яшчэ шмат часціц, нашмат больш

Фізікі шукаюць загадкавыя часціцы, якія павінны перадаваць інфармацыю паміж пакаленнямі кваркаў і лептонаў і адказныя за іх узаемадзеянне. Пошук няпросты, але ўзнагарода за знаходжанне лептакваркаў можа быць велізарнай.

У сучаснай фізіцы на самым базавым узроўні матэрыя дзеліцца на два віды часціц. З аднаго боку, ёсць кваркі, якія часцей за ўсё злучаюцца разам, утворачы пратоны і нейтроны, якія, у сваю чаргу, утвораць ядры атамаў. З іншага боку, ёсць лептоны, гэта значыць усё астатняе, што мае масу - ад звычайных электронаў да больш экзатычных мюонов і тонаў, да слабых, амаль не якія паддаюцца выяўленні нейтрына.

У нармальных умовах гэтыя часціцы застаюцца разам. Кваркі ўзаемадзейнічаюць у асноўным з іншымі кваркамі, і лептоны з іншымі лептонамі. Аднак фізікі падазраюць, што часціц больш, чым чальцоў вышэйзгаданых кланаў. Значна больш.

Адзін з гэтых нядаўна прапанаваных новых класаў часціц называецца лептавары. Ніхто ніколі не знаходзіў прамых доказаў іх існавання, але даследнікі бачаць некаторыя прыкметы таго, што магчыма. Калі б гэта можна было даказаць канчаткова, лептакваркі запоўнілі б прабел паміж лептонамі і кваркамі, звязваючыся з абодвума тыпамі часціц. У верасні 2019 года на серверы навуковых рэпрынтаў ar xiv эксперыментатары, якія працуюць на Вялікім адронным калайдэры (БАК), апублікавалі вынікі некалькіх эксперыментаў, накіраваных на пацверджанне або выключэнне існавання лептакваркаў.

Пра гэта заявіў фізік БАК Раман Коглер.

Што гэта за анамаліі? Больш раннія эксперыменты на ВАК, у Фермілабе і ў іншых месцах далі дзіўныя вынікі - больш падзей адукацыі часціц, чым прадказвае пануючая фізічная тэорыя. Лептакваркі, якія распадаюцца на фантаны іншых часціц неўзабаве пасля сваёй адукацыі, маглі б растлумачыць гэтыя дадатковыя падзеі. Праца фізікаў выключыла існаванне пэўных тыпаў лептакваркаў, паказваючы на ​​тое, што «прамежкавыя» часціцы, якія звязвалі б лептоны з пэўнымі энергетычнымі ўзроўнямі, яшчэ не з'явіліся ў выніках. Варта памятаць, што існуюць яшчэ шырокія дыяпазоны энергіі для пранікнення.

Міжпакаленчыя часціцы

Йі-Мінг Чжун — фізік з Бостанскага ўніверсітэта і сааўтар тэарэтычнай публікацыі ад кастрычніка 2017 года на гэтую тэму, апублікаванай у «Журнале фізікі высокіх энергій» як «Кіраўніцтва паляўнічага за лептакваркамі», — сказаў, што, хоць пошук для лептакваркаў гэта надзвычай гэта зараз прымаецца зрок часціцы занадта вузкі.

Фізікі элементарных часціц дзеляць часціцы матэрыі не толькі на лептоны і кваркі, але і на катэгорыі, якія яны называюць "пакаленнямі". Верхнія і ніжнія кваркі, а таксама электрон і электроннае нейтрына з'яўляюцца кваркамі і лептонамі «першага пакалення». Другое пакаленне ўключае зачараваныя і дзіўныя кваркі, а таксама мюоны і мюонныя нейтрына. А высокія і прыгожыя кваркі, таў-і таон-нейтрына складаюць трэцяе пакаленне. Часціцы першага пакалення лягчэй і стабільней, у той час як часціцы другога і трэцяга пакалення становяцца ўсё больш аб'ёмнымі і маюць усё карацейшы тэрмін службы.

Навуковыя даследаванні, апублікаваныя навукоўцамі на ВАК, мяркуюць, што лептакваркі падпарадкоўваюцца правілам генерацыі, якія кіруюць вядомымі часціцамі. Лептакваркі трэцяга пакалення могуць злівацца з таонам і прыгожым кваркам. Другое пакаленне можна аб'яднаць з мюонам і дзіўным кваркам. І гэтак далей.

Аднак Чжун у інтэрв'ю сэрвісу "Жывая навука" заявіў, што пошук павінен меркаваць іх існаванне. «Мультыгенерацыйныя лептакваркі», пераходзячы ад электронаў першага пакалення да кварак трэцяга пакалення. Ён дадаў, што вучоныя гатовы даследаваць гэту магчымасць.

Можна спытаць, навошта шукаць лептакваркі і што яны могуць азначаць. Тэарэтычна вельмі вялікі. Некаторыя таму што тэорыі вялікага аб'яднання у фізіцы яны прадказваюць існаванне часціц, якія злучаюцца з лептонамі і кваркамі, якія называюцца лептакваркамі. Таму іх адкрыццё, магчыма, яшчэ не знойдзена, але гэта, несумненна, шлях да Святога Грааля навукі.