Ka shumë më tepër grimca, shumë më tepër

Fizikanët janë në kërkim të grimcave misterioze që duhet të transferojnë informacion midis brezave të kuarkeve dhe leptoneve dhe janë përgjegjëse për ndërveprimin e tyre. Kërkimi nuk është i lehtë, por shpërblimet për gjetjen e leptoquarkëve mund të jenë të mëdha.

Në fizikën moderne, në nivelin më themelor, materia ndahet në dy lloje grimcash. Nga njëra anë, ka kuarkë, të cilët më së shpeshti lidhen së bashku për të formuar protone dhe neutrone, të cilat nga ana tjetër formojnë bërthamat e atomeve. Nga ana tjetër, ka leptone, domethënë çdo gjë tjetër që ka masë - nga elektronet e zakonshme tek muonet dhe tonet më ekzotike, te neutrinot e zbehta, pothuajse të pazbulueshme.

Në kushte normale, këto grimca qëndrojnë së bashku. Kuarkët ndërveprojnë kryesisht me të tjerët kuarke, dhe leptonet me leptonët e tjerë. Megjithatë, fizikanët dyshojnë se ka më shumë grimca sesa anëtarët e klaneve të lartpërmendura. Me shume.

Një nga këto klasa të reja të grimcave të propozuara së fundmi quhet leptovarki. Askush nuk ka gjetur ndonjëherë prova të drejtpërdrejta të ekzistencës së tyre, por studiuesit po shohin disa indikacione se është e mundur. Nëse kjo mund të vërtetohej përfundimisht, leptokuarkët do të mbushnin hendekun midis leptoneve dhe kuarkeve duke u lidhur me të dy llojet e grimcave. Në shtator 2019, në serverin shkencor të ribotimit ar xiv, eksperimentuesit që punojnë në Përplasësin e Madh të Hadronit (LHC) publikuan rezultatet e disa eksperimenteve që synonin të konfirmonin ose përjashtonin ekzistencën e leptokuarkëve.

Kështu deklaroi fizikani i LHC, Roman Kogler.

Cilat janë këto anomali? Eksperimentet e mëparshme në LHC, në Fermilab dhe gjetkë kanë dhënë rezultate të çuditshme - më shumë ngjarje të prodhimit të grimcave sesa parashikon teoria e zakonshme e fizikës. Leptokuarkët që kalben në burime të grimcave të tjera menjëherë pas formimit të tyre mund të shpjegojnë këto ngjarje shtesë. Puna e fizikantëve ka përjashtuar ekzistencën e disa llojeve të leptokuarkeve, duke vënë në dukje se grimcat "të ndërmjetme" që do të lidhnin leptonët me nivele të caktuara të energjisë nuk janë shfaqur ende në rezultate. Vlen të kujtohet se ka ende gamë të gjerë energjie për të depërtuar.

Grimcat ndërgjeneruese

Yi-Ming Zhong, një fizikan në Universitetin e Bostonit dhe bashkëautor i një punimi teorik të tetorit 2017 mbi këtë temë, i botuar në Journal of High Energy Physics si "Udhëzuesi i Gjuetarit të Leptoquark", tha se ndërsa kërkimi për leptoquarks është jashtëzakonisht interesant , tani është pranuar vizioni i grimcave është shumë i ngushtë.

Fizikanët e grimcave i ndajnë grimcat e materies jo vetëm në leptone dhe kuarke, por në kategori që ata i quajnë "gjenerata". Kuarkët lart e poshtë, si dhe neutrina e elektroneve dhe elektroneve, janë kuarke dhe leptone të "gjeneratës së parë". Gjenerata e dytë përfshin kuarkë magjepsës dhe të çuditshëm, si dhe muonet dhe neutrinot muonore. Dhe kuarkët e gjatë dhe të bukur, neutrinot tau dhe taon përbëjnë brezin e tretë. Grimcat e gjeneratës së parë janë më të lehta dhe më të qëndrueshme, ndërsa grimcat e gjeneratës së dytë dhe të tretë po bëhen më të mëdha dhe kanë jetëgjatësi më të shkurtër.

Studimet shkencore të publikuara nga shkencëtarët në LHC sugjerojnë se leptokuarkët u binden rregullave të gjenerimit që rregullojnë grimcat e njohura. Leptoquarkët e gjeneratës së tretë mund të bashkohen me një taon dhe një kuark të bukur. Gjenerata e dytë mund të kombinohet me muonin dhe kuarkun e çuditshëm. etj.

Megjithatë, Zhong, në një intervistë për shërbimin "Live Science", tha se kërkimi duhet të supozojë ekzistencën e tyre. "Leptokuarkë shumë gjeneratash", duke lëvizur nga elektronet e gjeneratës së parë në kuarkët e gjeneratës së tretë. Ai shtoi se shkencëtarët janë të gatshëm ta eksplorojnë këtë mundësi.

Dikush mund të pyesë pse të kërkoni leptokuarkë dhe çfarë mund të nënkuptojnë. Teorikisht shumë i madh. disa sepse teoria e bashkimit të madh në fizikë, ata parashikojnë ekzistencën e grimcave që kombinohen me leptone dhe kuarkë, të cilët quhen leptokuarkë. Prandaj, zbulimi i tyre mund të mos gjendet ende, por kjo është padyshim rruga drejt Gralit të Shenjtë të shkencës.