Има многу повеќе честички, многу повеќе

Физичарите бараат мистериозни честички кои мора да пренесуваат информации помеѓу генерации кваркови и лептони и се одговорни за нивната интеракција. Потрагата не е лесна, но наградата за пронаоѓање на лептокваркови може да биде огромна.

Во модерната физика, на најосновно ниво, материјата е поделена на два вида честички. Од една страна, постојат кваркови, кои најчесто се врзуваат за да формираат протони и неутрони, кои пак ги формираат јадрата на атомите. Од друга страна, има лептони, односно сè друго што има маса - од обични електрони до поегзотичните миони и тонови, до слаби, речиси незабележливи неутрина.

Во нормални услови, овие честички остануваат заедно. Кварковите главно комуницираат со други кваркови, и лептони со други лептони. Сепак, физичарите се сомневаат дека има повеќе честички од членовите на гореспоменатите кланови. Многу повеќе.

Една од овие неодамна предложени нови класи на честички се нарекува лептокварки. Никој никогаш не нашол директен доказ за нивното постоење, но истражувачите гледаат некои знаци дека тоа е можно. Ако ова може да се докаже дефинитивно, лептокварковите би ја пополниле празнината помеѓу лептоните и кварковите, врзувајќи се за двата типа на честички. Во септември 2019 година, на научниот сервер за препечатување ar xiv, експериментаторите кои работат во Големиот хадронски судирач (LHC) ги објавија резултатите од неколку експерименти чија цел е да се потврди или исклучи постоењето на лептокваркови.

Ова го изјави физичарот на LHC, Роман Коглер.

Кои се овие аномалии? Претходните експерименти во LHC, Fermilab и на други места дадоа чудни резултати - повеќе настани за формирање на честички отколку што предвидува главната физичка теорија. Лептокварковите кои се распаѓаат во фонтани на други честички веднаш по нивното формирање може да ги објаснат овие дополнителни настани. Работата на физичарите го отфрли постоењето на одредени видови лептокваркови, што покажува дека „средните“ честички кои би ги врзувале лептоните за специфични енергетски нивоа сè уште не се појавиле во резултатите. Вреди да се запамети дека сè уште има широк опсег на енергија за навлегување.

Меѓугенерациски честички

Ји-Минг Жонг - физичар од Универзитетот во Бостон и коавтор на теоретски труд од октомври 2017 година на оваа тема, објавен во Journal of High Energy Physics како „Водич на ловецот на лептокваркови“ - рече дека додека пребарувањето за лептокваркови е исклучително интересно, ова сега се прифаќа видот на честичките е премногу тесен.

Физичарите за честички ги делат честичките на материјата не само на лептони и кваркови, туку и во категории што ги нарекуваат „генерации“. Кварковите нагоре и надолу, како и електроните и електронските неутрино, се кваркови и лептони од „првата генерација“. Втората генерација вклучува шарм и чудни кваркови, како и миони и мионски неутрина. И високите и убави кваркови, тау и таон неутрината ја сочинуваат третата генерација. Честичките од првата генерација се полесни и постабилни, додека честичките од втората и третата генерација стануваат сè пообемни и имаат сè пократок работен век.

Научното истражување објавено од научниците од LHC сугерира дека лептокварковите ги почитуваат правилата за генерирање кои управуваат со познатите честички. Лептокварковите од третата генерација можат да се спојат со таонот и кваркот за убавина. Втората генерација може да се комбинира со мионот и чудниот кварк. И така натаму.

Меѓутоа, Жонг, во интервју за услугата Live Science, рече дека потрагата треба да го претпостави нивното постоење. „Мултигенерациски лептокваркови“, движејќи се од електроните од првата генерација до кварковите од третата генерација. Тој додаде дека научниците се подготвени да ја истражат оваа можност.

Некој може да се запраша зошто барате лептокваркови и што би можеле да значат. Теоретски многу голем. Некои затоа што голема обединета теорија во физиката, тие предвидуваат постоење на честички кои се комбинираат со лептони и кваркови, наречени лептокваркови. Затоа, нивното откритие можеби сè уште не е пронајдено, но несомнено е патот до Светиот Грал на науката.