خبر

  • تک بورد - فیزیکدانان نوع جدیدی از تتراکوارک را کشف کردند-طولانی ترین عمر تا کنون

    فیزیکدانان نوع جدیدی از تتراکوارک را کشف کردند-طولانی ترین عمر تا کنون
    6 روز و 18 ساعت قبل

    این ذره جدید دارای دو کوارک جذاب است ، یکی آنتی کوارک بالا و دیگری آنتی کوارک.
    خانواده ذرات عجیب و غریب معروف به تتراکوارک دارای یک عضو جدید شگفت انگیز است. که Tcc+نامیده می شود ، اولین تتراکوارک است که دارای دو کوارک سنگین و دو عتیقه کوچک سبک است و طولانی ترین ذره ماده عجیب و غریب است که تا کنون کشف شده است. نمایندگان همکاری LHCb در برخورد دهنده بزرگ هادرونی CERN این خبر را هفته گذشته در کنف

    کوارک ها اساسی ترین اجزای سازنده ماده هستند که اولین بار در سال 1964 توسط موری گلمن و جورج زویگ پیشنهاد شد. کوارک ها در شش طعم مختلف وجود دارند که همگی از نظر جرم و بار متفاوت هستند: بالا ، پایین ، عجیب ، جذابیت ، پایین و بالا (از سبک ترین تا سنگین ترین) ، و عتیقه های مربوط به آن. آنها به طور معمول در گروه های دو یا سه تایی جمع می شوند و هادرون ایجاد می کنند که توسط ذرات حامل نیرو موسوم به گلوئون ها در کنار هم نگه داشته می شوند. باریون های معمولی هادرون هایی هستند که شامل پروتون و نوترون یک اتم هستند که هر یک از ترکیب سه کوارک تشکیل شده اند ، در حالی که ذرات هادرونیکی معروف به مزون از جفت کوارک و آنتی کوارک تشکیل شده اند. کوارک ها را به عنوان آجرهای LEGO دنیای زیر اتمی در نظر بگیرید و در ترکیب های مختلف با هم ترکیب شده و ساختارهای پیچیده تری را ایجاد کنید.

    ژل مان فکر می کرد که ممکن است هادرون های عجیب و غریب بیشتری از ترکیب کوارک های چهار یا حتی پنج ایجاد شود. کوارک ها ، اما اینها فقط در حوزه تئوری تا همین اواخر وجود داشت. این به این دلیل است که چنین ذرات سنگین عجیب و غریب به سرعت در ذرات کسری از ثانیه به ذرات جانبی پایدار تری تبدیل می شوند. این محصولات جانبی هستند که در آشکارسازهای شتاب دهنده ذرات خودنمایی می کنند و برای ذرات سنگین تر پیش ساز خود امضای متمایزی از خود نشان می دهند. اما به سختی می توان این امضاها را از سر و صدا در حجم وسیع داده های تولید شده در برخورد ذرات جدا کرد.

    فیزیکدانان ژاپنی اولین شواهد تجربی برای تتراکوارک ها را در سال 2003 پیدا کردند و خانواده در حال افزایش است. از آنجا که. به عنوان مثال ، فیزیکدانان LHCb کشف tetraquark Z (4430) را در سال 2014 ، چند سال پس از اولین بار در آشکارساز Belle در شتاب دهنده KEKB ژاپن ، تأیید کردند. دو سال بعد ، در سال 2016 ، فیزیکدانان با تجزیه و تحلیل داده های 2002 تا 2011 شتابدهنده تواترون Fermilab که بازنشسته شده بود ، یک تتراکوارک جدید دیگر-با نام X (5568)-کشف کردند که از کوارک های چهار طعم مختلف تشکیل شده بود: بالا ، پایین ، عجیب و پایین. تتراکوارک های قبلی معمولاً از حداقل دو کوارک با طعم یکسان تشکیل شده بودند ، که X (5568) را حتی در میان این دسته از ذرات عجیب و غریب ناهنجار می کرد.

    تبلیغات

    سال گذشته ، CERN یک افزودنی جدید دیگر به خانواده رو به رشد تتراکوارک ها: مجموعه ای از دو کوارک جذاب و دو کوارک ضد جذابیت که یک تتراکوارک عظیم را تشکیل دادند. این اولین ذره ای بود که با بیش از سه کوارک کاملاً متشکل از تنها یک نوع کوارک کشف شد. همچنین اولین موردی بود که کاملاً از کوارک های سنگین تر تشکیل شده بود. درست یک سال قبل ، همکاری LHCb دو پنتاکوارک را کشف کرده بود که این کشف را در سال 2019 ، به همراه کشف پنجمین کوارک سوم تأیید کرد.

    مطالعه بیشتر

    CERN یک ذره بسیار جذاب را کشف کرده است

    Tcc+tetraquark جدید فقط یک پنجم یک صدم ثانیه طول می کشد و سپس به یک جفت مزون تبدیل می شود ، هر کدام دارای یک کوارک سنگین هستند. و یک قطعه ضد نور سبک این هنوز ده برابر بیشتر از خواهر و برادرش است. این ثبات نسبی را مدیون ساختار غیرمعمول آن است: دو کوارک جذابیت سنگین و دو ضد کوارک سبک ، که ترکیبی از فیزیکدانان آن را "جذابیت مضاعف" tetraquark می نامند. این باعث می شود تتراکوارک کمی سنگین تر از محصولات جانبی مزون خود باشد و بنابراین کمی کندتر پوسیده می شود. طول عمر بیشتر به این معنی است که این اولین بار است که فیزیکدانان توانسته اند جرم یک تتراکوارک را دقیق اندازه گیری کرده و به عنوان قله بزرگ یا "دست انداز" در داده ها ظاهر شوند.

    این کشف ما را به ارمغان می آورد یک قدم به درک بهتر قوانین پیچیده زیربنایی حاکم بر نحوه ترکیب این ذرات عجیب و غریب نزدیک می شود و راه را برای کشف آینده حتی هادرون های عجیب و غریب سنگین تر هموار می کند - شاید یک تتراکوارک که دو کوارک جذاب را با دو کوارک پایین جایگزین می کند ( لقب Tbb) ، که عمر طولانی تری نیز خواهد داشت. در حال حاضر ، هنوز س questionsالات مهمی در مورد نحوه ساخت این ذرات عجیب و غریب باقی مانده است. همانطور که ارس جان تیمر سال گذشته گزارش داد:

    دو احتمال در حال بررسی است. در یک مورد ، ذرات جدید با تعداد کوارک بالا به همان شکل ساخته شده اند: ذرات گلوئون آنها را محکم به یکدیگر متصل کرده و به یک ذره واحد می رسانند. با این حال ، یک گزینه دیگر این است که تعداد زیادی کوارک بوجود می آید زیرا دو ذره دیگر بیشتر به هم مرتبط هستند. بنابراین ، یک tetraquark می تواند به سادگی یک ارتباط محکم از یک جفت ذرات دو کوارک باشد. یک پنتا کوارک از یک مزون دو کوارکی با یک ذره سه کوارکی ترکیب می شود.

    ایوان پولیاکوف ، فوق تخصص و فیزیکدان دانشگاه Syracuse به مجله Symmetry گفت: "در حال حاضر ، هنوز مشخص نیست." "ما جرم و عرض قله را بسیار دقیق اندازه گیری کرده ایم. این باعث می شود نظریه پردازان محاسبات دقیق تری انجام دهند و امیدوارم درک عمیق تری از هادرون های عجیب و غریب ایجاد کنند." و هنگامی که آخرین ارتقاء آشکارساز LHCb به پایان رسید ، شانس خوبی برای کشف حتی هادرون های عجیب و غریب وجود دارد.





خبرهای دیگر از علوم پایه