Det er mange flere partikler, mange flere
Fysikere leter etter mystiske partikler som må overføre informasjon mellom generasjoner av kvarker og leptoner og er ansvarlige for deres interaksjon. Søket er ikke lett, men belønningene for å finne leptoquarks kan være enorme.
I moderne fysikk, på det mest grunnleggende nivået, er materie delt inn i to typer partikler. På den ene siden er det kvarker, som oftest binder seg sammen og danner protoner og nøytroner, som igjen danner atomkjerner. På den annen side er det leptoner, det vil si alt annet som har masse – fra vanlige elektroner til mer eksotiske myoner og toner, til svake, nesten uoppdagelige nøytrinoer.
Under normale forhold holder disse partiklene seg sammen. Kvarker samhandler hovedsakelig med andre kvarker, og leptoner med andre leptoner. Fysikere mistenker imidlertid at det er flere partikler enn medlemmene av de nevnte klanene. Mye mer.
En av disse nylig foreslåtte nye klassene av partikler kalles leptovarki. Ingen har noen gang funnet direkte bevis på deres eksistens, men forskere ser noen indikasjoner på at det er mulig. Hvis dette kunne bevises definitivt, ville leptoquarks fylle gapet mellom leptoner og kvarker ved å binde seg til begge typer partikler. I september 2019, på den vitenskapelige reprint-serveren ar xiv, publiserte eksperimentatorer som jobber ved Large Hadron Collider (LHC) resultatene av flere eksperimenter med sikte på å bekrefte eller utelukke eksistensen av leptoquarks.
Dette ble uttalt av LHC-fysiker Roman Kogler.
Hva er disse anomaliene? Tidligere eksperimenter ved LHC, ved Fermilab og andre steder har gitt merkelige resultater - flere partikkelproduksjonshendelser enn vanlig fysikk forutsier. Leptoquarks som forfaller til fontener av andre partikler kort tid etter at de ble dannet, kan forklare disse tilleggsbegivenhetene. Fysikernes arbeid har utelukket eksistensen av visse typer leptokvarker, og påpeker at "mellomliggende" partikler som ville binde leptoner til bestemte energinivåer ennå ikke har dukket opp i resultatene. Det er verdt å huske at det fortsatt er store spekter av energi å trenge gjennom.
Intergenerasjonelle partikler
Yi-Ming Zhong, en fysiker ved Boston University og medforfatter av en teoretisk artikkel fra oktober 2017 om emnet, publisert i Journal of High Energy Physics som "The Leptoquark Hunter's Guide," sa at selv om søket etter leptoquarks er ekstremt interessant , er det nå akseptert partikkelens syn er for smalt.
Partikkelfysikere deler materiepartikler ikke bare inn i leptoner og kvarker, men i kategorier de kaller «generasjoner». Opp- og nedkvarkene, samt elektron- og elektronnøytrinoen, er "førstegenerasjons" kvarker og leptoner. Den andre generasjonen inkluderer sjarmerte og merkelige kvarker, samt myoner og myonnøytrinoer. Og høye og vakre kvarker, tau og taon nøytrinoer utgjør tredje generasjon. Første generasjons partikler er lettere og mer stabile, mens andre og tredje generasjons partikler blir tykkere og har kortere levetid.
Vitenskapelige studier publisert av forskere ved LHC antyder at leptoquarks adlyder generasjonsreglene som styrer kjente partikler. Tredje generasjons leptoquarks kan smelte sammen med en taon og en vakker kvark. Andre generasjon kan kombineres med myonen og den merkelige kvarken. Etc.
Imidlertid sa Zhong i et intervju med tjenesten "Live Science" at søket burde anta deres eksistens. "Multigenerasjonelle leptoquarks", går fra førstegenerasjons elektroner til tredjegenerasjons kvarker. Han la til at forskere er klare til å utforske denne muligheten.
Man kan spørre hvorfor se etter leptoquarks og hva de kan bety. Teoretisk veldig stor. noen fordi storslått foreningsteori i fysikk forutsier de eksistensen av partikler som kombineres med leptoner og kvarker, som kalles leptokvarker. Derfor er oppdagelsen deres ennå ikke funnet, men dette er utvilsomt veien til vitenskapens hellige gral.
