ilmu

Pentaquark, partikel baru yang ditemukan di LHC

ilmu Pentaquark, partikel baru yang ditemukan di LHC

Five (Juni 2019).

Anonim

Terdiri dari lima quark sesuai dengan namanya, pentaquark, yang baru saja ditemukan di Cern, menemukan tempatnya dalam kerangka model standar fisika energi tinggi. Tidak ada fisika baru. Namun, partikel ini harus membantu kita lebih memahami proton dan neutron yang membentuk kita.

Partikel baru yang ditemukan dengan detektor kolaborasi LHCb mungkin merupakan pentaquark yang terdiri dari empat quark dan antiquark. Sebuah hipotesis diwakili pada gambar artis ini. © Cern

$config[ads_text] not found

Harald Fritzschet Murray Gell-Mann menerbitkan pada tahun 1972 persamaan teori yang memungkinkan fisikawan menembus jauh ke dalam dunia Deshadrons, didominasi oleh kekuatan nuklir kuat yang digunakan di antara fourarks, partikel dasar yang membentuknya. Kedua peneliti menamai teori ini quantum lachromodynamics (QCD atau Quantum Chromodynamics dalam bahasa Inggris), dengan mengacu pada analog terhadap muatan listrik yang dibawa oleh quark, lacouleur. QCD adalah teori Yang-Mills serta kekuatan elektro dari Glashow-Salam-Weinberg. Dia memprediksi keberadaan delapan sepupu photonsque Fritzsch dan Gell-Mann telah membaptiskan foton desollu- tidak seperti, gluon sesuai dengan interaksi nuklir yang kuat. Dasar-dasar teori quark telah diletakkan pada tahun 1964 oleh Murray Gell-Mann, seorang rekan Richard Feynman di Caltech, dan secara mandiri oleh seorang mahasiswa PhD muda Feynman, George Zweig, yang kemudian ditempatkan di CERN.

Teori Quark dan QCD masih menjadi subjek penelitian teoretis dan eksperimental yang canggih saat ini. Kami belum membuka semua rahasia mereka, bahkan menggunakan komputer seperti pemenang Hadiah Nobel, Kenneth Wilson. Saksikan pengumuman oleh anggota kolaborasi LHCb tentang penemuan hadron baru yang terdiri dari lima quark: sebuah pentaquark. Artikel mereka tersedia surarXiv.

Lihat presentasi dari kolaborasi LHCb di Cern dalam video ini. © YouTube, Cern

Keluarga baru hadron, pentaquarks

Pentaquark adalah bagian dari hadronseksotik, sama seperti letétraquark, sudah ditemukan oleh anggota kolaborasi LHCb. Sampai saat itu, itu adalah ular laut kecil dari thephysicalhadronic. Pada tahun 1997, tiga fisikawan teoritis Rusia dari Institut Fisika Nuklir Petersburg, Maxim Polyakov, Dmitri Diakonov dan Victor Petrov, sampai pada kesimpulan bahwa persamaan QCD tidak mengizinkan hadron terbentuk dari tiga quark (lesbaryons), dan dua quark (meson). Pasti ada keluarga lain yang terdiri dari lima quark, lebih tepatnya empat quark dan antiquark. Ketiga peneliti itu bahkan telah menghitung karakteristik salah satu cehadron eksotis ini yang berisi dua kotak, dua kotak dan satu antiquark. Tapi apakah mereka benar?

Para peneliti cepat menangkap masalah ini di awal tahun 2000. Fisikawan Jepang adalah yang pertama mengumumkan penemuan calon yang mungkin untuk pentaquark dengan memeriksa produk pemboman neutron dalam atom gamma. Partikel yang diamati tampak 1, 5 kali lebih besar daripada proton. Sayangnya, seperti dalam beberapa eksperimen lain yang dilakukan sesudahnya, analisis lebih lanjut menunjukkan bahwa dalam kenyataannya seseorang tidak dapat menyimpulkan suatu penemuan.

Dari 2009 hingga 2012, bagaimanapun, anggota LHCb mengumpulkan sejumlah besar data pada disintegrasi baryon yang disebut Λb (Lambda b) menjadi tiga partikel lainnya, J / ψ- (J-psi), proton dan kaon yang dimuat. Mereka melanjutkan analisis mereka sementara LHC sementara diam selama dua tahun untuk mempersiapkan " lari " kedua dan hasilnya terbukti membuahkan hasil. Kualitas luar biasa dari detektor memang memungkinkan penemuan sinyal yang sesuai dengan partikel sekitar 4, 7 kali lebih besar daripada proton. Tomasz Skwarnicki, seorang fisikawan dengan kolaborasi LHCb dan anggota dari Universitas Syracuse, menjelaskan dalam pernyataan CERN: "Mengambil keuntungan dari data ekstensif yang disediakan oleh LHC dan akurasi yang sangat baik dari detektor kami, kami telah memeriksa semua kemungkinan untuk ini. sinyal dan menyimpulkan bahwa mereka dapat dijelaskan hanya oleh status pentaquarks. Untuk lebih tepat, negara-negara ini harus dibentuk dari dua u quark, satu quark, sebuah tanda yang tidak benar dari sebuah antiquark c " .

Partikel baru yang ditemukan di CERN mengandung lima quark. Seperti yang ditunjukkan gambar ini, ini bisa menjadi semacam keadaan terikat kompleks antara meson (kiri) dan baryon (kanan). Molekul hadronik seperti itu telah dipertimbangkan oleh para peneliti. © Cern

Molekul meson-baryon atau pentaquark?

Diperlukan peringatan minimal. Sebuah partikel baru yang mengandung lima quark telah ditemukan tetapi, seperti Liming Zhang, seorang fisikawan di LHCb kolaborasi dan anggota Universitas Tsinghua, menjelaskan, quark bisa terkait erat "atau mereka bisa lemah terkait dan membentuk sejenis molekul meson-baryon di mana meson dan baryon akan sensitif terhadap gaya forteresidural yang mirip dengan yang mengikat proton dan neutron di dalam inti. "

Untungnya, kampanye pengumpulan data kedua di LHC telah dimulai. Kami berharap bahwa kami akan tahu lebih banyak dalam beberapa tahun, berkat kemajuan perhitungan komputer yang sudah dapat menemukan proton dan neutronmassa dari persamaan QCD dan model electroweak.

Ini akan menarik Anda juga

LHC: bagaimana cara kerja akselerator partikel terbesar? Straddling Prancis dan Swiss, Large Hadron Collider saat ini menghasilkan tabrakan proton pada 13 TeV (teraelectronvolts). Temukan cara kerja alat video yang mengesankan ini berkat Cern.

Apakah Anda menyukai artikel ini? Jangan ragu untuk membagikannya dengan teman-teman Anda dan bantu kami menyebarkan Futura :)! Editor mengucapkan terima kasih.

  • Facebook
  • kegugupan
  • Google+
  • Linkedin
  • pinterest

Pesan Populer