Terdapat banyak lagi zarah, banyak lagi
Ahli fizik sedang mencari zarah misteri yang mesti memindahkan maklumat antara generasi quark dan lepton dan bertanggungjawab untuk interaksi mereka. Pencarian tidak mudah, tetapi ganjaran untuk mencari leptoquark boleh menjadi sangat besar.
Dalam fizik moden, pada tahap paling asas, jirim dibahagikan kepada dua jenis zarah. Di satu pihak, terdapat quark, yang paling kerap terikat bersama untuk membentuk proton dan neutron, yang seterusnya membentuk nukleus atom. Sebaliknya, terdapat lepton, iaitu segala-galanya yang mempunyai jisim - daripada elektron biasa kepada muon dan nada yang lebih eksotik, kepada neutrino yang pengsan, hampir tidak dapat dikesan.
Dalam keadaan biasa, zarah ini kekal bersama. Kuark berinteraksi terutamanya dengan yang lain kuark, dan lepton dengan lepton lain. Walau bagaimanapun, ahli fizik mengesyaki bahawa terdapat lebih banyak zarah daripada ahli puak yang disebutkan di atas. Banyak lagi.
Salah satu daripada kelas zarah baharu yang dicadangkan baru-baru ini dipanggil leptovarki. Tiada siapa yang pernah menemui bukti langsung tentang kewujudan mereka, tetapi penyelidik melihat beberapa petunjuk bahawa ia mungkin. Jika ini dapat dibuktikan secara muktamad, leptoquark akan mengisi jurang antara lepton dan quark dengan mengikat kedua-dua jenis zarah. Pada September 2019, pada pelayan cetakan semula saintifik ar xiv, penguji yang bekerja di Large Hadron Collider (LHC) menerbitkan hasil beberapa eksperimen yang bertujuan untuk mengesahkan atau menolak kewujudan leptoquark.
Ini dinyatakan oleh ahli fizik LHC Roman Kogler.
Apakah anomali ini? Eksperimen terdahulu di LHC, di Fermilab, dan di tempat lain telah membuahkan hasil yang pelik—lebih banyak peristiwa pengeluaran zarah daripada ramalan teori fizik arus perdana. Leptoquark yang mereput menjadi air pancut zarah lain sejurus selepas pembentukannya boleh menjelaskan kejadian tambahan ini. Kerja ahli fizik telah menolak kewujudan jenis leptoquark tertentu, menunjukkan bahawa zarah "perantaraan" yang akan mengikat lepton ke tahap tenaga tertentu masih belum muncul dalam keputusan. Perlu diingat bahawa masih terdapat julat tenaga yang luas untuk ditembusi.
Zarah Intergenerasi
Yi-Ming Zhong, ahli fizik di Universiti Boston dan pengarang bersama kertas teori Oktober 2017 mengenai subjek itu, yang diterbitkan dalam Jurnal Fizik Tenaga Tinggi sebagai "Panduan Pemburu Leptoquark," berkata walaupun pencarian untuk leptoquark sangat menarik. , ia kini diterima penglihatan zarah terlalu sempit.
Ahli fizik zarah membahagikan zarah jirim bukan sahaja kepada lepton dan kuark, tetapi ke dalam kategori yang mereka panggil "generasi." Quark atas dan bawah, serta neutrino elektron dan elektron, adalah quark dan lepton "generasi pertama". Generasi kedua termasuk quark terpesona dan aneh, serta muon dan neutrino muon. Dan quark yang tinggi dan cantik, tau dan taon neutrino membentuk generasi ketiga. Zarah generasi pertama adalah lebih ringan dan lebih stabil, manakala zarah generasi kedua dan ketiga menjadi lebih besar dan mempunyai jangka hayat yang lebih pendek.
Kajian saintifik yang diterbitkan oleh saintis di LHC mencadangkan bahawa leptoquark mematuhi peraturan penjanaan yang mengawal zarah yang diketahui. Leptoquark generasi ketiga boleh bergabung dengan taon dan quark yang cantik. Generasi kedua boleh digabungkan dengan muon dan quark aneh. Dan lain-lain.
Bagaimanapun, Zhong, dalam temu bual dengan perkhidmatan "Sains Langsung", berkata bahawa pencarian itu harus menganggap kewujudan mereka. "Leptoquark berbilang generasi", bergerak daripada elektron generasi pertama kepada kuark generasi ketiga. Beliau menambah bahawa saintis bersedia untuk meneroka kemungkinan ini.
Seseorang mungkin bertanya mengapa mencari leptoquark dan apakah maksudnya. Secara teorinya sangat besar. beberapa kerana teori penyatuan agung dalam fizik, mereka meramalkan kewujudan zarah yang bergabung dengan lepton dan kuark, yang dipanggil leptoquark. Oleh itu, penemuan mereka mungkin belum ditemui, tetapi ini sudah pasti jalan ke Holy Grail sains.
