もっとたくさんの粒子があります

物理学者は、クォークとレプトンの世代間で情報を転送しなければならず、それらの相互作用に責任がある不思議な粒子を探しています。 検索は簡単ではありませんが、レプトクォークを見つけることの見返りは莫大なものになる可能性があります。

現代物理学では、最も基本的なレベルで、物質はXNUMX種類の粒子に分けられます。 一方では、クォークがあり、それらはほとんどの場合、互いに結合して陽子と中性子を形成し、それが次に原子核を形成します。 一方、レプトン、つまり、通常の電子からよりエキゾチックなミューオンやトーン、かすかな、ほとんど検出できないニュートリノまで、質量を持つ他のすべてのものがあります。

通常の状態では、これらの粒子は一緒にとどまります。 クォークは主に他のクォークと相互作用します クォーク、 そして他のレプトンとレプトン。 しかし、物理学者は、前述の氏族のメンバーよりも多くの粒子があると疑っています。 はるかに。

これらの最近提案された新しいクラスの粒子のXNUMXつはと呼ばれます leptovarki。 誰も彼らの存在の直接的な証拠を見つけたことがありませんが、研究者はそれが可能であるといういくつかの兆候を見ています。 これが明確に証明できれば、レプトクォークは両方のタイプの粒子に結合することによってレプトンとクォークの間のギャップを埋めるでしょう。 2019年XNUMX月、科学的復刻サーバーar xivで、大型ハドロン衝突型加速器（LHC）で働いている実験者が、レプトクォークの存在を確認または除外することを目的としたいくつかの実験の結果を公開しました。

これは、LHCの物理学者RomanKoglerによって述べられました。

これらの異常は何ですか？ LHC、フェルミラボ、およびその他の場所での初期の実験では、奇妙な結果が得られました。これは、主流の物理学が予測するよりも多くの粒子生成イベントです。 レプトクォークが形成された直後に他の粒子の噴水に崩壊することで、これらの追加のイベントを説明できる可能性があります。 物理学者の研究は、特定の種類のレプトクォークの存在を除外し、レプトンを特定のエネルギーレベルに結合する「中間」粒子がまだ結果に現れていないことを指摘しています。 浸透するエネルギーの範囲はまだ広いことを覚えておく価値があります。

世代間粒子

ボストン大学の物理学者であり、この主題に関する2017年XNUMX月の理論論文の共著者であるYi-Ming Zhongは、Journal of High Energy Physicsに「レプトクォークハンターガイド」として掲載されましたが、レプトクォークの検索は非常に興味深いと述べています。 、現在受け入れられています 粒子の視界が狭すぎる.

素粒子物理学者は、物質粒子をレプトンとクォークだけでなく、「世代」と呼ばれるカテゴリーに分類します。 上下のクォーク、および電子と電子ニュートリノは、「第XNUMX世代」のクォークとレプトンです。 第二世代には、魅力的で奇妙なクォーク、ミューオン、ミューニュートリノが含まれます。 そして、背が高くて美しいクォーク、タウ粒子とタオンニュートリノが第XNUMX世代を構成しています。 第XNUMX世代の粒子はより軽く、より安定していますが、第XNUMX世代と第XNUMX世代の粒子はかさばり、寿命が短くなっています。

LHCの科学者によって発表された科学的研究は、レプトクォークが既知の粒子を支配する生成の規則に従うことを示唆しています。 第三世代のレプトクォークは、テオンと美しいクォークと融合することができます。 第二世代はミューオンやストレンジクォークと組み合わせることができます。 等。

しかし、Zhongは、サービス「Live Science」とのインタビューで、検索はそれらの存在を想定する必要があると述べました。 「多世代レプトクォーク」、第XNUMX世代の電子から第XNUMX世代のクォークに移動します。 彼は、科学者がこの可能性を探求する準備ができていると付け加えました。

レプトクォークを探す理由とその意味を尋ねる人もいるかもしれません。 理論的には非常に大きい。 いくつかの理由 大統一理論 物理学では、レプトンやクォークと結合する粒子の存在を予測します。これはレプトクォークと呼ばれます。 したがって、彼らの発見はまだ発見されていないかもしれませんが、これは間違いなく科学の聖杯への道です。