物理学家们正在寻找一种难以捉摸的粒子,这种粒子可以双向摆动,如果他们找到了它,就可以解释在世界各地的原子碰撞中发现的一些奇怪的结果。
在现代物理学中,物质在最基本的层面上分为两种粒子:一方面是夸克,夸克最常结合在一起形成质子和中子,而质子和中子又构成原子核。另一方面是轻子。这包括所有其他具有质量的物质——从普通电子到更奇特的介子和tau,再到微弱的、几乎无法探测到的中微子。在正常情况下,
杏耀平台总代 ,杏耀注册这些粒子主要依附于它们自己的种类;夸克主要与其他夸克相互作用,轻子与其他轻子相互作用。
但物理学家们怀疑宇宙中还有更多的粒子。更多的事。其中一种粒子被称为轻夸克。如果它们存在,轻夸克就会架起轻子和夸克之间的桥梁,与这两种粒子耦合。迄今为止还没有人发现轻夸克存在的直接证据,但研究人员有理由怀疑它们的存在。今年9月,大型强子对撞机(LHC)的实验人员在预印本杂志arXiv上发表了几项实验的结果,旨在证明或反驳它们的存在。
大型强子对撞机的物理学家罗曼·科勒(Roman Kogler)在一份声明中说:“轻夸克已经成为扩展我们计算的最诱人的想法之一,因为它们使解释几个观测到的异常现象成为可能。”
这些异常究竟是什么?过去在大型强子对撞机、费米实验室和其他地方的实验已经得出了奇怪的结果,产生粒子的“事件”比主流物理学理论预测的要多。轻夸克在产生后不久就会分解成其他粒子的簇射,这或许可以解释那些额外的事件。
为了寻找轻夸克,大型强子对撞机的研究人员筛选了大量数据。大型强子对撞机以极高的能量将质子撞在一起,希望随着时间的推移,从这些碰撞的数据中会出现模式,这些数据将显示,轻夸克偶尔会短暂地出现在这种创造性的火焰中。
到目前为止,新发表的论文只排除了某些类型的轻夸克,这表明在特定能量水平上能够将轻夸克与轻夸克结合的轻夸克尚未出现。但仍有大量的能源有待探索。
翳明钟,波士顿大学的物理学家和该研究的2017年10月理论在高能物理杂志上发表的论文《Leptoquark猎人的指南,说,虽然很高兴看到LHC研究狩猎leptoquarks,他认为他们的视力的multi-coupling粒子太窄。
粒子物理学家不仅把物质粒子划分为轻子和夸克,还把它们划分为“世代”。向上和向下的夸克,以及电子和电子中微子,都是“第一代”夸克和轻子。第二代包括迷人的奇异夸克,以及介子和介子中微子。根据运行大型强子对撞机的欧洲核子研究中心(CERN)的数据,第三代中微子由顶夸克、底夸克、taus和tau中微子组成。第一代粒子更轻,更稳定,而第二代和第三代粒子更大,寿命更短。
LHC发布的轻夸克搜索结果都假设,杏耀手机客户端轻夸克遵循控制已知粒子的世代规则。第三代轻夸克可能与tau和底夸克结合。第二代可能会结合一个介子和一个奇怪的夸克。等等。
但是钟教授说,任何完整的轻夸克搜寻都必须假设“多代轻夸克”可能存在,可能从第一代电子到第三代底夸克剧烈摆动。他说,他听说有传言说,那里的研究人员已经准备好开始这样的研究,但迄今为止还没有一篇大型强子对撞机发表的论文反映出这种可能性的开放性。
与此同时,轻夸克可能就在那里,在瞬间消失之前,与它们选择的任何粒子短暂耦合。或许他们不会。目前,对轻夸克的搜寻仍在进行。