Experiment ALICE na veľkom hadrónovom urýchľovači po prvýkrát priamo zmeral jav známy ako "mŕtvy kužeľ", čo fyzikom umožnilo priamo zmerať hmotnosť základnej častice, očarovaného kvarku.
Mnohé z častíc, ktoré tvoria viditeľný vesmír okolo nás, sú v skutočnosti základné častice vytvorené z menej silných základných častíc známych ako kvarky. Napríklad protóny a neutróny obsahujú každý tri kvarky. Existuje šesť rôznych „príchutí“ kvarkov – hore, dole, hore, dole, podivné a očarené – každá s rôznymi hmotnosťami, rotáciami a inými kvantovými vlastnosťami. Rôzne kombinácie kvarkov tvoria rôzne častice. Kvarky sú v týchto čiastočkách držané pohromade silou prenášanou cez bezhmotnú časticu nazývanú gluón. Súhrnne sú kvarky a gluóny známe ako partóny.
Veľký hadrónový urýchľovač v CERN-e pri švajčiarskej Ženeve urýchľuje protóny silnými magnetickými poľami cez 27 km dlhý tunel na energiu 6,8 TEV, po ktorej sa navzájom zrazia. V dôsledku zrážok sa vytvorí kaskáda ďalších častíc, ktoré samy emitujú alebo sa rozpadajú na ešte viac častíc a tak ďalej v kaskáde, čo môže objasniť aspekty základnej fyziky.
Najmä kvarky a gluóny sa vytvárajú a uvoľňujú v kaskáde nazývanej partónový prúd, kde kvarky uvoľňujú gluóny a gluóny samotné môžu uvoľňovať iné gluóny s nižšou energiou.
Vedci pracujúci na projekte ALICE (A Large Ion Collider Experiment) analyzovali trojročné údaje zo zrážok protónov a protónov, aby našli dôkazy o existencii mŕtveho kužeľa. Podľa teórie kvantovej chromodynamiky alebo QCD je mŕtvy kužeľ oblasť, kde častice určitej hmotnosti a energie nemôžu emitovať gluóny. "Bolo veľmi náročné priamo pozorovať mŕtvy kužeľ," uviedol hovorca ALICE Luciano Musa v tlačovom vyhlásení.
Časť problému spočíva v tom, že mŕtva zóna môže byť vyplnená inými subatomárnymi časticami vytvorenými pri zrážkach protónov a protónov a sledovanie pohybu partónu cez tok nie je jednoduché, pretože neustále mení smer.
Na vyriešenie tohto problému vedci vyvinuli metódu, pomocou ktorej boli schopní pretočiť záznamy tokov partónov späť v čase, čo im umožnilo určiť, kde a kedy sa uvoľnili vedľajšie produkty toku. Hľadali najmä toky zahŕňajúce očarovaný kvark. Počas ich analýzy vedci objavili vo vzore gluónového žiarenia emitovaného počas tokov partónov, oblasť, kde bolo gluónové žiarenie potlačené. Toto je mŕtvy kužeľ.
Nález je dôležitý nielen preto, že potvrdzuje proroctvo QCD, ale aj preto, že je teraz možné priamo zmerať hmotnosť kvarku charmed, ktorá je podľa teórie a nepriamych meraní 1,275+/-25 MeV/c^2 . Podľa QCD mŕtvy kužeľ priamo súvisí s hmotnosťou partónu a bezhmotné častice nemôžu vytvoriť mŕtvy kužeľ. Objav mŕtveho kužeľa by mohol pripraviť cestu pre novú éru kvarkovej fyziky.
Môžete pomôcť Ukrajine v boji proti ruským útočníkom. Najlepším spôsobom, ako to urobiť, je darovať finančné prostriedky Ozbrojeným silám Ukrajiny prostredníctvom Zachrániť život alebo cez oficiálnu stránku NBU.
Prečítajte si tiež:
Nechaj odpoveď