Czy znamy wszystkie cząstki elementarne?
Model Standardowy zawiera 12 fermionów, z których zbudowana jest cała materia. Wszystkie one są nam znane. Powstaje jednak pytanie, czy możliwe jest znalezienie nieznanych jeszcze podstawowych cegiełek natury. Odpowiedzi na nie poszukali naukowcy z Instytutu Technologicznego w Karlsruhe (KIT), CERN-u i Uniwersytetu Humboldta.
Obecnie znane nam cząstki materii podzielone są na trzy rodziny. Jedynie te, znajdujące się w pierwszej rodzinie - a należą doń elektron, neutrino elektronowe, kwark górny i kwark dolny - występują w dużej ilości. Cząstki rodziny II (mion, neutrino mionowe, kwark powabny, kwark dziwny) i III (taon, neutrino taonowe, kwark wysoki, kwark niski) są spotykane tak rzadko w naturze, że najczęściej otrzymywane są w akceleratorach.
Można sobie zadać pytanie, po co w naturze rodzina II i III, skoro kwark górny i dolny tworzą protony i neutrony, a zatem wszystkie elementy układu okresowego? A skoro istnieją te "niepotrzebne" rodziny, to być może rodzin jest więcej, ale ich jeszcze nie poznaliśmy?
W Physical Review Letters ukazał się artykuł, którego autorzy - Otto Eberhardt, Goeffrey Herbert, Heiko Lacker, Alexander Lenz, Andreas Menzel, Ulrich Nierste i Martin Wiebusch - stwierdzają, że znamy już wszystkie cząstki elementarne materii. Uczeni doszli do takiego wniosku po szczegółowej analizie danych z Wielkiego Zderzacza Hadronów i Tevatronu. W wyniku statystycznej analizy obliczyli, że prawdopodobieństwo istnienia nieznanych tam jeszcze fermionów można wykluczyć z pewnością 5,3 sigma (99,99999%).
Analiza taka stała się możliwa dopiero niedawno, po odkryciu bozonu Higgsa. To on nadaje masę wszystkim cząstkom. Fakt, że dotychczas w akceleratorach nie wykryto bezpośrednio żadnych nowych fermionów, oznacza, że jeśli by istniały, musiałyby być cięższe od obecnie znanych fermionów. A skoro tak, to silniej oddziaływałyby z bozonem Higgsa. Jeśli zaś tak by się działo, to właściwości bozonu Higgsa zostałyby przez te oddziaływania zmienione w taki sposób, że byśmy go nie wykryli.
Źródło: www.nanonet.pl
Tagi: cząstka elementarna, fermion, Model Standardowy, bozon Higgsa, lab, laboratoria, laboratorium
wstecz Podziel się ze znajomymi
03-03-2023
Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu
Nie zawsze zegar atomowy działa lepiej niż kwarcowy.
03-03-2023
Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid
Przez długi czas może mieć takie objawy jak zmęczenie.
03-03-2023
Uniwersytet Warszawski będzie kształcić kadry dla energetyki jądrowej
Przekazał Wydział Fizyki UW.
Recenzje