Современная физика понимает весьма много о том, как устроена Вселенная, начиная с огромного масштаба галактик и заканчивая нескончаемо малыми размерами кварков и глюонов. Тем не наименее, ответы на некие главные загадки, такие как природа черной материи и происхождение гравитации, остаются вне досягаемости.
Физики Калифорнийского технологического института и их коллеги, используя Большенный Адронный Ускоритель (БАК) Европейской организации ядерных исследовательских работ (ЦЕРН) и его опыт с малогабаритным мюонным соленоидом (CMS), сделали новое наблюдение весьма редчайших событий, которые могли бы посодействовать вывести физику за границы ее сегодняшнего осознания мира.
Новое наблюдение подразумевает одновременное образование 3-х W либо Z-бозонов, субатомных “частиц-медиаторов”, несущих слабенькую ядерную силу – одну из 4 узнаваемых базовых сил, которая отвечает за явление радиоактивности, также является принципиальным компонентом термоядерных действий. Она проявляется на расстояниях, существенно наименьших размера атомного ядра.
Бозоны – это класс частиц, который также включают фотоны, образующие свет; бозон Хиггса, который, как считается, отвечает за придание массы веществу; и глюоны, которые связывают ядра совместно.
Бозоны W и Z похожи друг на друга тем, что оба несут слабенькую силу, но различаются тем, что Z-бозон не имеет электронного заряда. Существование этих бозонов, вместе с иными субатомными частичками, таковыми как глюоны и нейтрино, разъясняется тем, что понятно как обычная модель физики простых частиц.
Действия, порождающие трио бозонов, происходят, когда интенсивные сгустки высокоэнергетических протонов, которые были ускорены практически до скорости света, вступают в лобовое столкновение в нескольких точках на радиальный линии движения БАК.
Когда два протона сталкиваются, кварки и глюоны в протонах делятся, и в итоге этого могут появиться W-и Z-бозоны; в весьма редчайших вариантах они возникают в виде триплетов: WWW, WWZ, WZZ и ZZZ.
Такие триплеты W-и Z-бозонов, образуются лишь в одном из 10 триллионов протон-протонных столкновений. Эти действия записываются при помощи CMS, которая окружает одну из точек столкновения вдоль линии движения БАК. Ученые молвят, что эти действия происходят в 50 раз пореже, чем те, которые использовались для открытия бозона Хиггса.
Смотрите такжеОптика и фотоника
Стршное действие на расстоянии продемонстрировано на спутнике SpooQy-1
26.06.2020Физика
ЦЕРН одобрил стройку суперколлайдера
23.06.2020
“С БАКом, создающим большущее количество столкновений, мы можем созидать вещи, которые весьма редки, к примеру, создание этих бозонов”, – молвят физики.
Может быть, что W-и Z-бозоны самосопряжаются, позволяя W-и Z-бозонам создавать еще более W-и Z-бозонов; они могут проявляться как действия с 2-мя либо 3-мя громоздкими бозонами.
Создание этих бозонов не было определенной целью опыта. Собрав достаточное количество данных, включая огромное количество событий с бозонными триплетами и остальные редчайшие действия, исследователи сумеют проверить пророчества Обычной модели с растущей точностью и, может быть, в итоге отыщут и сумеют изучить новейшие взаимодействия, лежащие за ее пределами.
– Мы знаем из наблюдений за вращением и распределением галактик, что черная материя обязана оказывать свое гравитационное воздействие, но черная материя не вписывается в Обычную модель.
– В ней нет места темным частичкам, она не содержит в себе гравитацию, и она просто не работает на энергетических масштабах, обычных для ранешней Вселенной в 1-ые моменты опосля Огромного Взрыва. Мы знаем, что существует наиболее базовая теория, чем обычная модель, которую еще предстоит открыть” – молвят ученые.
Последующий 3-х летний экспериментальный пуск, запланированный на 2021-24 годы, уже готовится.
В конце этого цикла оборудование будет модернизировано, чтоб прирастить его емкость для сбора данных в 30 раз.
“Тут весьма много нереализованного потенциала. Масса данных, которые мы уже собрали, как и раньше составляет только несколько процентов от того, что мы ожидаем собрать опосля больших модернизаций как CMS, так и БАК”.
Источник: