RW Space

Квантовая хромодинамика, важная часть Стандартной модели физики элементарных частиц, описывает сильное взаимодействие кварков и глюонов, в результате которого создается обычная материя, которую мы видим, осязаем и чувствуем на вкус.

Кварки — это фундаментальные субатомные частицы, которые объединяются в трио, образуя знакомые барионы, такие как протоны и нейтроны, а глюоны — это квантовый «клей гориллы», который связывает их кварковые структуры вместе.

В течение почти 50 лет физики охотились за «глюболами», экзотическими частицами, предсказанными этой теорией сильного взаимодействия.

Теперь коллаборация, работающая на коллайдере в Пекине, заявляет, что у них есть четкие доказательства того, что известная частица под названием X (2370) находится во власти одного из этих неуловимых состояний.

«Глюбол — это важное предсказание квантовой хромодинамики, теории, которая описывает сильное взаимодействие, а также единственный тип частиц в природе, полностью силовых посредников», — поясняет в своем заявлении международная группа исследователей, стоящих за открытием.

Физики исследовали обломки столкновений частиц высоких энергий, чтобы найти убедительные доказательства существования этого глюбола, состоящего преимущественно из глюонов – безмассовых носителей силы сильного взаимодействия между кварками.

Та же основная физика также порождает остаточную сильную силу который связывает протоны и нейтроны в атомное ядро так же, как фотоны переносят электромагнитную силу.

Новые доказательства эфемерного существования этого экзотического, нестабильного глюбола получены из недавнего препринта по arXiv, представленного на Международной конференции по физике высоких энергий в Бразилии.

Анализ группы показывает, что глюбол является «доминирующей составляющей» X (2370), частицы, открытой в 2011 году коллаборацией Пекинского спектрометра III (BES III) в Институте физики высоких энергий (IHEP) в Пекине.

Пекинский электрон-позитронный коллайдер II (BEPCII) — ускоритель и коллайдер частиц, который сталкивает электроны с их аналогами из антивещества, называемыми позитронами, для изучения загадочной физики элементарных частиц.

Полученный глюбол представляет собой «беспрецедентную форму материи», — говорит Цзинь Шань, физик элементарных частиц из Нанкинского университета и один из руководителей исследовательской группы.

«Это не только позволяет теории описывать сильные частицы». взаимодействия, чтобы пройти самый строгий тест, но также значительно расширяет границы нашего понимания физического мира», — сказал он Фань Чену в South China Morning Post.

Когда частицы сталкиваются друг с другом почти со скоростью света, последующие Взрыв субатомного конфетти дает настоящую линейку короткоживущих продуктов Баскин-Роббинса.

Одним из них является J/ψ (J/psi)-мезон, субатомная частица, которая возникает в результате высокоэнергетических столкновений и почти мгновенно распадается.

Эти распады «открывают один из лучших способов поиска глюболов, а поиск глюболов был одной из основных целей физики коллайдера». на протяжении десятилетий», — говорят исследователи.

Ранее в исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters в 2024 году, исследователи проанализировали 10 миллиардов событий распада мезонов.

Они измерили массу и спиновую четность частицы X(2370) – свойство, которое определяет ее взаимодействия и почти мгновенный распад – впервые, обнаружив полное соответствие между их экспериментальными значениями и

Теперь они определили его дополнительные режимы распада и определили его аромат-синглетную природу, «наиболее важную характеристику глюбола».

Проще говоря, это означает, что он не проявляет предпочтения к шести типам или вкусам кварков — представьте себе сомелье, который не может различить конкретный фруктовый профиль мороженого тутти фрутти, для еще более разговорного контекста.

Необходимы дополнительные эксперименты для дальнейшего подтверждения и ограничения прототипов крайне эзотерического глюбола; другими словами, большего разрушения частиц.

На данный момент исследователи, по сути, исключили любые другие альтернативные объяснения, основываясь на том, как их измерения X(2370) соотносятся с теоретическими предсказаниями.

Тем не менее, это открытие проясняет природу частицы, которая полностью чужда нашему повседневному восприятию и наблюдениям за макромиром.

Оно также подчеркивает достижения в области технологий и аналитических методов, которые недавно раскрыли еще одну загадку физики, над которой работали десятилетиями.

По теме: После. 50 лет физики находят убедительные доказательства того, что на самом деле удерживает материю вместе

Итак, кто знает, какая дикость возникнет, когда человечество наращивает столкновительные возможности ускорителей частиц следующего поколения.

Авторы описывают свою работу как самый очевидный экспериментальный результат, полученный за почти 50 лет поисков глюбола, подтверждающий давнее теоретическое предсказание о том, что глюоны могут связываться вместе в новую форму материи.

Это исследование доступен в виде препринта на arXiv.

‘>