Postoji mnogo više čestica, puno više
Fizičari traže tajanstvene čestice koje moraju prenositi informacije između generacija kvarkova i leptona i odgovorne su za njihovu interakciju. Potraga nije laka, ali nagrade za pronalaženje leptokvarkova mogu biti ogromne.
U modernoj fizici, na najosnovnijoj razini, materija je podijeljena na dvije vrste čestica. S jedne strane, postoje kvarkovi, koji se najčešće vežu u protone i neutrone, koji pak tvore jezgre atoma. S druge strane, tu su leptoni, odnosno sve ostalo što ima masu – od običnih elektrona do egzotičnijih miona i tonova, do slabih, gotovo neuočljivih neutrina.
U normalnim uvjetima, te čestice ostaju zajedno. Kvarkovi su u interakciji uglavnom s drugima kvarkovi, a leptoni s drugim leptonima. No, fizičari sumnjaju da čestica ima više od pripadnika spomenutih klanova. Mnogo više.
Jedna od ovih nedavno predloženih novih klasa čestica zove se leptovarki. Nitko nikada nije pronašao izravne dokaze o njihovom postojanju, ali istraživači vide neke naznake da je to moguće. Kad bi se to moglo definitivno dokazati, leptokvarkovi bi popunili prazninu između leptona i kvarkova vezanjem za obje vrste čestica. U rujnu 2019., na znanstvenom poslužitelju za reprint ar xiv, eksperimentatori koji rade na Velikom hadronskom sudaraču (LHC) objavili su rezultate nekoliko eksperimenata kojima je cilj potvrditi ili odbaciti postojanje leptokvarkova.
To je izjavio fizičar LHC-a Roman Kogler.
Koje su to anomalije? Raniji eksperimenti na LHC-u, u Fermilabu i drugdje dali su čudne rezultate - više događaja proizvodnje čestica nego što to uobičajena fizika predviđa. Leptokvarkovi koji se raspadaju u izvore drugih čestica ubrzo nakon njihovog formiranja mogli bi objasniti ove dodatne događaje. Rad fizičara isključio je postojanje određenih vrsta leptokvarkova, ističući da se u rezultatima još nisu pojavile "srednje" čestice koje bi leptone povezale na određene energetske razine. Vrijedno je zapamtiti da još uvijek postoje široki rasponi energije za prodor.
Međugeneracijske čestice
Yi-Ming Zhong, fizičar sa Sveučilišta u Bostonu i koautor teorijskog rada na tu temu iz listopada 2017., objavljenog u Journal of High Energy Physics kao "Vodič za lovca na leptokvarke", rekao je da je potraga za leptokvarkovima iznimno zanimljiva , sada je prihvaćeno vid čestice je preuzak.
Fizičari čestica dijele čestice materije ne samo na leptone i kvarkove, već u kategorije koje nazivaju "generacije". Gornji i donji kvarkovi, kao i elektron i elektronski neutrino, su kvarkovi i leptoni "prve generacije". Druga generacija uključuje očarane i čudne kvarkove, kao i mione i mionske neutrine. A visoki i lijepi kvarkovi, tau i taon neutrini čine treću generaciju. Čestice prve generacije su lakše i stabilnije, dok su čestice druge i treće generacije sve glomaznije i imaju kraći životni vijek.
Znanstvene studije koje su objavili znanstvenici s LHC-a sugeriraju da se leptokvarkovi pokoravaju pravilima generacije koja upravljaju poznatim česticama. Leptokvarkovi treće generacije mogu se spojiti s taonom i prekrasnim kvarkom. Druga generacija se može kombinirati s mionom i čudnim kvarkom. itd.
Međutim, Zhong je u intervjuu za servis "Live Science" rekao da bi potraga trebala pretpostaviti njihovo postojanje. "Višegeneracijski leptokvarkovi", krećući se od elektrona prve generacije do kvarkova treće generacije. Dodao je da su znanstvenici spremni istražiti ovu mogućnost.
Moglo bi se zapitati zašto tražiti leptokvarkove i što bi oni mogli značiti. Teoretski vrlo velik. neki jer teorija velikog ujedinjenja u fizici predviđaju postojanje čestica koje se kombiniraju s leptonima i kvarkovima, koji se nazivaju leptokvarkovi. Stoga njihovo otkriće možda još nije pronađeno, ali ovo je nedvojbeno put do Svetog grala znanosti.
