Hunter

Új részecskét fedeztek fel a CERN-ben

A Zürichi Egyetem fizikusai egy eddig ismeretlen részecskét fedeztek fel a Nagy Hadronütköztetőben (LHC). A három kvarkból álló részecske elvileg egy új Xi_b^* barion, ami megerősíti a fizika alapvető téziseit a kvarkok kötésével kapcsolatban.

A részecskefizikában a barionok családja a három kvarkból álló részecskéket foglalja magába. A kvarkok hat különböző típusát ismerik, melyek tömegükben és töltésükben térnek el egymástól. A két legkönnyebb kvark, a "fel" és a "le" alkotja a két atomi összetevőt, a protonokat és a neutronokat. Minden bariont ismerünk, ami a három legkönnyebb kvarkból tevődik össze ("fel", "le" és "furcsa" kvark), azonban a nehéz kvarkokból álló barionok észlelései nagyon ritkák, csupán néhányról tudnak a fizikusok. Kizárólag mesterségesen hozhatók létre a részecskegyorsítókban, mivel nehezek, ezáltal instabilak.


Az LHC protonütközéseiben a Zürichi Egyetem fizikai karának Claude Amsler, Vincenzo Chiochia és Ernest Aguiló fizikusokból álló csapata egy könnyű "fel" (up), és két nehéz, egy furcsa" (strange) és egy "alsó" (bottom) kvarkból álló usb bariont észlelt, ami elektromosan semleges, perdülete 1,5, tömege a lítium atoméhoz hasonló. Az új felfedezés azt jelenti, hogy az usb összetételű három megjósolt kvarkból most kettőt sikerült észlelni.

A felfedezés a CMS detektor adatain alapul, melynek fejlesztésében a svájci egyetem is részt vett. A CMS-t a fotonok, elektronok, müonok és más töltéssel rendelkező részecskék energiájának és momentumának nagy pontosságú mérésére tervezték. Az 12.500 tonnás detektor különböző rétegeiben számos mérőműszert ágyaztak be, amikkel az ütközésekből keletkező részecskék nyomai észlelhetők. Az új részecske sem észlelhető közvetlenül, mivel túl instabil, bomlástermékei azonban elárulják. Az elemzéseket a 2011 áprilisa és novembere között 7 TeV-en lezajlott proton-proton ütközések adatain végezték el, összesen 21 Xi_b^* barion bomlást fedezve fel, ami elegendő a statisztikai ingadozás kizárásához.


Az új részecske felfedezése megerősíti a kvarkok kötődésének elméletét, és segít megismerni az anyag szerkezetét meghatározó erős kölcsönhatásokat, a fizika négy alapvető erejének egyikét.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • willcox #13
    Szerintem nem voltam cinikus.
  • trymeee #12
    pontosan ilyen cinizmussal viseltetnek burkoltan a CERN-ben a nem-nyugatiakkal szemben.
  • Doktor Kotász #11
    "Ez nem valami forditasi hiba ? Egy szubatomi reszecske tomege, hogy lehet annyi mint egy egesz atome ? Persze ebben a vilagban nagyabol barmi lehetseges, de akkor is furcsa."

    A két legkönnyebb kvarkból állnak a protonok és neutronok, amik az atommagokat építik fel. Up és Down kvark. A Litium atomtemege 7, ami annyit jelent, hogy 21 kvarkból áll. Az usb barion tartalmaz egy könnyű U-t, és két nehézfiút az S-t meg a B-t (starge kvark, bottom kvark). Ha ezek csak tízszer nagyobb tömegűek, mint a kicsik, máris ketten kiadják egy litium atomtömegét.

    Ugye egy neutron is nagyon instabil, ha nics atommagban, 7-8 perc felezési idővel. Az elméletek szeront úgy éli tól az atommagban a saját halálát, hogy inlább protonná változik, miközben egy protonból lesz neutron helyette. Egy részecske ugrál a protonok és neutronok között, és felcserélgeti azok tulajdonságait. Így nem maradnak a neutronok addig neutronnak, hogy legyen idejük lebomlani.

    És most jön egy ötlet. Mi van, ha ezek az usb barionok felfoghatók egy baszom nehéz neutronnak, és egy atomban szintúgy túlélnék, mint egy neutron?

    És milyenek lennének ezek az atomok, amik ilyen részecskékből épülnének fel. Mennyire lenne stabil egy ilyen részecskékből álló atommag. Rádioaktív lenne vagy sem.

    Miként térnének el kémiailag a hétköznapi atomoktól? Milyen lenne a sűrűségük?
    Ha egy szénatomot felépítenénk, az nehezebb lenne, mint egy urán atom. Hogyan hatna ez a fizikai tulajdonságaira?
  • willcox #10
    A képen kvantumfizikusok és csillagászok láthatók. Épp a körülöttük látható részecskék szuperpozícióját vizsgálták. :)
  • trymeee #9
    lényegében orosz és kínai munka, némi keletivel kiegészítve. Egyébként a tömeg zöme fém (kaloriméter: megállít bizonyos részecskéket, miközben elnyeli őket, s ezt az energiát lehet mérni), ami kazah beolvasztott ruszki tank meg csatahajó...
  • Inquisitor #8
    "Az 12.500 tonnás detektor"
    Azért ez így olvasva és képeken is "súlyos" és nem a tömegére gondoltam. Azért ehhez mi technikai tudás kellett.
  • willcox #7
    A baronesz elment ionos szépségkezelésre, utána barion lett. Az ionos szépségkezelést Kvark József lódítium szalonjában végezték :)
  • halgatyó #6
    Ne is törődj vele!
    Én reggel a fürdőszobai tükör előtt felfedeztem a bambariont.
    Óriási volt! Egészen emberfejnyi (sok-sok litium kijött volna belőle

    Aztán a kávé után eltűnt.
  • Crane #5
    Ebből a cikkből csak az "usb"-t értettem.
  • trymeee #4
    Ha az elcsépelt tömeg-energia ekvivalencia alapján nézi valaki, akkor a lítium 6466 MeV, ez a barion-rezonancia meg 5790 MeV körül lehet: ezt eddig is lehetett sejteni, pontos számot meg nem láttam a PR-ben (Edward Bernays után szabadon). Persze nem vagyok nyugat-ekvivalens, ezért nem tudhatom.