Tag Archive | υποατομικά σωματίδια

CERN: Δύο νέα υποατομικά σωματίδια εντοπίστηκαν χάρη στον επιταχυντή.

Δύο νέα σωματίδια ανακαλύφθηκαν χάρη στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC), ανακοίνωσε σήμερα το CERN, το Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών στη Γενεύη της Ελβετίας.

Η ύπαρξη αυτών των σωματιδίων που ονομάζονται Xi_b’ και Xi_b* προβλεπόταν από τη θεωρία αλλά μέχρι σήμερα δεν είχαν παρατηρηθεί ποτέ από τους επιστήμονες. Τα σωματίδια αυτά είναι βαρυόνια, ανήκουν δηλαδή στην οικογένεια των υποατομικών σωματιδίων διασημότερα μέλη της οποίας είναι τα πρωτόνια και τα νετρόνια.

Τα βαρυόνια αποτελούνται από τρία κουάρκ, τα στοιχειώδη σωματίδια που συνδέονται μεταξύ τους με την αποκαλούμενη “ισχυρή δύναμη”.

Η ύπαρξη των νέων σωματιδίων διαπιστώθηκε χάρη στα πειράματα που διενεργήθηκαν το 2011 και το 2012 στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων. Η έρευνα διεξήχθη κυρίως από τον Μάθιου Τσαρλς του Εργαστηρίου Πυρηνικής Φυσικής (CNRS/UPMC/Πανεπιστήμιο Ντιντερό του Παρισιού) σε συνεργασία με έναν Αμερικανό επιστήμονα.

Στην ανακοίνωσή του το CNRS (Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών της Γαλλίας) σημειώνει ότι η μέτρηση των ιδιοτήτων των δύο νέων σωματιδίων “συμβάλλει στην καλύτερη κατανόηση της θεωρίας της ισχυρής αλληλεπίδρασης στο πλαίσιο του καθιερωμένου μοντέλου της σωματιδιακής φυσικής”. Οι “ισχυρές αλληλεπιδράσεις” ευθύνονται για τη συνοχή του πυρηνικού υλικού.

Ένα παρόμοιο σωματίδιο της ίδιας οικογένειας, το Xi_b*0, είχε παρατηρηθεί το 2012 χάρη στον LHC ο οποίος αυτό το διάστημα δεν λειτουργεί και αναμένεται να ξεκινήσει και πάλι την άνοιξη του 2015.

6915C7F58AC4C8BE7675D830530B9E03

 

 

 

 

 

 

πηγή: http://www.skai.gr/news/technology/article/269780/cern-duo-nea-upoatomika-somatidia-edopistikan-hari-ston-epitahudi/

Υποατομικό κουαρτέτο, νέα μορφή ύλης

Δύο ομάδες ανίχνευσαν για πρώτη φορά υποατομικό σωματίδιο που αποτελείται από τέσσερα κουάρκ
Υποατομικό κουαρτέτο, νέα μορφή ύλης

Ο ανιχνευτής BESIII στην Κίνα είναι ένα από τα δύο πειράματατα που έδωσαν ενδείξεις του νέου σωματιδίου (Πηγή: EPC)

Τόκιο

Δύο μεγάλες και ανεξάρτητες ερευνητικές ομάδες, μία στην Ιαπωνία και μία στην Κίνα, ανακοίνωσαν ότι ανίχνευσαν για πρώτη φορά σαφείς ενδείξεις για ένα υποατομικό σωματίδιο που αποτελείται από τέσσερα κουάρκ.Το σωματίδιο, που πήρε την ιδιαίτερα φιλική ονομασία Zc(3900), υπήρχε πιθανώς τις πρώτες στιγμές μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.Τα κουάρκ (και τα αντι-κουάρκ που αποτελούν την αντιύλη) είναι τα θεμελιώδη σωματίδια της ύλης. Συγκροτούν τα μεγαλύτερα σωματίδια της ύλης, τα πρωτόνια και νετρόνια, τα οποία με τη σειρά τους απαρτίζουν τα άτομα. Μέχρι σήμερα, οι φυσικοί πιστεύουν ότι τα υποατομικά σωματίδια περιέχουν είτε τρία κουάρκ (όπως τα πρωτόνια και νετρόνια), είτε δύο (όπως τα πιόνια και τα καόνια που υπάρχουν στην κοσμική ακτινοβολία).

Προς ανακάλυψη εξωτικών μορφών ύλης

Όμως κανένας νόμος της Φυσικής δεν απαγορεύει την ύπαρξη περισσότερων κουάρκ μέσα σε ένα σωματίδιο. Η ανακάλυψη ενός «κουαρτέτου» από κουάρκ ανοίγει πιθανώς το δρόμο για την ανακάλυψη και άλλων μορφών εξωτικής ύλης.

Το νέο σωματίδιο ανιχνεύθηκε έμμεσα στους επιταχυντές του ιαπωνικού εργαστηρίου Belle και του κινεζικού BESIII.

Τα ευρήματα παρουσιάζονται σε δύο δημοσιεύσεις στο Physical Review Letters.

Οι ερευνητές βρήκαν ενδείξεις για ένα νέο σωματίδιο με ενέργεια περίπου 3,9 γιγαηλεκτρονιοβόλτ (σχεδόν τετραπλάσια από το βάρος του πρωτονίου), το οποίο έχει φορτίο και αποτελείται από τέσσερα κουάρκ: ένα ζεύγος κουάρκ και ένα ζεύγος αντικουάρκ.

«Η ανακάλυψη του σωματιδίου αποτέλεσε μεγάλη έκπληξη», δήλωσε ο φυσικός Ζιτσίνγκ Λίου του Ινστιτούτου Φυσικής Υψηλών Ενεργειών του Πεκίνου, μέλος του πειράματος Belle.

Ελάχιστη πιθανότητα στατιστικού λάθους

Σύμφωνα με τους επιστήμονες του ιαπωνικού πειράματος, οι οποίοι ανίχνευσαν 159 σωματίδια Zc(3900), η πιθανότητα στατιστικού λάθους στους υπολογισμούς τους είναι μικρότερη από μία στα 3,5 εκατομμύρια. Εξάλλου και το κινεζικό πείραμα BESIII εντόπισε 307 παρόμοια σωματίδια, οπότε η πιθανότητα λάθους απομακρύνεται περαιτέρω.

Ασαφής παραμένει ωστόσο η διάταξη των τεσσάρων κουάρκ μέσα στο νέο σωματίδιο. Μια πιθανότητα είναι ότι το Zc(3900) είναι στην πραγματικότητα ένα ζεύγος σωματιδίων (συγκεκριμένα μεσονίων, που το καθένα έχει ένα κουάρκ και ένα αντικουάρκ), ενωμένων μεταξύ τους σε μια δομή σαν μόριο.

Πιο σαφή στοιχεία αναμένονται από το νέο, ισχυρότερο επιταχυντή του πειράματος Belle, ο οποίος αναμένεται να έχει ολοκληρωθεί έως το 2015.

πηγή:http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=518525