Физики представили сильные свидетельства существования барионной перемычки
С помощью ускорителей ученые имитируют процессы, происходившие в первые мгновения жизни Вселенной. Так пытаются решить загадки наблюдаемой реальности: почему материи больше, чем антиматерии, состоят ли кварки из других частиц, как сохраняется барионное число. В этот раз анализ столкновений на коллайдере RHIC предоставил сильное свидетельство того, что барионное число переносится не кварками, а глюонной перемычкой внутри протонов.
Барионы — элементарные частицы из трех кварков, к ним относятся протон и нейтрон. Физики эмпирически увидели, что для них действует закон сохранения барионного числа: количество барионов в системе зависит от разности количества кварков и антикварков, составляющих античастицы. Этот закон никак не обоснован теоретически, но работает для всех наблюдаемых физических процессов. С ним же связан тот факт, что в наблюдаемой Вселенной материи больше, чем антиматерии.
Помимо кварков, внутри барионов есть глюоны. Это частицы — переносчики сильного взаимодействия. Согласно квантовой хромодинамике, глюоны образуют в протоне Y-образный узел — барионную (глюонную) перемычку. Ее существование до сих пор не было подтверждено экспериментально.
Сейчас физики считают, что барионное число равномерно распределено между тремя кварками. С 1990-х годов ученые предполагали, что на самом деле его носителем может быть именно глюонная перемычка. Проверить такое предположение трудно, потому что наблюдать кварки и глюоны по отдельности — крайне сложно.
После экспериментов на детекторе STAR в релятивистском коллайдере тяжелых ионов (RHIC) международная группа физиков представила доказательства того, что именно Y-перемычка выступает носителем барионного числа. Статью об этом опубликовали в журнале Science.
При столкновениях на коллайдере ученые постоянно наблюдали избыток барионов, вылетающих из столкновений перпендикулярно направлению сталкивающихся пучков. Для такого процесса потребовалось бы, чтобы все три кварка одного сталкивающегося протона «остановились». Тогда их энергия пойдет на создание новых частиц.
Физики подсчитали, что при столкновении могут иметь решающее влияние другие процессы. Кварки несут электрический заряд, перемычка заряда не имеет. Ученые сравнили барионное число, наблюдаемое при различных типах ядерных столкновений с перераспределением электрических зарядов в тех же столкновениях.
Оказалось, столкновение генерирует в два раза больше барионов, чем можно было бы ожидать по измерениям зарядов остановившихся кварков. Исследователи стали искать другие объяснения количеству материи в экспериментах.
При высоких энергиях пучка глюоны внутри протона делятся и размножаются, и каждый из них несет все меньшую долю энергии протона. Кварки при этом не размножаются, их вклад постоянен.
По мнению команды детектора STAR, состоящая из глюонов барионная перемычка становится энергетически легкой и останавливается гораздо проще, чем три кварка внутри протонов. Когда перемычка встает на месте, кварки продолжают движение в коллайдере. Кварки и глюоны не могут существовать по отдельности, они немедленно объединяются с другими частицами.
Каждый кварк может объединиться с антикварком в мезон, а глюонная перемычка притягивает три новых кварка из вакуума и образует с ними барион. На самом деле процесс более сложный: столкновение ядер из сотен протонов и нейтронов создают тысячи новых частиц. Чем больше частиц образуется в столкновении, тем больше наблюдаемый избыток барионов.
Авторы научной работы показали, что экспериментальные данные лучше согласованы с моделью глюонной перемычки, чем с моделью кварков, несущих барионное число. Они считают, что собранные с 2000 по 2026 год данные с коллайдера служат убедительным подтверждением существования барионной перемычки. Однако физики подчеркнули, что их работа требует независимого подтверждения от других исследовательских групп.
Telegram 
Дзен 
VK Акционерное общество «Росатом — Возобновляемая энергия» построит в Амурской области завод по сборке элементов ветрогенераторов. Оборудование потребуется для будущих ветроэлектростанций на Дальнем Востоке. Сейчас крупные детали производят практически в другом конце страны. Собирать крупные узлы на месте будет дешевле, чем везти их.
91% родителей считают игры важными для развития ребенка, однако лишь единицы сами предлагают детям поиграть. Взрослые сильно тревожатся из-за увлечения детей смартфонами, хотя зачастую сами преувеличивают время, которое школьники проводят в сети. К таким выводам пришли ученые НовГУ, изучив, как гаджеты и занятость взрослых меняют досуг младшеклассников.
С помпой объявленный два года назад проект Илона Маска наконец стал официально перевозить людей. Американские власти уже начали аудит того, насколько легальны такие машины, многие сомневаются в успешности проекта для Tesla. Впрочем, у него есть проблемы куда серьезнее и аудита, и плохого отношения западных медиа к главе компании.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Акционерное общество «Росатом — Возобновляемая энергия» построит в Амурской области завод по сборке элементов ветрогенераторов. Оборудование потребуется для будущих ветроэлектростанций на Дальнем Востоке. Сейчас крупные детали производят практически в другом конце страны. Собирать крупные узлы на месте будет дешевле, чем везти их.
«Росатом» рассматривает возможность создать под Мурманском новое предприятие для достройки плавучих атомных энергоблоков. Причина в том, что количество заказов госкорпорации растет, а существующих мощностей партнеров может не хватить.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии