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 Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
Палеонтологи проанализировали кости древних копытных, живших в Южной Америке более 10 миллионов лет назад, и обнаружили на них следы укусов гигантских крокодилов. Это первое доказательство, что огромные размеры позволяли крокодилам успешно охотиться даже на тонных травоядных.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
У любителей кофе выявили расхождение в уровнях тестостерона: одна форма этого гормона повышалась вместе с количеством выпитого, а другая, напротив, снижалась. Результат оказался особенно интересным на фоне изменений других показателей, связанных с обменом веществ и здоровьем сердца.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
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.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
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