• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
18 апреля, 10:00
Evgenia Vavilova
4
14,6 тыс

Физики опровергли предположение о составной структуре кварков

❋ 5.0

Ученые продолжают исследовать фундаментальные частицы на неделимость. На этот раз на БАК исследовали кварки и не нашли у них признаков составной частицы.

То, что протон состоит из кварков, ученые знают с давно, но есть ли частицы меньше кварков — неотвеченный вопрос. Слева: изображение протона с кварками внутри, справа: увеличенная неподтвержденная модель кварка в случае, если он состоит из более мелких частиц / © A. Iqbal/ CMS
То, что протон состоит из кварков, ученые знают с давно, но есть ли частицы меньше кварков — нерешенный вопрос. Слева: изображение протона с кварками внутри, справа: увеличенная неподтвержденная модель кварка, в случае если он состоит из более мелких частиц / © A. Iqbal/ CMS

Когда-то ученые не знали о существовании частиц меньше песчинок, хотя и предполагали, что материя состоит из мельчайших, невидимых глазу элементов. Со временем человечество открыло микробов, молекулы, атомы, атомные ядра и кварки. 

Физики считают кварки фундаментальными, неделимыми частицами на основе большого количества экспериментальных данных. Тем не менее существуют и теории о том, что внутри кварков есть более мелкие частицы, которые мы пока просто не можем найти из-за ограничений методов измерения. Под лупой нельзя увидеть электроны, возможно и самые передовые научные методы сегодня не способны проникнуть вглубь кварков.

Ученые коллаборации CMS исследовали кварки до масштаба 10-20 метров. Они не нашли признаков существования более мелких объектов внутри этих фундаментальных частиц. Текст исследования доступен на сервисе arXiv и собственном сайте CMS.

Физики изучают атомные ядра и фундаментальные частицы на Большом адронном коллайдере. В коллайдере ученые разгоняют частицы до высоких скоростей и сталкивают их. Компактный мюонный соленоид (CMS), один из универсальных детекторов элементарных частиц на БАК, детектирует последствия высокоэнергетических столкновений, на основе этих данных ученые делают выводы о структуре вещества и ранних мгновениях жизни Вселенной.

Когда два пучка протонов сталкиваются внутри детектора CMS, они распадаются на кварки. Кварки образуют два потока частиц, на основе анализа которых исследователи восстановили угол рассеяния между кварками.

Распределение углов рассеяния соответствовало модели, в которой кварки существуют как цельная частица. Если кварк — составная частица, то составляющие его объекты не могут быть размером больше 10-20 метров. Размер самих кварков ученые оценивают в 10-19 метров, а значит оставшееся пространство для поисков чрезвычайно узко.

Физики вычислили это ограничение по энергетическому масштабу, на котором могло бы существовать неизвестное внутреннее взаимодействие и кварки могли бы проявить композитность. Если такое взаимодействие существует, его энергия больше 37 тераэлектронвольт, что в три раза выше энергий столкновений на БАК на нынешний момент.

Но поиск не окончен, ученые не могут точно сказать, что внутри кварка ничего нет. Потенциальные более мелкие структуры можно будет найти при более высоких энергиях столкновения в новых циклах работы БАК.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Евгения Вавилова — научпоп автор, специализирующийся на популярной физике. Выпускница физического факультета, более 10 лет пишет о новейших открытиях в квантовой механике, астрофизике и теоретической физике. Евгения умеет объяснять сложные концепции простым языком и регулярно публикует материалы, основанные на первоисточниках — научных статьях и интервью с исследователями.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
18 апреля, 12:33
Татьяна Зайцева

За последние 10 тысяч лет направленный естественный отбор способствовал эволюции почти 500 генов в ДНК жителей Западной Евразии, что повлияло на их внешний вид и восприимчивость к различным заболеваниям, установили авторы нового исследования.

18 апреля, 10:00
Evgenia Vavilova

Ученые продолжают исследовать фундаментальные частицы на неделимость. На этот раз на БАК исследовали кварки и не нашли у них признаков составной частицы.

17 апреля, 18:58
Редакция Naked Science

Очень часто научные задачи основаны на поиске закономерностей в огромном количестве исходных данных. Заметить их трудно, часто процесс интерпретации информации зависит от субъективного взгляда исследователя. Использование нейросетей в этом вопросе может привести к ряду серьезных успехов.

13 апреля, 10:19
Максим Абдулаев

Энтомологи сравнили устойчивость коммерческих и диких гибридных медоносных пчел к главному паразиту ульев — клещу варроа. Полевые и лабораторные тесты показали, что гибриды заражаются в пять раз реже, поскольку их личинки не нравятся паразитам. Пчела-гибрид выживает без регулярных химических обработок и, что важно для пчеловодов, сохраняет миролюбивый характер.

16 апреля, 10:14
Максим Абдулаев

Британские океанологи выяснили, что шум от сейсморазведки подавляет общение финвалов. Во время стрельбы из пневматических пушек количество китовых песен падало в среднем на 70 процентов. Исследование показывает, что антропогенный шум заставляет морских млекопитающих замолкать или спешно покидать привычные акватории.

18 апреля, 12:33
Татьяна Зайцева

За последние 10 тысяч лет направленный естественный отбор способствовал эволюции почти 500 генов в ДНК жителей Западной Евразии, что повлияло на их внешний вид и восприимчивость к различным заболеваниям, установили авторы нового исследования.

19 марта, 12:41
Игорь Байдов

Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.

5 апреля, 15:48
Александр Березин

Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.

10 апреля, 10:51
Татьяна Зайцева

Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария
Қабылан Тама
5 часов назад
-
0
+
Здравствуйте. Мне кажется самые мелкие частицы это фотоны т. е. просто луч свет .
    Mikhail Lukashev
    3 часа назад
    -
    0
    +
    Қабылан, казаться вам может всё, что угодно. В статье же речь об элементарных частицах, составляющих материю, а фотон - это бозон, переносчик электромагнитного взаимодействия. Поинтересуйтесь, что такое "Стандартная модель частиц".
Алена
13 часов назад
-
0
+
Интересно мысль проскочила, я не ученый и не физик, но вот что подумала есть ли такой вариант с помощью звука определенной волны или частоты ну соответственно подобрать расщипить кварк, почему... просто вспомнила про разбивающийся бокал от резонирующего звука, по сути бокал состоит из частиц атомов мы все состоим из атомов, так вот если для бокала нашлась своя частота так может и для кварков найдется мне кажется это более восполнимо чем коллайдер хотя может я фантазирую🤷
Кирилл Позолотов
18 часов назад
-
0
+
Спасибо! Хорошо поработали. Теперь иследователям нужен гигабак.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Комментарий на проверке

Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно