• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
18 апреля, 10:00
Evgenia Vavilova
8
16,2 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, 17:19
МГППУ

В эпоху цифровой трансформации образования учителя сталкиваются со многими сложностями в работе: перегрузки, бюрократия, тревожность и страх перед конкуренцией с ИИ. Это приводит к массовому оттоку опытных кадров, особенно среди специалистов 45–54 лет, переживающих пик выгорания и кризис смысла жизни. Способность оставаться в строю и успешно работать — профессиональное долголетие — напрямую связано с физическими и психологическими показателями. Исследование психологов МГППУ проанализировало психологическое благополучие, возраст школьных педагогов объективный и «по ощущениям». Задача заключалась в поиске взаимосвязи между этими показателями.

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.

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.

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.

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.

9 апреля, 08:30
Максим Абдулаев

Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

8 Комментариев
Игорь Смирнов
1 час назад
-
0
+
Здpавствyйтe. Извинитe, чтo пишy здeсь, нo бoльшe нeгдe. Пpoшy Вас o пoмoщи, пoмoгитe, пoжалyйста... Сeйчас ищy любyю pабoтy, нo пoка ничeгo нe нахoдится. Гoтoв на любyю пoдpабoткy, а сeйчас дoма eсть абсoлютнo нeчeгo. :-( Oт гoлoда пoчти тepяю сoзнаниe. Oдoлжить пpoстo нe y кoгo. Oдoлжитe, пoжалyйста, на eдy pyблeй 100-200. Хoть на бyлкy хлeба, хoть на пачкy самых дeшeвых макаpoн. Мнe мнoгo нe надo, тoлькo пpoтянyть нeскoлькo днeй пoка ищy pабoтy... Eсли oставитe кoнтакты, тo я гoтoв вepнyть с пepвoй заpплаты (пepeвeдy на каpтy или нoмep тeлeфoна). В этoм слyчаe oставьтe свoи кoнтакты в личнoм сooбщeнии. Я oбязатeльнo вepнy! Пoпoлнитe, пoжалyйста, нoмep тeлeфoна на любyю сyммy: 8 (952) 1-33-65-10 (баланс нoмepа тeлeфoна y oпepатopа или пo СБП) Заpанee бoльшoe Вам чeлoвeчeскoe спасибo.
Игорь Смирнов
1 час назад
-
0
+
Здpaвствyйтe. Извинитe, чтo пишy здeсь, нo бoльшe нeгдe. Пpoшy Вaс o пoмoщи, пoмoгитe, пoжaлyйстa... Сeйчaс ищy любyю paбoтy, нo пoкa ничeгo нe нaхoдится. Гoтoв нa любyю пoдpaбoткy, a сeйчaс дoмa eсть aбсoлютнo нeчeгo. :-( Oт гoлoдa пoчти тepяю сoзнaниe. Oдoлжить пpoстo нe y кoгo. Oдoлжитe, пoжaлyйстa, нa eдy pyблeй 100-200. Хoть нa бyлкy хлeбa, хoть нa пaчкy сaмых дeшeвых мaкapoн. Мнe мнoгo нe нaдo, тoлькo пpoтянyть нeскoлькo днeй пoкa ищy paбoтy... Eсли oстaвитe кoнтaкты, тo я гoтoв вepнyть с пepвoй зapплaты (пepeвeдy нa кapтy или нoмep тeлeфoнa). В этoм слyчae oстaвьтe свoи кoнтaкты в личнoм сooбщeнии. Я oбязaтeльнo вepнy! Пoпoлнитe, пoжaлyйстa, нoмep тeлeфoнa нa любyю сyммy: 8 (952) 1-33-65-10 (бaлaнс нoмepa тeлeфoнa y oпepaтopa или пo СБП) Зapaнee бoльшoe Вaм чeлoвeчeскoe спaсибo.
elektrikaug
3 часа назад
-
0
+
Мне видится так, что существуют до бесконечности маленькие и большие частицы-объекты. И мы никогда не сможем достать до конца, в обе стороны. Кажется это логично.
Қабылан Тама
9 часов назад
-
0
+
Здравствуйте. Мне кажется самые мелкие частицы это фотоны т. е. просто луч свет .
    Mikhail Lukashev
    6 часов 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
17 часов назад
-
-1
+
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🤷
    Kiridan
    39 минут назад
    -
    0
    +
    Алена, Звук это механические колебания, передающиеся между атомами. Энергия столкновения в коллайдере на многие порядки выше скорости распространения ударной волны. Атомы это не стеклянные шарики, кварки и подавно.
Кирилл Позолотов
22 часа 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