โดย คลารา มอสโควิตซ์ เผยแพร่ 29 กุมภาพันธ์ 2016 เว็บสล็อตออนไลน์ The potential new tetraquark particle, made of four quarks, decays into two mesons, or pairings of two quarks, which then decay into other daughter particles.อนุภาค tetraquark ใหม่ที่มีศักยภาพซึ่งทําจากสี่ควาร์กสลายตัวเป็นสอง mesons หรือการจับคู่ของสองควาร์กซึ่งจะสลายตัวเป็นอนุภาคลูกสาวอื่น ๆ (เครดิตภาพ: เฟอร์มิแล็บ)
หลักฐานสําหรับอนุภาคที่ไม่เคยเห็นมาก่อนซึ่งมีควาร์กสี่ประเภทได้ปรากฏในข้อมูลจากคอลลิเดอร์
Tevatron ที่ห้องปฏิบัติการ Fermi National Accelerator (Fermilab) ในรัฐอิลลินอยส์ อนุภาคใหม่ซึ่งเป็นคลาสของ “tetraquark” ทําจากควาร์กล่างควาร์กแปลก ๆ ควาร์กขึ้นและควาร์กลง การค้นพบนี้สามารถช่วยอธิบายกฎที่ซับซ้อนซึ่งควบคุมควาร์กซึ่งเป็นอนุภาคพื้นฐานขนาดเล็กที่ประกอบขึ้นเป็นโปรตอนและนิวตรอนภายในอะตอมทั้งหมดในจักรวาล
โปรตอนและนิวตรอนแต่ละตัวมีสามควาร์กซึ่งเป็นการจัดกลุ่มที่เสถียรที่สุด ควาร์กคู่หนึ่งที่เรียกว่า mesons ก็มักปรากฏเช่นกัน แต่กลุ่มควาร์กที่ใหญ่กว่านั้นหายากมาก นักวิทยาศาสตร์ที่ Large Hadron Collider (LHC) ในสวิตเซอร์แลนด์เมื่อปีที่แล้วเห็นสัญญาณแรกของ pentaquark ซึ่งเป็นการจัดกลุ่มห้าควาร์กซึ่งได้รับการทํานายมานานแล้ว แต่ไม่เคยเห็นมาก่อน tetraquark แรกถูกพบในปี 2003 ที่การทดลองเบลล์ในญี่ปุ่นและตั้งแต่นั้นมานักฟิสิกส์ได้พบกับการจัดเรียงที่แตกต่างกันครึ่งโหล แต่คนใหม่ถ้ายืนยันจะพิเศษ “สิ่งที่ไม่เหมือนใครในกรณีนี้คือโดยพื้นฐานแล้วเรามีควาร์กสี่ควาร์ก ซึ่งทั้งหมดแตกต่างกัน—ล่าง ขึ้น แปลก และลง” Dmitri Denisov โฆษกร่วมของการทดลอง DZero กล่าว “ในการกําหนดค่าก่อนหน้านี้ทั้งหมดมักจะสองควาร์กจะเหมือนกัน นี่มันบอกอะไรเราหรือเปล่า? ฉันหวังว่าใช่. “
การจัดเรียงที่ผิดปกติซึ่งเรียกว่า X(5568) ในเอกสารที่ส่งไปยังPhysical Review Letters อาจสะท้อนถึงกฎที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับวิธีที่ประเภทต่างๆ หรือ “รสชาติ” ของควาร์กผูกติดกัน—กระบวนการที่เปิดใช้งานโดยแรงที่แข็งแกร่งที่สุดในธรรมชาติ ที่เรียกว่าอย่างเหมาะสมคือพลังที่แข็งแกร่ง นักฟิสิกส์มีทฤษฎี
ที่เรียกว่าควอนตัมโครโมไดนามิกส์ซึ่งอธิบายว่าแรงที่แข็งแกร่งทํางานอย่างไร แต่ก็ไม่สะดวกอย่างไม่น่า
เชื่อและยากที่จะคาดการณ์ด้วย “แม้ว่าเราจะเข้าใจคุณสมบัติหลายอย่างของพลังที่แข็งแกร่ง แต่เราไม่เข้าใจทุกอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งว่าพลังที่แข็งแกร่งทําหน้าที่อย่างไรในระยะไกล” Denisov “และในระดับพื้นฐานเรายังไม่มีรูปแบบที่ดีมากว่าควาร์กมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรเมื่อมีผู้เข้าร่วมค่อนข้างน้อย”
คําถามเปิดหนึ่งข้อคือ: มีกี่ควาร์กที่สามารถเกาะติดกันเพื่อสร้างอนุภาคได้? จนถึงตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ยังไม่เห็นการจัดกลุ่มมากกว่าห้ากลุ่ม แต่ในทางทฤษฎีไม่มีข้อ จํากัด นักฟิสิกส์ยังต้องการค้นพบการกําหนดค่าที่แตกต่างกันของสี่และห้าควาร์กกว่ากํามือที่ได้เห็น “การค้นหา tetraquarks ได้พิสูจน์แล้วว่าทําได้ยาก แต่มีแนวโน้มว่าจะมีกมากที่จะหาได้” ดอน ลินคอล์น นักฟิสิกส์ของ Fermilab สมาชิกของทีม DZero กล่าว
Collider Tevatron ปิดตัวลงในปี 2011 แต่ทีม DZero พบสัญญาณของ tetraquark ใหม่ในคลังข้อมูลจากการชนกันของอนุภาคหลายหมื่นล้านชิ้นที่เกิดขึ้นระหว่างการดําเนินงาน 28 ปี การทดลองอื่น ๆ เช่นโครงการ LHCb (“b” ย่อมาจากความงาม) ของ LHC กําลังดูข้อมูลของตนเองเพื่อดูว่าพวกเขามีหลักฐานของอนุภาคด้วยหรือไม่ “ถ้าเป็นเรื่องจริง มันจะน่าสนใจมาก” เชลดอน สโตน นักฟิสิกส์ LHCb จาก
มหาวิทยาลัยซีราคิวส์กล่าว “การหารือระหว่างผู้ทํางานร่วมกันของ LHCb ได้หยิบยกประเด็นที่น่าเป็นห่วงหลายประการเกี่ยวกับผลลัพธ์ DZero ที่ LHCb สามารถตรวจสอบได้อย่างรวดเร็ว จนกว่าการตรวจสอบจะเสร็จสิ้นและผล DZero ได้รับการยืนยันเราไม่แน่ใจว่าพวกเขาเห็นอะไร”
ไม่ว่าจะด้วยวิธีใดนักวิทยาศาสตร์คาดว่าเครื่องเร่งอนุภาคในปัจจุบันโดยเฉพาะอย่างยิ่ง LHC ซึ่งเริ่มต้นใหม่เมื่อปีที่แล้วที่ระดับพลังงานที่สูงขึ้นกว่าเดิมจะค้นพบการกําหนดค่าอนุภาคใหม่ ๆ มากขึ้นในกไม่กี่ปีข้างหน้าทําให้เป็นช่วงเวลาที่น่าตื่นเต้นสําหรับฟิสิกส์ควาร์กและเพื่อล้างกลศาสตร์ที่ซับซ้อนของแรงที่
แข็งแกร่ง “ฉันจะเปรียบเทียบกับบางอย่างเช่นปริศนา—มันยังไม่เสร็จ แต่เราได้เพิ่มกชิ้นหนึ่งให้กับสิ่งที่รู้จักแล้ว” Denisov “หวังว่าในที่สุดจะมีทฤษฎีที่อธิบายข้อสังเกตเหล่านี้เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้นเกี่ยวกับควาร์กเหล่านี้และกองกําลังที่ทําหน้าที่ระหว่างพวกเขา”
บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรกที่ ScientificAmerican.com © ScientificAmerican.com. สงวนลิขสิทธิ์. เว็บสล็อต
