LHC’deki çarpışma, kuarkların iç yapısı olmayan temel parçacıklar olduğunu güçlendiriyor

CERN’in Grande Colisor’sindeki CMS dedektörü, proton çarpışmalarını analiz etti ve kuarklarda iç yapıya ilişkin hiçbir kanıt bulamadı. Araştırmada LHC’nin ikinci çalışma aşamasından elde edilen veriler kullanılmış ve ölçekler 10⁻²⁰ metreye kadar test edilmiştir. Sonuçlar parçacık fiziğinin mevcut modelini güçlendiriyor.

Kuarklar, sıradan maddeyi oluşturan protonları ve nötronları oluşturur. Teori onları daha küçük parçaları olmayan nokta parçacıklar olarak tanımlıyor. Önceki Experimentos’ler bu görüşü zaten doğrulamıştı ancak daha derin katmanlara yönelik arayışlar devam ediyor. Yeni çalışma gözlem sınırını ilerletiyor.

Rutherford kılavuzlu akım araştırma yöntemi

Deney, 1911’de Ernest Rutherford tarafından kullanılan prensibi takip ediyor. Ele, altın folyoyu alfa parçacıklarıyla bombardıman etti ve saçılma açılarını gözlemledi. Çoğu doğrudan geçti, ancak bazıları sekti. Isso merkezde yoğunlaşan atom çekirdeğini ortaya çıkardı.

LHC’de proton çarpışmaları bu protonları kuarklara böler. Kuarklar parçacık jetleri olarak ortaya çıkar. CMS bu jetler arasındaki açıların dağılımını ölçer. Eğer kuarkların bir iç yapısı olsaydı jetlerin şekli belirli enerjilerde değişirdi. Toplanan veriler bu önemli sapmayı göstermiyor.

Ekip bir milyondan fazla olayı inceledi. Açı dağılımları, nokta parçacıkları için Modelo Padrão tahminleriyle eşleşiyor. Pequenas farklılıkları yüksek kütle aralıklarında ortaya çıkar ancak istatistiksel ve sistematik belirsizliklerin kapsamına girer.

Análise, 13 TeV’de 138 fb⁻¹ veri kullanır

Çalışma 13 teraelektronvolttaki çarpışmalara dayanıyor. Entegre parlaklık 138 fb⁻¹’ye ulaşır. Araştırmacılar dedektör etkilerini düzeltti ve bunları NNLO sırasına göre pertürbatif QCD hesaplamaları ve elektrozayıf NLO düzeltmeleriyle karşılaştırdı.

• Distribuições çeşitli di-jet kütle aralıklarında normalleştirilmiş açısal açılar
• Bileşik kuark senaryolarıyla doğrudan Comparação
• Kuarklar arasındaki temas etkileşimlerinde Limites
• Restrições’den ekstra boyutlara, kuantum kara deliklere ve karanlık madde aracılarına

Şu ana kadarki en katı sınırlar, belirli enerji ölçeklerinin üzerindeki bileşik kuarkları hariç tutuyor. Solak kuarkların bulunduğu referans modelde yapıcı girişim için sınır 37 TeV’e ulaşıyor.

Quarks temel bloklar olarak kalıyor

Fizik zaten birçok devrimden geçti. Átomos, çekirdeğin keşfine kadar bölünemezdi. Prótons ve nötronlar, kuarklar 1968’de SLAC’ta doğrulanana kadar temel düzeyde görünüyordu. Agora, CMS, testi protonun boyutundan bin kat daha küçük mesafelere iter.

Leia Também

Nikki Glaser, Taylor Swift ve Travis Kelce’nin düğününe davet edilmediğini açıkladı

Üçüncü maçta Desmond Bane yedi üçlük attı ve Magic, Pistons’u 113-105 mağlup etti

IPhone Ultra, Eylül ayında piyasaya sürülmesi planlanan Apple’ın katlanabilir telefonunun adını taşıyor

Mesmo’nin herhangi bir altyapı belirtisi olmaması nedeniyle bilim insanları daha küçük ölçeklerdeki olasılıkları da göz ardı etmiyor. Mevcut deney, 10⁻²⁰ m’den büyük yapıları sınırlamaktadır. Isso, bir protonun çapının yaklaşık yüz binde birine eşdeğerdir.

Sonuç aynı zamanda Modelo Padrão’nin ötesindeki diğer olayları da kısıtlar. Acoplamentos anormal gluonlara, eksen benzeri parçacıklara ve karanlık madde aracılarına daha sıkı sınırlar verilmiştir. Analiz tek bir yayında birden fazla teorik modeli kapsamaktadır.

LHC’nin Futuro’si daha fazla hassasiyet getirecek

LHC operasyonunun üçüncü aşaması halihazırda yeni veriler topluyor. 2030 için planlanan HiLumi LHC yükseltmesi çarpışma oranını önemli ölçüde artıracak. Daha fazla istatistikle araştırmacılar saçılma açısının ölçümündeki belirsizlikleri azaltacak.

Daha doğru Medições, ince sapmaları ortaya çıkarabilir veya kuarkların nokta davranışını daha da doğrulayabilir. CMS, jet dağıtımlarında yeni fizik işaretlerini aramaya devam etmeyi planlıyor.

Etrafımızdaki sıradan madde bu parçacıklara bağlıdır. Qualquer’nin bileşimi hakkındaki keşfi, karanlık madde ve güçlerin birleşmesi gibi konular da dahil olmak üzere evrenin anlaşılmasını etkileyecektir. Şimdilik kuarklar temel parçacıklar olarak konumlarını koruyorlar.

Bilim insanları kanıtın yokluğunun kesin yokluğu kanıtlamadığını vurguluyor. Daha yüksek enerjilere veya farklı tekniklere sahip Experimentos vadeli işlemleri daha da küçük mesafeleri keşfedebilir. LHC bu sınırın ana aracı olmaya devam ediyor.