Большой адронный коллайдер сделал открытие через день после запуска: что нашли ученые

Новые структуры, которые обнаружили ученые из ЦЕРН, существуют всего одну стотысячную миллиардной доли секунды, но они могут объяснить, как формируется наша Вселенная, сообщает BBC.

Ученые на Большом адронном коллайдере, который находится в Швейцарии, смогли обнаружить новый способ объединения кварков. Кварки – это элементарные частицы, которые является фундаментальной составляющей известной нам материи. Из трех кварков состоят протоны и нейтроны, которые в свою очередь являются составляющей частью ядра атомов. А из атомов состоит вся материя, то есть вся известная нам Вселенная.

Подробно о том, что такое кварки и том, что ученые стали ближе к открытию новой силы природы, Фокус уже писал.

Экзотическая материя и новые частицы

Но несколько лет назад ученые из ЦЕРН заявили о существовании так называемой "экзотической" материи. Суть в том, что некоторые конфигурации кварков имеют свои отличительные от остальных подобных частиц особенности. По мнению ученых, эта экзотическая материя состоит из субатомных частиц, которые объединяют 4 и 5 кварков. Эти частицы назвали тетракварки и пентакварки.

В результате нового эксперимента на Большом адронном коллайдере, физикам удалось обнаружить один новый пентакварк и два новых тетракварка. На данный момент количество обнаруженных подобных частиц уже дошло до 21. Каждая из обнаруженных элементарных частиц уникальна, но больше все ученых удивил способ их объединения.

Новый пентакварк распадается на такие частицы, на которые не распадется ни один другой пентакварк. А два новых тетракварка имеют одинаковую массу, и ученые считают, что они могут быть первой известной науке парой структур, которые составляют экзотическую материю.

На пути к новой теории

По словам ученых, теперь данных элементарных частиц достаточно для того, чтобы их правильно классифицировать и расставить по местам в таблице, которая будет похожа на периодическую таблицу химических элементов. Таким образом, ученые смогут создать теорию, которая сможет объяснить экзотическую материю.

Казалось бы, в чем может быть важность нового открытия, которое касается новой формы взаимодействия между кварками и мельчайших различий между ними. Но именно взаимодействие между кварками создает так называемое сильное взаимодействие – одну из четырех фундаментальных сил природы во Вселенной. С помощью сильного взаимодействия внутренняя часть атомов, так сказать, удерживается вместе и атомы не распадаются. Если говорить глобально, то благодаря этому вся наша Вселенная и материя, которая ее составляет, имеет цельную структуру.

"Очень сложно рассчитать правильно сильное взаимодействие и мы не можем точно предсказать, как будут группироваться экзотические пентакварки и тетракварки. Но мы надеемся, что новые данные помогут нам разобраться с этим вопросом и мы разработаем теории, которые объяснят их существование", — говорит Крис Паркс из Манчестерского университета, Великобритания.

Новая частица из 6 кварков

После модернизации Большой адронный коллайдер приступил к работе 4 июля 2022 года, и ученые надеются сделать на нем новые открытия. Это касается и элементарных частиц, которые будут иметь 6 связанных между собой кварков.

По словам ученых, в отличие от обнаруженных новых тетракварков и пентакварков, которые существуют всего одну стотысячную миллиардной доли секунды, новые частицы будут существовать дольше – одну стомиллиардную долю секунды.

Конечно, сложно представить этот период времени, но все эти частицы двигаются почти со скоростью света и оставляют после себя невероятно короткий след – длиной в несколько миллиметров. Но и эти данные позволяют ученым делать новые открытия.

Также Фокус уже писал о том, что ученым из ЦЕРН удалось обнаружить Х частицы, которые существовали в первые секунды после рождения Вселенной.

Напоминаем, что физикам удалось точно узнать массу самой тяжелой из известных науке элементарных частиц.

Также Фокус писал о том, что ученым удалось разогнать Большой адронный коллайдер до рекордных 1,6 млрд столкновений в секунду.