Фізики вперше побачили створення найважчої частинки у Всесвіті в нових умовах

Фізики з ЦЕРН під час експерименту на Великому адронному колайдері вперше побачили утворення найважчої фундаментальної частинки у Всесвіті: t-кварка або справжнього кварка. Створення цих частинок відбулося під час зіткнення іонів свинцю. Це відкриття є важливим кроком уперед у розумінні умов, які панували всього за частку секунди після Великого вибуху і народження Всесвіту, пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Найважча частинка у Всесвіті

Кварки — це фундаментальні елементарні частинки, які є основою всієї відомої матерії. З них складаються протони та нейтрони в ядрі атома. Існує шість видів або ароматів кварків. Якщо верхні та нижні кварки були виявлені в протонах і нейтронах, то чарівні, дивні, справжні та красиві кварки було виявлено лише внаслідок надзвичайно енергійних подій, адже вони дуже нестабільні.

Справжній, або t-кварк, є найважчою фундаментальною частинкою у Всесвіті, його вперше виявили 1995 року. Але він розпадається майже миттєво, що сильно ускладнює його вивчення. Справжній кварк розпадається всього за 5×10 в мінус 25 ступені секунд, і він є найменш стабільним із усіх кварків. Зазвичай t-кварки фізики вивчають під час зіткнення протонів на Великому адронному колайдері, але вперше їм вдалося побачити утворення цих частинок під час зіткнення іонів свинцю.

Умови в першу частку секунди після народження Всесвіту

Під час проведення експерименту було відтворено умови, які панували через частки секунди після Великого вибуху. Тоді вся матерія являла собою кварк-глюонну плазму. Елементарні частинки під назвою глюони є переносниками сильної взаємодії, тобто однієї з чотирьох фундаментальних сил Всесвіту. Глюони змушують кварки з'єднуватися разом. Кварк-глюонна плазма створила умови на самому початку існування Всесвіту для того, щоб утворилися протони, нейтрони та інші фундаментальні частинки, які складають матерію.

Кварк-глюонна плазма існує всього приблизно 10 у мінус 23 ступені секунд, що приблизно в 10 разів більше за час, необхідний для утворення і подальшого розпаду t-кварка. Отже, фізики можуть використовувати ці частинки, утворені в різний час існування кварк-глюонної плазми, щоб вивчати еволюцію самої плазми. Це може зрозуміти, що саме сприяло появі всієї матерії у Всесвіті.

Фізики вважають, що зможуть також використовувати істинний кварк для розуміння того, як розподіляється момент імпульсу всередині рухомих протонів і нейтронів. Вчені хочуть з'ясувати, чи розподіляється момент імпульсу порівну між кварками і глюонами, які складають ядро атома.

Під час утворення t-кварків учені помітили, що вони швидко розпадаються на W-бозон і красивий кварк. W-бозон є переносником слабкої взаємодії та розпадається на електрон або мюон і відповідне нейтрино. Є можливість розпаду W-бозона на кварки, але це дослідження буде проведено в майбутньому, коли фізики продовжать вивчати еволюцію кварк-глюонної плазми.

Як уже писав Фокус, Земля в далекому минулому була схожа на Сатурн і це пояснює дивні зміни на планеті. Вчені вважають, що сотні мільйонів років тому у Землі була така ж система кілець, як і у Сатурна.

Також Фокус писав про те, що спілкуватися з інопланетянами стане набагато простіше і в цьому допоможе ШІ. Розшифровка нових мов за допомогою ШІ може мати перевагу у вивченні мови потенційних інопланетян.

Також Фокус писав про те, що фізики з'ясували, як у космосі були створені найперші магнітні поля.