تستمر الضربات في الظهور من مختبر Fermi National Accelerator Laboratory التابع لوزارة الطاقة. في هذا الشهر ، أعلن المختبر عن اكتشاف كوارك علوي واحد نادر ، ثم قام بتضييق الفجوة - مرتين ، في الواقع - لكتلة جسيم هيجز بوسون ، أو "جسيم الله" الذي يعتقد أنه يعطي جميع الجزيئات الأخرى كتلتها.
اكتشف العلماء الآن جسيمًا جديدًا غير مرئي تمامًا يتحدى ما اعتقد علماء الفيزياء أنهم يعرفون عنه كيف تتحد الكواركات لتشكل المادة. يسمونه Y (4140) ، مما يعكس كتلته المقاسة البالغة 4140 ميجا إلكترون فولت.
قال جاكوبو كونيجسبيرج من جامعة فلوريدا ، المتحدث باسم فريق كاشف المصادم في فيرميلاب: "يجب أن تحاول إخبارنا بشيء ما". "حتى الآن ، لسنا متأكدين من ذلك ، لكن اطمئن إلى أننا سنستمر في الاستماع".
المسألة كما نعلم أنها تتكون من كتل بناء تسمى الكواركات. تتناسب الكواركات معًا بطرق مختلفة راسخة لبناء جزيئات أخرى: ميزونات ، مصنوعة من زوج كوارك - antiquark ، وباريونات ، مصنوعة من ثلاثة كواركات.
لكن مؤخرًا ، كشفت مصادمات الإلكترون-البوزيترون في مختبر SLAC الوطني في ستانفورد والمختبر الياباني KEK أمثلة عن هياكل الكوارك المركب - المسماةX وصالجسيمات - ليست الميزونات والباريونات المعتادة. والآن ، وجد تعاون كاشف المصادم في Fermilab (CDF) أدلة على جسيم Y (4140).
يتحلل الجسيم Y (4140) إلى زوج من الجسيمات الأخرى ، J / psi و phi ، مما يوحي للفيزيائيين أنه قد يكون تكوينًا من الكواركات الساحرة والمضادة للادوية. ومع ذلك ، فإن خصائص هذا الاضمحلال لا تتناسب مع التوقعات التقليدية لمثل هذا المكياج. التفسيرات المحتملة الأخرى وراء بنية الكوارك - antiquark البسيطة هي الجسيمات الهجينة التي تحتوي أيضًا على الغلوونات ، أو حتى تركيبات رباعية الكواركات.
لاحظ علماء Fermilab جسيمات Y (4140) في اضمحلال جسيم تم إنتاجه بشكل أكثر شيوعًا يحتوي على كوارك سفلي ، يسمى B + meson. فحصوا من خلال تريليونات من تصادمات البروتونات المضادة للبروتونات من تيفاترون من فيرميلاب ، حددوا عينة صغيرة من ميزونات B + التي تحللت في نمط غير متوقع. أظهر التحليل الإضافي أن الميزونات B + تتحلل إلى Y (4140).
الجسيمات Y (4140) هي أحدث عضو في عائلة من الجسيمات ذات الخصائص غير العادية المماثلة التي لوحظت في السنوات العديدة الماضية من قبل المجربين في Fermilab's Tevatron وكذلك في KEK ومعمل SLAC ، الذي يعمل في ستانفورد من خلال شراكة مع الولايات المتحدة قسم الطاقة.
قال الفيزيائي الياباني Masanori Yamauchi ، المتحدث باسم KEK: "نهنئ CDF على أول دليل على حالة Y جديدة غير متوقعة تتحلل إلى J / psi و phi". "قد تكون هذه الحالة مرتبطة بحالة Y (3940) التي اكتشفها Belle وقد تكون مثالًا آخر على هادرون غريب يحتوي على كواركات ساحرة. سنحاول تأكيد هذه الحالة في بيانات Belle الخاصة بنا ".
يحاول الفيزيائيون النظريون فك شفرة الطبيعة الحقيقية لهذه المجموعات الغريبة من الكواركات التي تقع خارج فهمنا الحالي للميسون والباريونات. في هذه الأثناء ، يستمر التجريبيون في البحث عن المزيد من هذه الجسيمات.
قال المتحدث باسم فيرميلاب روب روزر: "نحن نبني على معرفتنا قطعة قطعة ، وبفعل قطع كافية ، سوف نفهم كيف يتناسب هذا اللغز معًا".
ملاحظة Y (4140) هي موضوع مقالة قدمتها CDF إلى رسائل المراجعة البدنية هذا الاسبوع. إلى جانب الإعلان عن Y (4140) ، يقدم التعاون في تجربة CDF أكثر من 40 نتيجة جديدة في مؤتمر Moriond على الكم الديناميكي الكمومي في أوروبا هذا الأسبوع ، بما في ذلك اكتشاف إنتاج الكوارك الكهربي الأعلى وحد جديد على بوزون هيجز ، في حفلة موسيقية مع مجربين من تعاون DZero من Fermilab.
المصدر: Fermilab
