Schwer fassbare neue Pentaquark Teilchen entdeckt, nach 50 Jahren Jagd

Nach 50 Jahren ist die Jagd vorbei.

Wissenschaftler der Large Hadron Collider, der weltweit größten Atom Smasher, haben Beweis für die Existenz der Pentaquark, eine schwer fassbare subatomaren Teilchen gefunden, die zuerst vorgeschlagen wurde, zu mehr als 50 Jahren existieren.

"Das Pentaquark kein neues Teilchen", sagte Guy Wilkinson, ein Sprecher für das LHC-Experiment, das das Pentaquark entdeckt in einer Erklärung.

"Es ist einen Weg, um aggregierte Quarks, nämlich die grundlegenden Bestandteile der normalen Protonen und Neutronen in einem Muster, die nie zuvor in mehr als 50 Jahren der experimentellen Suche beobachtet wurde." Untersuchung ihrer Eigenschaften gestatten uns, besser zu verstehen, wie gewöhnliche Materie, die Protonen und Neutronen, aus denen wir sind alle gemacht, besteht." [Siehe Fotos der Welt das größte Atom Smasher (Large HadronCollider)]

Die neue Entdeckung bestätigt eine lang gehegte Vorstellung über die Natur der Materie. Im Jahr 1964 schlug Physiker Murray Gell-Mann, dass eine Gruppe von Teilchen bekannt als Baryonen, die Protonen und Neutronen, sind eigentlich aus drei noch winzigere geladenen Elementarteilchen Quarks genannt. Unterdessen ging die Theorie, eine andere Gruppe von Partikeln genannte Mesonen bestanden aus Quarks und Antiquarks Antimaterie Partnern.

Die Theorie wurde bald von Versuchsergebnissen validiert und Gell-Manns Arbeit gewann den Nobelpreis in Physik im Jahr 1969. Aber Knirschen der Zahlen in der Gell-Manns Theorie führte auch zu dem Schluss, dass andere, exotischere Teilchen, wie z. B. das Pentaquark existieren könnte: eine Gruppe von vier Quarks und einem Antiquark. In den vergangenen Jahrzehnten haben Menschen Hinweise von Pentaquarks in experimentellen Daten, sondern die ganze wandte sich sich falschen Spuren gesehen.

In der aktuellen Studie untersuchten Wilkinson und seine Kollegen den Zerfall von Teilchen nach Kollisionen im Large Hadron Collider (LHC), ein 17-Meile-langen (27 Kilometer) unterirdischen Ring unter Genf, Schweiz. Das Team untersuchte, wie ein bestimmtes Baryon bekannt als Lambda B in drei weitere Teilchen zerfallen: ein Proton, ein Partikel bekannt als J-Psi und ein geladenes Kaon.

Jedoch bemerkte Forscher bei der Analyse von Daten aus dieser Kollisionen, Stacheln, die die Lambda-B Baryonen vorgeschlagen einen Boxenstopp auf dem Weg zu diesen drei Teilchen verfallenden, Übergang in andere, fortgeschrittene Partikel auf dem Weg nahm.

"Wir haben alle Möglichkeiten für diese Signale geprüft, und feststellen, dass sie nur durch Pentaquark Staaten erklärt werden können", sagte Co-Studienautor Tomasz Skwarnicki, ein Physiker an der Syracuse University in New York.

Die neue Beweise für Pentaquarks ist wesentlich robuster als letzten Hinweise da das LHC-Experiment einen Detektor verwendet, der die abschließende Statuswerte der Partikel nach einer Kollision identifiziert Mitautor Sheldon Stone, ein Physiker an der Syracuse University studieren erzählte Leben Wissenschaft in einer e-Mail. Infolgedessen können die Wissenschaftler mathematische Detektivarbeit um die fortgeschrittene Verwesung Staaten besser zu identifizieren.

Basierend auf der LHC-Daten, schloss das Team seien diese intermediate Partikel Pentaquarks bestehend aus zwei Up-Quarks, ein Down-Quark, einem Charm-Quark und einem Anti-Charm-Quark. (Quarks gibt es in sechs Geschmacksrichtungen: oben, unten, oben, unten, seltsame und Charme.) Die Forscher haben nun ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Physical Review Letters vorgelegt.

Die neuen Ergebnisse bestätigen nicht nur das Standard-Modell, die dominierende Physik-Theorie, die erklärt, das Chaos in der subatomaren Teilchen, aus denen die Welt besteht, sondern sie auch neue Fragen aufwerfen.

Zum Beispiel ist es immer noch nicht klar, wie die Pentaquarks "zusammengeklebt werden". Einige Theorien besagen, dass Bestandteile der Pentaquark eng zusammen gebunden sind, während andere, einen losen Zusammenschluss zwischen der teeny subatomaren Teilchen vorschlagen. Verstehen, wie die starke Kraft Bindung Pentaquarks funktionieren könnte wichtig in anderen Foren zu sein.

"Dies kann in der Sternentstehung, wichtig", sagte beispielsweise Stein.

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