Neue exotische Teilchen erklären könnte was hält zusammen egal

Versteck ein neues exotischen Teilchen inmitten der Gobs von Daten von der weltweit größten Atom Smasher, haben Physiker entdeckt.

Das neue Teilchen, genannt Ds3 * ist ein Meson — eine Art von instabilen Teilchen gemacht von einem Quark und einem Antiquark. Quarks sind subatomare Teilchen und der grundlegenden Bausteine der Materie, die Protonen und Neutronen bilden. Sie sind durch die starke Wechselwirkung oder starke Kraft, das ist einer der vier fundamentalen Kräfte in der Natur zusammengehalten. (Elektromagnetismus, die schwache Wechselwirkung und die Gravitation sind die anderen drei). Keine stabile Form der Materie gäbe es ohne die starke Wechselwirkung zusammen halten.

Um das neue Teilchen, Tim Gershon, finden verwendet ein Professor für Physik an der University of Warwick in Großbritannien und sein Team die Dalitz Plot Analyse. Die Technik beteiligt warten auf das Partikel, in seiner grundlegendsten Elemente (Quarks) zerfallen und Verfolgung ihrer Bewegung in Large Hadron Collider (LHC), der weltweit größten Atom Smasher.

Dies ist das erste Mal wurde die Technik auf Daten aus dem LHC, befindet sich in einem 17-Meile-langen (27 Kilometer) unterirdische Tunnel an der Grenze zwischen Frankreich und der Schweiz verwendet. Die Analyse ist möglich, weil Physiker jetzt genug Erfahrung mit dem LHC-Daten haben und ihn für komplizierte Analyse können. Gershon sagte es noch mehr neuen Teilchen in den Daten verborgen sein könnte. [7 merkwürdige Fakten über Quarks]

"Was wir hier gezeigt haben, dass wir die vorhandenen Daten verwenden können, um neue Teilchen zu entdecken", sagte Gershon Leben Wissenschaft. "Hoffentlich haben wir eine Tür auf eine ganz neue Ära für diese Art von Studien eröffnet."

Ein ungewöhnliches Teilchen

Quarks kommen in sechs verschiedenen Geschmacksrichtungen bekannt, wie oben, unten, seltsam, Charme, oben und unten, und alle sechs eigene Antimaterie Gegenstück ein Antiquark genannt haben. Das Ds3 * Teilchen besteht aus einem Charme Antiquark und einem Strange-Quark. Quarks haben auch bestimmte Grad Drehung, die beschreiben, wie schnell sie sich bewegen. Eigenschaften wie den Spin und die Masse der Quarks bestimmen das Teilchen zu erstellen, das sie miteinander verschmelzen. Das Ds3 * Teilchen ist das erste Teilchen entdeckt mit einem Spin von dreien, die einem Charm-Quark enthält. Seine Eigenschaften machen ihn sehr vorhersehbaren Partikel und Gershon sagte thats, warum es ist der perfekte Kandidat für die Erforschung der starken Wechselwirkung.

Starke Wechselwirkung ist im Prinzip sehr gut verstanden, aber Physiker haben noch um die Gleichungen zu lösen, die sie beschreiben, Gershon sagte. Starke Wechselwirkung ist eine mächtige Kraft, dass es mehr von der Masse eines Atoms als den Quarks selbst ausmacht. Die Gleichung hinter der Kraft ist unglaublich komplex. Physiker und Mathematiker haben jahrelang mit ihm auseinandergesetzt, und jetzt, die modernsten Computer versuchen, es zu knacken. Das neue Teilchen Wissenschaftler näher bekommen konnte, um die Gleichung zu lösen, sagte Gershon. [Bilder: die weltweit schönsten Gleichungen]

Zur Beseitigung der Gleichung ist herauszufinden, die Beziehung zwischen dem Gitter Punkte von Raum und Zeit. Die Idee ist, die Auswirkungen der Wechselwirkungen zwischen diesen Punkten zu berechnen. Aber die Kraft ist so stark, dass die Gleichung bisher unlösbar erwiesen hat. Während Berechnungen viel besser bekommen haben, brauchen Wissenschaftler einen Benchmark zu sagen, wenn sie in die richtige Richtung gehen.

"Das neue Teilchen mehr und weniger perfekt für diesen Zweck ist", sagte Gershon.

Des Teilchens drei Spin und Aufnahme von einem Charm-Quark bedeuten verhält es sich in vorhersehbarer Weise in ein Gitter, und es ist leicht zu verfolgen. Wissenschaftler können die Messungen des neuen Teilchens und vergleichen ihn mit was sie, für die Interaktionen vorausgesagt haben zu sehen, ob sie auf dem richtigen Weg sind, sagte Gershon.

Das neue Teilchen könnte auch mehr über den klaffenden Unterschied zwischen dem Betrag der Materie und Antimaterie im Universum aufdecken. Antimaterie hat die entgegengesetzte elektrische Ladung der normalen Materie, und nach dem Urknall Materie und Antimaterie explodierte in das Universum in gleicher Höhe Physiker denken. Antimaterie ist selten, und Physiker sind nicht sicher, aber warum Frage kam, den Kosmos zu beherrschen. Einige denken, dass die Antwort in Partikel liegen kann, die Physiker noch zu entdecken. Diese Partikel sie Vorhersagen, passen nicht in das Reich des Standardmodells der Physik – die Gesetze, die das Universum regieren, wie Wissenschaftler es so weit verstehen.

"Neue Mesonen über Erweiterungen des Standardmodells [der Physik] lernen nicht," sagte Gershon. "Aber die gleiche Technik genutzt werden für die Suche nach neuen Teilchen und Quellen der Asymmetrie, die nicht in der Standardausführung enthalten sind" Gershon hinzugefügt, unter Bezugnahme auf die Asymmetrie zwischen der Menge der Materie und Antimaterie im Universum.

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