نشانه‌ای از کوارک سر

گروه آزمایش‌‌گر UA1 که در برخورد دهنده پروتون پادپرتون سرن در ژنو سوییس مشغول کار است، در ماه ژوئیه نخستین نشانه مبنی بر وجود ششمین نوع کوارک را گزارش کرد. این تیم که توسط کارلو روبیا از سرن
پنجشنبه، 23 شهريور 1396
تخمین زمان مطالعه:
پدیدآورنده: علی اکبر مظاهری
موارد بیشتر برای شما
نشانه‌ای از کوارک سر
نشانه‌ای از کوارک سر

مترجم: احمد رازیانی
منبع:راسخون
 

گروه آزمایش‌‌گر UA1 که در برخورد دهنده پروتون پادپرتون سرن در ژنو سوییس مشغول کار است، در ماه ژوئیه نخستین نشانه مبنی بر وجود ششمین نوع کوارک را گزارش کرد. این تیم که توسط کارلو روبیا از سرن و دانشگاه هاروارد، رهبری می‌شود شش رویداد مشاهده کرد که می‌شد آن‌ها را واپاشی بوزون W به یک کوارک سر و یک پادکوارک نه و به دنبال واپاشی خود کوارک سر تعبیر کرد.
در مدل استاندارد نیروی الکترو ضعیف واینبرگ _سلام_ گلاشو، واحد‌های بنیادی ماده عبارتند از شش کوارک و شش لپتون عبارتند از الکترون، نوترینوی الکترون، میون، نوترینوی میون، تاز و نوترینوی تاز. پروتون و نوترون از کوارک‌های u و d ساخته شده‌اند؛ کوارک‌های سنگین‌تر ناپایدارند اما می‌توانند در برخوردهای بالا _انرژی خلق شوند و به مدت کمی باقی بمانند. تا سال ۱۹۷۴ تنها کوارک‌های u، d و s شناخته شده بودند، نشانهٔ کوارک افسون در ۱۹۷۴ کشف شد، و کوارک b که سنگینی آن پنج برابر پروتون است در سال ۱۹۷۷ کشف شد. از آن زمان جستجو برای یافتن کوارک سر که وجود آن پیش‌بینی شده بود قطع نشده است. آخرین بار در برخورد دهندهٔ الکترون پوزیترون پترا، در هامبورگ آلمان غربی، پژوهش بی‌ثمری به منظور یافتن حالت بستهٔ ti که توپونیوم نامیده می‌شود انجام گرفت؛ نتیجه این بود که جرم کوارک سر از ۲۲GeV تجاوز می‌کند.
بوزون W از طریق مشاهدهٔ واپاشی آن به زوج لپتون‌ها ، مثلاً به الکترون و نوترینوی الکترون یا میون و نوترینوی میون کشف شد. علاوه براین انتظار می‌رود که W به حالت‌های کوارک _ پادکوارک نیز وابپاشد. به دنبال کشف ۱۹۸۳ ی بوزون‌های W و Z در برخورد دهنده سرن، جستجوی شدیدی برای مشاهدهٔ آفرینش کوارک سر از طریق مد واپاشی W_tb آغاز شد.
جرم بزرگ (بیش از ۲۲GeV) و در نتیجه طول عمر کوتاه کوارک سر باعث می‌شود که تنها محصولات واپاشی آن قابل مشاهدهٔ مستقیم در آزمایشگاه باشد. انتظار می‌رود کوارک سر به سه کوارک سبک با یک کوارک سبک‌تر از خود و دو لپتون تجزیه شود. فیزیک‌دان‌های UA1 توجه خود را روی دو واپاشی متمرکز کرده‌اند، چرا که این دو مد واپاشی توپولوژی رویداد نسبتاً ساده و مشخصی دارند که در آن یک میون یا الکترون پر انرژی منفرد عمود بر باریکه‌های فرودی (به طور عرضی) گسیل می‌شود. هم‌چنین قابلیت آشکارساز UA1 برای آشکارسازی الکترون، میون، و نوترینوی به خوبی با این فرآیند تطبیق داده شده است.
در مورد واپاشی tb_W و واپاشی متعاقب کوارک سر حالت نهایی شامل یک جفت لپتون و یک زوج کوارک - پادکوارک خواهد بود. اگرچه کوارک‌ها باید به واسطهٔ بار کسریشان (۱/۳ یا ۲/۳ بار الکترون) قابل تشخیص باشند، با این حال تاکنون تولید کوارک آزاد در برهم‌کنش‌های بالا - انرژی مشاهده نشده است. در عوض کوارک‌ها - در این مورد کوارک‌های ته و پادته - به "جت" هایی از ذرات با بر هم کنش قوی (در ابتدا پیون) تبدیل می‌شوند.
در فرایند W__lvlbb هر چهار ذرهٔ دختر با مؤلفهٔ تکانهٔ ذاتی‌ای که عمود بر باریکهٔ پروتون و پادپروتون است گسیل می‌شوند. آزمایشگران در جستجوی کوارک سر (۱۳۶۳) بیش از سه میلیون برهم‌کنش را که در فاصله اکتبر ۱۹۸۳ و ژوئن ۱۹۸۴ ثبت شده‌اند بیخته‌اند. آن‌ها به دنبال رویدادهایی گشته‌اند که دارای (الف) یک الکترون یا میون منفرد با تکان عرضی بیش از 12GeV/c و (ب) دو جت (متناظر با کوارک‌های ته و پادته) هر یک با تکانهٔ عرضی بیش از ۸GeV/c باشند. نتیجهٔ جستجو سه رویداد از نوع الکترونی و سه رویداد از نوع میونی بوده است. در کلیهٔ این رویدادها مقدار معینی انرژی عرضی ناپدید می‌شود. این انرژی احتمالاً توسط نوترینو، که نمی‌توان مشاهده‌اش کرد، به تاراج می‌رود.
تعداد رویدادهای مشاهده شده با پیش‌گویی‌های مدل الکتروضعیف کم و بیش مطابقت می‌کند‌. از این مشاهدات جرم کوارک سر را می‌توان چیزی بین ۵۰GeV/c و ۳۰ حدس زد.
آگاهی دقیق‌تر از جرم کوارک سر در گرو افزایش داده‌ها و بررسی مفصل خطاهای سیستماتیک مربوط به تعیین انرژی کوارک است. باید تذکر داد که این نتیجه آزمایش، اگر تأیید شود، نخستین مشاهده ذره‌ای است که به چند کوارک وامی‌پاشد.
 
تبلیغات در راسخون
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما
مقایسه اشتراک های تام؛ کدام اشتراک تام برای دانش‌آموزان مناسب‌تر است؟
مقایسه اشتراک های تام؛ کدام اشتراک تام برای دانش‌آموزان مناسب‌تر است؟
واکنش عراقچی به انتخابات آمریکا: ببینیم کی می‌توانند نتایج را هضم کنند + فیلم
play_arrow
واکنش عراقچی به انتخابات آمریکا: ببینیم کی می‌توانند نتایج را هضم کنند + فیلم
ترامپ در برابر سؤال درباره بازنده بودن سکوت کرد + فیلم
play_arrow
ترامپ در برابر سؤال درباره بازنده بودن سکوت کرد + فیلم
رهبر دموکرات‌های مجلس نمایندگان آمریکا: به برکناری هگست رأی می‌دهم + فیلم
play_arrow
رهبر دموکرات‌های مجلس نمایندگان آمریکا: به برکناری هگست رأی می‌دهم + فیلم
ویدیوی منتسب به حمله به جزیره قشم + فیلم
play_arrow
ویدیوی منتسب به حمله به جزیره قشم + فیلم
لیویت: ترامپ دیگر نامزد انتخابات ریاست‌جمهوری نخواهد شد + فیلم
play_arrow
لیویت: ترامپ دیگر نامزد انتخابات ریاست‌جمهوری نخواهد شد + فیلم
سناتور منتقد ترامپ: آمریکا مایه ننگ است + فیلم
play_arrow
سناتور منتقد ترامپ: آمریکا مایه ننگ است + فیلم
انتشار تصاویر نزدیک از کشتی‌ در حال سوختن در تنگه هرمز + فیلم
play_arrow
انتشار تصاویر نزدیک از کشتی‌ در حال سوختن در تنگه هرمز + فیلم
ادامه اعتراضات ضد دولتی در آلبانی و درگیری معترضان با پلیس + فیلم
play_arrow
ادامه اعتراضات ضد دولتی در آلبانی و درگیری معترضان با پلیس + فیلم
خسارت به برج آرامکو در ریاض بر اثر سقوط بقایای موشک‌های یمنی + فیلم
play_arrow
خسارت به برج آرامکو در ریاض بر اثر سقوط بقایای موشک‌های یمنی + فیلم
هشدار سخنگوی سپاه درباره خطر مین‌های دریایی در تنگه هرمز + فیلم
play_arrow
هشدار سخنگوی سپاه درباره خطر مین‌های دریایی در تنگه هرمز + فیلم
ثبت رکورد جهانی علیرضا یوسفی در دسته فوق‌سنگین وزنه‌برداری از نگاه دوربین فدراسیون جهانی + فیلم
play_arrow
ثبت رکورد جهانی علیرضا یوسفی در دسته فوق‌سنگین وزنه‌برداری از نگاه دوربین فدراسیون جهانی + فیلم
اعتراف فرماندار جمهوری‌خواه فلوریدا: انتخابات میان‌دوره‌ای دهن‌کجی به ترامپ و جمهوری‌خواهان بود + فیلم
play_arrow
اعتراف فرماندار جمهوری‌خواه فلوریدا: انتخابات میان‌دوره‌ای دهن‌کجی به ترامپ و جمهوری‌خواهان بود + فیلم
دانشمند آمریکایی: استفاده از بمب اتم علیه ایران می‌تواند راه را برای جنگ‌های هسته‌ای بعدی باز کند + فیلم
play_arrow
دانشمند آمریکایی: استفاده از بمب اتم علیه ایران می‌تواند راه را برای جنگ‌های هسته‌ای بعدی باز کند + فیلم
کارشناس مسائل بین‌الملل: آمریکا در حال طی کردن دوران افول خود است + فیلم
play_arrow
کارشناس مسائل بین‌الملل: آمریکا در حال طی کردن دوران افول خود است + فیلم