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
اظهارات قالیباف درباره شرایط توافق با آمریکا
play_arrow
اظهارات قالیباف درباره شرایط توافق با آمریکا
نفتکش‌ها در تنگه هرمز طعمه مین شدند
play_arrow
نفتکش‌ها در تنگه هرمز طعمه مین شدند
یادش بخیر حسینیه... چه برو بیایی بود فاطمیه...
play_arrow
یادش بخیر حسینیه... چه برو بیایی بود فاطمیه...
لحظاتی منتشر نشده از دیدارهای صمیمانه خانواده‌های شهدا با رهبر شهید
play_arrow
لحظاتی منتشر نشده از دیدارهای صمیمانه خانواده‌های شهدا با رهبر شهید
پرتاب موشک تنها لحظاتی بعد از هدف قرار گرفتن یک پرتابگر دیگر
play_arrow
پرتاب موشک تنها لحظاتی بعد از هدف قرار گرفتن یک پرتابگر دیگر
بلینکن: جنگ با ایران ذخایر مهمات آمریکا را به‌شدت کاهش داده است + فیلم
play_arrow
بلینکن: جنگ با ایران ذخایر مهمات آمریکا را به‌شدت کاهش داده است + فیلم
ناتوانی کنگره آمریکا در تامین بودجه مورد نیاز بخش کنترل تردد هوایی + فیلم
play_arrow
ناتوانی کنگره آمریکا در تامین بودجه مورد نیاز بخش کنترل تردد هوایی + فیلم
لحظه انهدام پهپاد MQ1 در آسمان جزیرۀ قشم + فیلم
play_arrow
لحظه انهدام پهپاد MQ1 در آسمان جزیرۀ قشم + فیلم
گزارشگر دیدار ستارگان ایران و لبنان: پهپادهای اسرائیلی بالای ورزشگاه در حال پرواز هستند + فیلم
play_arrow
گزارشگر دیدار ستارگان ایران و لبنان: پهپادهای اسرائیلی بالای ورزشگاه در حال پرواز هستند + فیلم
استوری 25 آبان؛ سالروز حماسه و ایثار مردم اصفهان
play_arrow
استوری 25 آبان؛ سالروز حماسه و ایثار مردم اصفهان
حکمت‌های الهی بیماری؛ از کفارهٔ گناهان تا تازیانهٔ تربیتی
حکمت‌های الهی بیماری؛ از کفارهٔ گناهان تا تازیانهٔ تربیتی
خلاصه بازی ایران ۲ - فلسطین ۰
play_arrow
خلاصه بازی ایران ۲ - فلسطین ۰
روایت مهندس حاجی اسفندیاری از دو دهه همراهی با پدر موشکی
play_arrow
روایت مهندس حاجی اسفندیاری از دو دهه همراهی با پدر موشکی
انفجار مهیب کشتی متخلف حمل گاز مایع درر تنگه هرمز
play_arrow
انفجار مهیب کشتی متخلف حمل گاز مایع درر تنگه هرمز
جمله ماندگار سیدحسن نصرالله به شهید محمود باقری
play_arrow
جمله ماندگار سیدحسن نصرالله به شهید محمود باقری