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
نجوای شبانه حیدر: مرثیه‌ای در سوگ یاس نبوی
نجوای شبانه حیدر: مرثیه‌ای در سوگ یاس نبوی
شایعات نگران‌کننده درباره حمله هسته‌ای از کجا نشئت می‌گیرد؟
play_arrow
شایعات نگران‌کننده درباره حمله هسته‌ای از کجا نشئت می‌گیرد؟
لحظاتی از تحقیر نتانیاهو به دست مردان ایران ‌زمین!
play_arrow
لحظاتی از تحقیر نتانیاهو به دست مردان ایران ‌زمین!
تصاویری از سوختن دو فروند نفتکش متخلف در تنگه هرمز
play_arrow
تصاویری از سوختن دو فروند نفتکش متخلف در تنگه هرمز
داستان موشک، در بازدید فرمانده
play_arrow
داستان موشک، در بازدید فرمانده
آیا داشتن خانه و خودرو باعث حذف کالابرگ می‌شود؟
play_arrow
آیا داشتن خانه و خودرو باعث حذف کالابرگ می‌شود؟
۴ شرط تعطیلی مدارس به روایت سخنگوی دولت
play_arrow
۴ شرط تعطیلی مدارس به روایت سخنگوی دولت
مراسم بدرقه مرحوم کوروش زارعی در حوزه هنری
play_arrow
مراسم بدرقه مرحوم کوروش زارعی در حوزه هنری
تصاویر قبل و بعد از انهدام سامانه‌های ناوبری دشمن در تنگه هرمز
play_arrow
تصاویر قبل و بعد از انهدام سامانه‌های ناوبری دشمن در تنگه هرمز
آیا قیمت بنزین تغییر می‌کند؟
play_arrow
آیا قیمت بنزین تغییر می‌کند؟
صوت کامل روضه‌خوانی عباس حیدرزاده در اولین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها از طرف رهبر معظم انقلاب در زینبیه
music_note
صوت کامل روضه‌خوانی عباس حیدرزاده در اولین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها از طرف رهبر معظم انقلاب در زینبیه
صوت کامل سخنرانی حجت‌الاسلام والمسلمین مهدی اصلانی در اولین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها از طرف رهبر معظم انقلاب در زینبیه
music_note
صوت کامل سخنرانی حجت‌الاسلام والمسلمین مهدی اصلانی در اولین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها از طرف رهبر معظم انقلاب در زینبیه
صوت کامل روضه‌خوانی حاج منصور ارضی در اولین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها از طرف رهبر معظم انقلاب در زینبیه
music_note
صوت کامل روضه‌خوانی حاج منصور ارضی در اولین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها از طرف رهبر معظم انقلاب در زینبیه
انهدام تجهیزات نظامی مزدوران سعودی در «الجوف» یمن
play_arrow
انهدام تجهیزات نظامی مزدوران سعودی در «الجوف» یمن
مسیر شهادت حضرت فاطمه زهرا (س)؛ از سقیفه تا شهادت
مسیر شهادت حضرت فاطمه زهرا (س)؛ از سقیفه تا شهادت