سرن نتوانست کشف ذره چهارکوارکیِ آزمایشگاه فرمی را تایید کند!

تحلیل اولیه از داده‌هایی که مجموعه LHCb در آزمایشگاه فیزیک ذرات سرن نزدیک جنوا گرفته، ادعای اخیر فیزیکدان‌های آزمایش D0 از آزمایشگاه فرمی در آمریکا مبنی بر کشف ذره‌ای عجیب شامل چهار کوارک را مورد تردید قرار داده است.

چهارکوارکی گم شده: LHCb نتوانسته است X(5568) را آشکارسازی کند.

چهارکوارکی گم شده: LHCb نتوانسته است X(5568) را آشکارسازی کند.

به گزارش انجمن فیزیک ایران، عقیده بر این بود که این چهارکوارکی موسوم به X(5568) از کوارک‌های «بالا»، «ته» و پادکوارک‌های «پایین» و «شگفت» تشکیل شده است. کوارک‌ها اغلب یا به صورت جفت ظاهر شده، مزون‌ها را می‌سازند یا به صورت مجموعه‌ی سه تایی، باریون‌ها را به وجود می‌آورند. ذره‌ی جدید جرمی به اندازه‌ی ۵۵۶۸ Mev/c2 دارد و از داده‌های حاصل از برخورد پروتون-پادپروتون در آزمایش D0 که نه سال در برخورددهنده‌ی (هم اکنون غیرفعالِ) تواترون در جریان بوده، پیدا شده است. مجموعه‌ی D0 در خصوص کشف این چهارکوارکی با اهمیت آماری ۵٫۱σ مقاله‌ای برای Physical Review Letters فرستاد و در فوریه آن را در arXiv قرار داد. این مقدار آماری بزرگتر از مقدار مورد نیاز ۵σ برای اعلام یک کشف در فیزیک ذرات است.[مقاله ی فارسی]

جفت‌های اضافی

فیزیکدان‌های D0 به جای مشخص کردن خود ذره‌ی X(5568)، جفت‌هایی از مزون‌های Bs و مزون‌های پای را که از واپاشی X(5568) به وجود می‌آید تشخیص دادند. آنها متوجه ۱۱۳ تا از این جفت‌ها شدند که اضافه‌تر از حد زمینه‌ی مورد انتظار بودند. مجموع انرژی هر جفت حدود ۵۵۶۸ Mev بود و با جرم چهارکوارکی مطابقت داشت. X(5568) باید در برخورد پروتون-پروتون در برخورددهنده‌ی بزرگ هادرونی سرن(LHC) هم تولید شود. آزمایش LHCb- که برای آشکارسازی مزون‌های B طراحی شده- موقعیتی عالی برای مطالعه‌ی چهارکوارکی جدید است. اما متاسفانه، فیزیکدان‌های مشغول در LHCb، علیرغم اینکه داده‌های حاصل از ۲۰ برابر رخدادهای مزون Bs در گروه D0 را تحلیل کرده‌اند، نشانه‌ای از X(5568) نیافته‌اند.

فیزیکدان‌های ذرات به چهارکوارکی‌ها علاقه زیادی دارند زیرا اغلب هادرون‌های شناخته شده یا مزون هستند که کوارک و پادکوارک دارند یا باریون‌اند که ترکیبی از سه کوارک است. در نظریه‌ی نیروی قوی- کرومودینامیک کوانتومی(QCD)- انواع دیگری از باریون‌های عجیب با چهار کوارک (تتراکوارک) و پنج کوارک (پنتا کوارک) هم مجاز هستند. اما محاسبات کرومودینامیک کوانتومی فوق العاده مشکل است و نمی‌توان پیکربندی‌های ممکن از چهار یا پنج کوارکی‌ها را دقیقاً مشخص کرد.

هسته‌ی چارمونیوم

X(5568) به ویژه از آن جهت جالب است که برخلاف همه‌ی چهار و پنج کوارکی‌های شناخته شده که از جفت کوارک و پاد کوارک افسون charm تشکیل شده‌اند، چهارکوارک و پادکوارک با طعم‌های مختلف دارد. این امر برخی فیزیکدان‌ها را به این نتیجه‌ی احتمالی رساند که چارمونیوم -حالت مقیدی از کوارک و پادکوارک افسون- هسته‌ای می‌سازد که چهار و پنج کوارکی‌ها در اطراف آن شکل می‌گیرند. تحلیل LHCb در یک یادداشت کنفرانسی در وبگاه سرن توضیح داده شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: physicsworld.com

image_pdfimage_print
(9 نفر , میانگین : 5٫00 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=47493
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *