Hai moitas máis partículas, moitas máis
Os físicos buscan partículas misteriosas que deben transferir información entre xeracións de quarks e leptóns e que sexan responsables da súa interacción. A busca non é doada, pero as recompensas por atopar leptoquarks poden ser enormes.
Na física moderna, no nivel máis básico, a materia divídese en dous tipos de partículas. Por unha banda, están os quarks, que a maioría das veces se unen formando protóns e neutróns, que á súa vez forman os núcleos dos átomos. Por outra banda, están os leptóns, é dicir, todo o que ten masa, desde electróns comúns ata muóns e tons máis exóticos, pasando por neutrinos febles, case indetectables.
En condicións normais, estas partículas permanecen xuntas. Os quarks interactúan principalmente con outros quarks, e leptóns con outros leptóns. Porén, os físicos sospeitan que hai máis partículas que os membros dos mencionados clans. Moito máis.
Unha destas novas clases de partículas propostas recentemente chámase leptovarki. Ninguén atopou nunca evidencia directa da súa existencia, pero os investigadores están a ver algúns indicios de que é posible. Se isto puidese demostrarse definitivamente, os leptoquarks encherían o oco entre leptóns e quarks uníndose a ambos os tipos de partículas. En setembro de 2019, no servidor de reimpresión científica ar xiv, os experimentadores que traballaban no Large Hadron Collider (LHC) publicaron os resultados de varios experimentos destinados a confirmar ou descartar a existencia de leptoquarks.
Así o afirmou o físico do LHC Roman Kogler.
Cales son estas anomalías? Experimentos anteriores no LHC, no Fermilab e noutros lugares deron resultados estraños: máis eventos de produción de partículas do que prevé a física convencional. Os leptoquarks que se descompoñen en fontes doutras partículas pouco despois da súa formación poderían explicar estes eventos adicionais. Os traballos dos físicos descartaron a existencia de certos tipos de leptoquarks, sinalando que aínda non apareceron nos resultados partículas "intermedias" que unirían os leptóns a determinados niveis de enerxía. Cabe lembrar que aínda quedan amplos rangos de enerxía por penetrar.
Partículas interxeracionais
Yi-Ming Zhong, físico da Universidade de Boston e coautor dun artigo teórico sobre o tema en outubro de 2017, publicado no Journal of High Energy Physics como "The Leptoquark Hunter's Guide", dixo que aínda que a busca de leptoquarks é moi interesante. , agora está aceptado a visión da partícula é demasiado estreita.
Os físicos de partículas dividen as partículas da materia non só en leptóns e quarks, senón en categorías que chaman "xeracións". Os quarks arriba e abaixo, así como o electrón e o neutrino electrónico, son quarks e leptóns de "primeira xeración". A segunda xeración inclúe quarks encantados e estraños, así como muóns e neutrinos muóns. E os quarks altos e fermosos, os neutrinos tau e taon conforman a terceira xeración. As partículas de primeira xeración son máis lixeiras e estables, mentres que as de segunda e terceira xeración son cada vez máis voluminosas e teñen unha vida útil máis curta.
Estudos científicos publicados por científicos do LHC suxiren que os leptoquarks obedecen ás regras de xeración que rexen as partículas coñecidas. Os leptoquarks de terceira xeración poden fusionarse cun taon e un fermoso quark. A segunda xeración pódese combinar co muón e o quark estraño. Etc.
Con todo, Zhong, nunha entrevista co servizo "Live Science", dixo que a busca debería asumir a súa existencia. "Leptoquarks multixeracionais", pasando de electróns de primeira xeración a quarks de terceira xeración. Engadiu que os científicos están preparados para explorar esta posibilidade.
Poderíase preguntar por que buscar os leptoquarks e que poden significar. Teoricamente moi grande. algúns porque teoría da gran unificación en física, predicen a existencia de partículas que se combinan con leptóns e quarks, que reciben o nome de leptoquarks. Polo tanto, é posible que aínda non se atope o seu descubrimento, pero este é, sen dúbida, o camiño cara ao Santo Grial da ciencia.
