النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات هو النظرية الأساسية التي توحد بشكل أنيق فهمنا للقوى الأساسية والجسيمات التي تشكل الكون. فكر في الأمر كنوع من الجدول الدوري لفيزياء الجسيمات. يميز هذا النموذج جميع الجسيمات دون الذرية المعروفة، بما في ذلك ستة أنواع من الكواركات، وستة أنواع من اللبتونات (مثل الإلكترون)، والجسيمات الحاملة للقوة مثل الفوتونات للمغناطيس الكهربائي، والغلوونات للقوة القوية، وبوزونات W و Z للقوى الضعيفة. قوة. .
البروتونات والنيوترونات ليست جزءًا من النموذج القياسي لأنها جسيمات كبيرة مكونة من الكواركات. جميع الجسيمات الكبيرة وجميع المواد مصنوعة من الكواركات واللبتونات فقط.
من بين العديد من الجسيمات التي تنبأ بها النموذج القياسي، هناك بعض الجسيمات الغريبة التي لم يتم تأكيدها حتى الآن. وتشمل هذه “كرات الغراء”، أو حزم من الجسيمات المصنوعة بالكامل من الغلوونات، وهي جسيمات تنقل القوة القوية. بمعنى آخر، كرة الغراء هي جسيم مصنوع بالكامل من الطاقة. عشاق حرب النجوم، ابتهجوا!
لا تدع الاسم السخيف يخدعك. جلوبلز مثيرة للاهتمام للغاية – وعلى الرغم من مراوغتها، فإن العديد من علماء فيزياء الجسيمات يعتقدون أنها موجودة بالفعل. في الآونة الأخيرة، ربما تكون عقود من العمل على مصادم الجسيمات في بكين قد وجدت أول دليل على وجود جسيم جديد يسمى كرة الغراء، X(2370)، يتحلل من نوع معين من الميزون يسمى J/ψ.
كرة مصنوعة من القوة
يكمن الاختلاف الرئيسي بين كرات الغراء والجزيئات الأخرى في تركيبها والتفاعلات التي تنطوي عليها. في الهادرونات العادية، مثل البروتونات والنيوترونات، تعمل الغلوونات بمثابة “الغراء” الذي يتوسط القوة القوية بين الكواركات. في المقابل، الغلوونات هي حالات غلوونية نقية – في الأساس، مجموعات من الغلوونات التي ترتبط ببعضها البعض. يعد هذا الارتباط الذاتي ميزة فريدة تنشأ من خاصية الغلوونات للتفاعل مع بعضها البعض، على عكس حاملات الشحنة الأخرى مثل الفوتونات في الكهرومغناطيسية.
يعد اكتشاف ودراسة كرات الغراء أمرًا صعبًا لأنه من المتوقع أن تختلط مع جسيمات أخرى تحتوي على كوارك وتتحلل إلى جسيمات مألوفة أكثر، مما يجعلها بعيدة المنال في الملاحظات التجريبية.
منذ أن تم إطلاقه على الإنترنت لأول مرة في عام 2008، سجل مقياس بكين الطيفي III – تجربة الكشف عن الجسيمات الموجودة في مصادم الإلكترون والبوزيترون في بكين – 10 مليار حدث أنتج جسيمات J/ψ. بما في ذلك جسيم X(2370) الذي تم تحديده حديثًا، فهذه جسيمات غير مستقرة للغاية وتوجد لفترة قصيرة جدًا قبل أن تتحلل إلى شيء آخر.
يقدم X(2370) خصائص مثيرة للاهتمام تتوافق مع تلك المتوقعة من Gluball. لا يُظهر أي شحنة كهربائية، ولا يُظهر تناظرًا غريبًا، وكتلة ضمن النطاق المتوقع لأخف حالة كروية. تتوافق النتائج بشكل ملحوظ مع تنبؤات الديناميكا الكمية الكمية الشبكية (QCD)، وهي طريقة حسابية نضجت مؤخرًا بما يكفي للتنبؤ بمثل هذه الجسيمات الغريبة بدقة عالية.
ووفقا للباحثين في الصين، فإن الأهمية الإحصائية للنتائج أعلى من 5 سيجما. وهذا يعني أن هناك احتمالًا بنسبة 0.00006% أن تكون القراءة شذوذًا إحصائيًا عشوائيًا.
هناك حاجة إلى مزيد من الدراسة
وعلى الرغم من هذه النتائج الواعدة، هناك أسباب للحذر. لم يكن معدل الإنتاج ومعدلات التفرع لـ X(2370) متسقًا تمامًا مع توقعات Gluball الأولية. وأشار الفيزيائي والصحفي العلمي إيثان سيجل إلى أن الجسيم قد يمثل حالة غريبة أخرى، مثل رباعي الكوارك، وليس كرويًا حقيقيًا. تفكير عظيم شرط.
“ومع ذلك، مع إنتاج عدة مئات الآلاف من جسيمات X(2370) نتيجة لاضمحلال أكثر من 10 مليارات ج/ψ من الجسيمات، قمنا الآن بقياس خصائص هذا الجسيم الغريب بقوة. وهو الآن مقنع للغاية، مرشح مثير للاهتمام لـ Gluball: يجب أن يكون الجسيم المركب نوعًا، ولكن هناك حاجة إلى المزيد من العمل لتحديد الطبيعة الكاملة لجسيمات X(2370)، ولكن هذا هو أقوى دليل على وجود Gluballs في الطبيعة بأكملها. كتب سيجل: “ربما كان أول اكتشاف للبشرية”.
ظهرت اكتشافات جديدة رسائل المراجعة البدنية.
شكرا على تعليقك!
