물리학 자들이 2003 년에 다시 발견했다고 간단히 생각한 5 개의 쿼크로 구성된 이국적인 아 원자 입자는 이제 마침내 가방에있는 것으로 보입니다. 따라서 스위스 제네바에있는 CERN 실험실에서 일하는 물리학 자들은 고 에너지 양성자 충돌의 잔해 내에 소위 펜타 쿼크의 존재에 대한 결정적인 증거를 발견했다고 주장합니다.
.이 발견은 이론에서 "Quarks로 알려진 기본 입자들로부터 문제가 어떻게 쌓이는지를 설명하는"큰 구멍을 채웠다 "고 LHCB의 대변인 인 Guy Wilkinson은 LHC (Lage Hadron Collider)의 4 개의 주요 탐지기 중 하나 인 LHCB의 대변인은 말했다. 1964 년 물리학 자 Murray Gell-Mann이 제시 한이 이론은 원자 핵을 구성하는 양성자와 중성자가 어떻게 3 개의 쿼크로 구성되어 있는지, 그리고 메손으로 알려진 다른 입자가 어떻게 Quarks 쌍과 그 반물질 대응 물, 골동품으로 만들어지는지를 설명합니다. 그러나 Gell-Mann의 계획은 또한 4 개의 쿼크와 골동품으로 구성된 Pentaquarks의 존재를 지적했습니다. 윌킨슨은 지난 50 년 동안 그러한 입자에 대한 증거가 없기 때문에 이론을 반박하지 않았지만 점점 더 번거롭게되고있다. "
.애매한 먹이를 잡기 위해 Wilkinson과 동료들은 LHCB 내에서 충돌하는 양성자에 의해 생성 된 "Lambda-B"입자의 부패를 연구했습니다. 그들은 두 개의 붕괴 제품의 결합 된 에너지 (양성자와 J/PSI로 알려진 메손)를 측정 한 다음 "매력"쿼크 및 골동품으로 구성된 후 연구 한 수천 건의 충돌에서 각 에너지 값을 몇 번이나 기록했는지를 모았습니다. 그들은 양성자 질량의 5 배 미만인 특정 에너지와 짝을 이루는 수가 우연히 예상되는 것보다 훨씬 높았다는 것을 발견했습니다. (아인슈타인의 방정식 E =Mc에 따르면 에너지와 질량은 동일합니다.) 연구원들은 그것이 두 개의 쿼크, 1 개의 다운 쿼크, 1 개의 매력 쿼크 및 1 개의 anticharm quark를 함유 한 "Charmonium"Pentaquark의 덩어리라고 결론지었습니다.
.LHCB는 2011 년과 2012 년에 데이터를 수집했지만 Wilkinson의 팀은 Pentaquark 목격에 대한 초기 주장을 한 사람들의 운명을 피하기 위해 그들의 발견을 발표하지 못했습니다. 12 년 전, 전 세계의 약 12 개의 연구 그룹이 Theta-Plus로 알려진 가벼운 펜타 쿼크에 대한 증거를 가지고 있다고 발표했지만, 더 자세한 연구는 모든 주장이 환상적이라는 것을 보여주었습니다.
.그들의 결과를 강력하게 보장하기 위해 LHCB 협업은 CERN 충돌에서 생성 된 입자의 에너지뿐만 아니라 방향을 보여주는 데이터를 사용했습니다. 컴퓨터 모델을 통해 이러한 데이터를 실행하면서, 그들은 Lambda-B 붕괴 공정에 2 개의 Charmonium Pentaquark를 포함시킬 때만 실험 결과와 모델 출력을 얻을 수 있음을 발견했습니다. (비교를 위해, 양성자의 무게는 0.94 gev입니다.) 연구는 Arxiv 서버에 업로드되어 Journal Physical Review Letters에 제출되었습니다.
협력 외부의 물리학 자들은 결과가 설득력이 있음에 동의합니다. 오하이오 대학교의 켄 픽스 (Ken Hicks)는“그들은 '무거운 쿼크'펜타 쿼크 주에 대한 강력한 증거를 발견 한 것으로 보인다. 펜실베이니아 주 피츠버그에있는 카네기 멜론 대학교의 커티스 메이어는 동의합니다. "논문을 읽을 때, 나는 잠재적 인 문제로 쉽게 지적 할 수있는 것을 보지 못했습니다."
LHC는 2 년간의 종료 후 기계를 더 높은 에너지에서 작동시키기 위해 업그레이드 한 후 4 월에 다시 시작했습니다. Wilkinson은 LHCB로 유입 될 새로운 데이터는 과학자들이 펜타 쿼크의 구조를 연구 할 수있게 해줄 것이라고 말했다. 그는이 시점에서 5 개의 쿼크가 모두 새로운 입자 내부에 단단히 함께 묶여 있는지 또는 대신 3 개의 쿼크 그룹이 양성자와 중성자 내부와 마찬가지로 서로 묶여 있고 다른 두 가지가 별도의 meson을 형성하는지 여부는 분자를 형성하기 위해 두 개의 원자와 비슷합니다.
Wilkinson은 Pentaquarks가 붕괴 된 별 안에서 형성 될 수 있기 때문에 그들의 발견은 별이 어떤 별으로 구성되어 있고 어떻게 진화하는지에 대해 더 많이 알려줄 수 있다고 말합니다. 새로운 데이터는 또한 다른 질량을 가진 다른 펜타 쿼크의 발견으로 이어질 수 있습니다. "이제 우리는 자연이 5 개의 쿼크가 함께 묶여 있도록 허용한다는 것을 알았으므로,이 쿼크 세트만이 이런 식으로 공존 할 수 있다면 실제로는 매우 이상 할 것"이라고 그는 말했다. "다른 많은 사람들이 있어야합니다. 우리는 그냥 가서 사냥해야 할 것입니다."
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