4 년 전, 실험자들이 5 개의 쿼크로 만들어진 유명하고 단기 입자를 발견했을 때, 물리학 자들은 강한 핵무기를 엿볼 수 있다고 생각하여 원자 핵을 묶어 기괴한 새로운 트릭에 참여했습니다. 새로운 관찰은 이제 펜타 쿼크 동물원을 확장했지만 그들의 구조에 대한 조정자 설명을 제안합니다. 스위스 제네바 근처의 유럽 입자 물리 연구소 인 CERN의 LHC에 의해 공급 된 입자 검출기 인 LHCB (Large Hadron Collider Beauty Experiment)의 결과는 펜타 쿼크가 새로운 방식으로 5 개의 쿼크가 아닌 가방이 아니라고 제안합니다.
.뉴욕 시러큐스 대학교 (Syracuse University)의 LHCB 물리학자인 Tomasz Skwarnicki는“새로운 데이터가 그런 명확한 메시지를 보내는 것이 정말 기쁩니다. 그러나 그는 "어떤 사람들이 바랐던 메시지가 아닐 수도있다"고 지적했다.
.Pentaquarks는 양성자와 중성자의 무거운 사촌이며 쿼크로 만들어졌습니다. 일반적인 문제에서 쿼크는 두 가지 유형의 위아래로 제공됩니다. Atom Smasher는 매력, 이상한, 상단 및 하단의 4 가지 유형의 쿼크를 간단한 존재로 폭파 할 수 있습니다. 쿼크는 강한 힘을 통해 서로 집착하여 강력하게 고립 될 수 없습니다. 대신, 그들은 거의 항상 바리온으로 알려진 입자 (양성자 및 중성자) 또는 메손이라고하는 쌍으로 발견되며, 이는 쿼크와 반자 분기 쿼크로 구성됩니다.
.그러나 수십 년 동안 일부 이론가들은 더 큰 쿼크 묶음의 존재를 가정했습니다. 최근 몇 년 동안, 실험 자들은 4 쿼크 입자 또는 테트라 쿼크에 대한 증거를 발견했습니다. 그런 다음 2015 년에 LHCB는 2 개의 펜타 쿼크의 징후를보고했습니다.
일부 이론가들은 새로운 입자가 4 ~ 5 개의 쿼크의 백이며 글루온이라는 양자 입자의 교환을 통해 함께 묶여 종종 강한 힘의 다루기 어려운 이론에 새로운 주름을 추가한다고 주장합니다. 다른 사람들은 그들이 원자 핵과 같다고 주장합니다. 이 "분자"그림에서 Pentaquark는 양성자와 중성자가 핵에 결합하는 것과 같은 방식으로 2 쿼크 메손에 붙어있는 3 쿼크 바리온입니다.
LHCB의 새로운 펜타 쿼크 (Pentaquarks)는 오늘 물리 검토 편지 에보고되었습니다 ( prl ), 분자 그림을 강화하십시오. 2015 년에 LHCB 연구원들은 4450 메가 엘산 볼트 (MEV)의 질량이 4.74 배의 양성자 질량의 펜타 쿼크를보고했습니다. 9 배 더 많은 데이터를 사용하면 이제 질량 범위에서 거의 겹치지 만 4440 MeV 및 4457 MEV의 질량을 가진 별도의 펜타 쿼크를 발견합니다. 그들은 또한 4312 MEV에서 더 가벼운 펜타 쿼크를 찾습니다. 각각에는 매력, Anticharm, 두 개의 기복 및 다운이 포함되어 있습니다. (4380 Mev의 Pentaquark의 이전 힌트는 사라졌습니다.)
가방 포장
가장 가벼운 Pentaquark는 올바른 쿼크 성분을 포함하는 특정 바리온과 메손의 합계 바로 아래에 질량을 가지고 있습니다. 더 무거운 펜타 쿼크는 동일한 바리온의 합계 바로 아래에있는 질량과 내부 에너지가 추가로 관련된 메손을 가지고 있습니다. 그것은 각각의 펜타 쿼크가 단지 메손에 묶인 바리온 일 뿐이며, 결합 에너지에 약간의 질량이 늘어납니다. 이스라엘 텔 아비브 대학교 (Tel Aviv University)의 이론가 인 마렉 카 라너 (Marek Karliner)는“이것은 쉬운 설명이다.
분자 그림은 또한 펜타 쿼크가 도망 치지 만 예상보다 더 안정적으로 보이는 이유를 설명하는 데 도움이된다고 Karliner는 말합니다. 바리온의 매력 쿼크를 포장하고 메손의 anticharm quark가 그들을 분리하여 서로를 소멸시키는 것을 막기 때문입니다.
.LHCB 연구원들이 3 월 이탈리아 라 투 데일에서 열린 회의에서 결과에 대해 논의했을 때 다른 이론가들은 비슷한 결론을 내렸다. 예를 들어, 하루 만에 베이징 베이 앙 대학교의 이론가 인 Li-Sheng Geng와 동료들은 prl 의 언론에서 논문을 게시했습니다. , 그것은 분자 그림을 사용하여 LHCB의 도달 범위 내에 있어야하는 4 개의 펜타 쿼크의 존재를 예측합니다.
그러나 Quarks의 가방 사진은 죽지 않았습니다. 버지니아 주 뉴 포트 뉴스에있는 토마스 제퍼슨 국립 가속기 시설의 물리학 자들이하려고하는 것처럼, 펜타 쿼크는 때때로 감마선 광자로 폭격 할 때 때때로 형성되어야한다. 그러나 그들은 아직 펜타 쿼크를 발견하지 못했습니다. 함부르크의 독일 가속기 실험실 인 데시 (Desy)의 이론가 인 아흐메드 알리 (Ahmed Ali)는 이는 분자 그림을 약화 시킨다고 말했다. "그들은 이미 분자 해석을 거의 배제하고있다"고 그는 말했다. 다른 사람들은 그러한 결론을 도출하기에는 너무 이르다고 말합니다.
Pentaquarks의 구조는 반드시 중 하나/또는 제안은 아니라고 Beijing의 중국 과학 아카데미의 이론가 인 Feng-kun Guo는 지적했다. 양자 역학을 통해 작은 물체가 입자와 파도가되거나 한 번에 두 곳에있을 수 있습니다. 마찬가지로 펜타 쿼크는 두 구조를 동시에 가질 수 있습니다. "그것은 어느 것이 지배적인지에 대한 질문 일뿐"이라고 Guo는 말한다.
결합 메커니즘에 관계없이, 새로운 펜타 쿼크는 그러한 입자의 완전히 새로운 패밀리가 존재한다고 제안하기 때문에 흥미 롭다고 Karliner는 말합니다. "이것은 완전히 새로운주기적인 테이블과 같습니다."
*교정, 6 월 6 일 오후 4시 : 이 이야기는 새로운 데이터가 4380 Megaelectronvolts의 질량을 가진 Pentaquark의 사례를 약화 시키지만 그것을 배제하지 않는다는 것을 반영하도록 업데이트되었습니다. .
