Срочные новости раздела
Ученые CERN впервые зафиксировали так называемый эффект «конуса смерти»

Ученые CERN впервые зафиксировали так называемый эффект «конуса смерти»

Ученые эксперимента ALICE на Большом Адроном Коллайдере произвели первые в истории науки прямые наблюдения за так называемым эффектом «конуса смерти», который представляет собой проявление теории сильных ядерных взаимодействий, связывающих кварки и глюоны в протоны, нейтроны и другие субатомные частицы. Помимо наблюдения упомянутого эффекта, во время экспериментов ученые получили возможность прямого измерения массы очарованного кварка, прежде чем он скроется и займет свое место в составе частиц-адронов.

Очарованный кварк (с) в партонном потоке теряет энергию, испуская излучение в виде глюонов (g). Ливень показывает мертвый конус подавленного излучения вокруг кварка для углов, меньших, чем отношение массы кварка (m) и энергии (E). Энергия уменьшается на каждом этапе ливня. © CERN

Кварки и глюоны, обобщенно называемые частицами-партонами (partons), получаются в результате столкновений протонов, производимых в недрах коллайдера. После появления партоны проходят сквозь цепочку событий, называемую партонным ливнем, во время чего они теряют энергию, испуская излучение в виде глюонов. Образец излучения этого партонного ливня зависит от массы-энергии партона, он завершается конусообразным регионом, войдя в который, частица-партон больше не излучает вторичного излучения. И этот регион как раз и называется «конусом смерти».

Существование эффекта «конуса смерти» было предсказано более тридцати лет назад во время формирования первых принципов теории сильных ядерных взаимодействий. Косвенные наблюдения этого эффекта не раз проводились в различных коллайдерах и ускорителях, однако проведение непосредственных наблюдений было связано со многими сложностями непреодолимого на то время характера.

Главной проблемой является то, что собственно регион «конуса смерти» может быть уже заполнен частицами, образовавшихся во время предыдущих партонных ливней. Плюс к этому раньше практически не предоставлялось возможным отслеживание изменений траектории партона, которые происходили при каждом случае излучения им глюона.

Ученые эксперимента ALICE преодолели все проблемы, применив самые современные аналитические методы к данным, содержащим очень большую выборку столкновений протонов. Использование этих методов позволило вычленить из всей мешанины сигналов, полученных датчиками, сигналы, имеющие отношение только к одному случаю партонного ливня. При этом, источником этого ливня являлся очарованный кварк, и ученым удалось отследить все излученные им глюоны до момента входа этого кварка в «конус смерти».

Полученные ученым результаты также указывают на факт наличия массы у очарованного кварка, поскольку, согласно теории, у частиц, не имеющих массы, не может наблюдаться «конус смерти».

«Масса различных типов кварков — это фундаментальные константы в физике элементарных частиц. Но к этим величинам практически невозможно получить прямой доступ и измерить их экспериментальным путем, поскольку кварки всегда были заключены внутри более сложных частиц» — пишут исследователи, — «Разработанный нами метод прямого наблюдения за конусом смерти партонного ливня очарованного кварка является совершенно новым способом измерения массы, который можно будет использовать по отношению к кваркам других типов».

Статья опубликована в журнале Nature Источник: dailytechinfo.org

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

Исследование ученых из Университета Западного Онтарио показало, что в период зимней спячки колорадские жуки разрушают митохондрии в собственных мышцах, а пробуждаясь, вновь их восстанавливают.
подробнее...

Палеогенетики прочитали самый старый геном домашней лошади из Америки. Им удалось отсеквенировать ДНК из зуба, найденного в испанском городе раннего колониального периода на Гаити. Ученые подтвердили
подробнее...

Группа ученых из Кольского научного центра РАН и Санкт-Петербургского государственного университета открыла новый минерал в якутском месторождении Кестёр в Верхоянском крае, который может стать
подробнее...

Окаменелости плезиозавров, найденные в древнем русле реки в пустыне Сахара позволяют предположить, что некоторые вымершие виды, которые традиционно считались морскими существами, могли обитать и в
подробнее...

Команда исследователей из Сколтеха и Томского политехнического университета применила уникальную технологию, используемую в аэрокосмической промышленности, для синтеза карбида гафния-тантала —
подробнее...

Палеонтолог Ромен Давид (Romain David) из Музея естественной истории в Лондоне выдвинул гипотезу, согласно которой относительный размер полукружных каналов во внутреннем ухе позвоночных зависит от их
подробнее...

Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая доказали возможность генерации магнитного поля в диэлектриках с низким показателем преломления. К ним относятся стекло,
подробнее...

Китайские физики экспериментально поиграли в квантовую игру Мермина — Переса с помощью гиперзапутанных фотонов. Эта игра представляет собой пример квантовой псевдотелепатии, то есть игры, в которой
подробнее...

Исследователи из Франции разработали инновационного «наноробота» полностью из молекул ДНК. Он поможет тщательнее изучить на микроскопическом уровне механизмы, которые имеют решающее значение для
подробнее...

Израильские физики построили теорию взаимодействия атома с излучением в среде фотонного временного кристалла. Так называют однородный материал, чья диэлектрическая проницаемость периодически меняется
подробнее...

Когда некоторые из магнитных материалов охлаждаются ниже какой-то определенной температуры, происходит нечто интересное. Направления вращения электронов атомов как бы «замораживаются», они застывают,
подробнее...

Согласно теории, далекие транснептуновые объекты ― естественный результат долговременной эволюции Солнечной системы, включающей мигрирующие планеты-гиганты и самогравитирующий планетезимальный диск.
подробнее...

Группа исследователей из Германии и США использует бактериальный биосинтез для производства антибиотика, содержащего фтор, сообщает пресс-служба Франкфуртского университета имени Иоганна Вольфганга
подробнее...

Сотрудники Зоологического музея МГУ и Института биологии развития РАН описали два новых вида голожаберных моллюсков — особой группы морских животных, не имеющих раковины. Один из них назвали в честь
подробнее...

Палеонтолог проанализировал большую выборку черепов динозавров и их родственников и обнаружил, что у большинства видов глазницы были округлыми, но крупные хищники, такие как тираннозавр и аллозавр,
подробнее...

Согласно новому исследованию ученых из Института поведения животных Общества Макса Планка (MPI-AB), Университета Констанца и Университета Эксетера, мигрирующие насекомые способны сохранять идеально
подробнее...

Группа исследователей, в которую вошли ученые из СПбГУ, НМХЦ имени Н. И. Пирогова, Университета Иннополис, БФУ имени Иммануила Канта и сотрудники научно-производственной компании «Иммерсмед», создала
подробнее...

Исследователи из Сколтеха, Исландского университета и Саутгемптонского университета показали, как формируется ранее не наблюдавшийся объект из области квантовой физики, представляющий собой кластер
подробнее...