Глубже кварков: БАК проверил структуру материи на экстремальных масштабах и не нашёл «внутреннего слоя»

Эксперимент на Большом адронном коллайдере подтвердил Стандартную модель и ужесточил ограничения на составность кварков, дополнительные измерения и квантовые чёрные дырыМеждународная команда учёных, работающая в рамках коллаборации CMS на Большом адронном коллайдере (БАК),

провела самое точное на сегодняшний день исследование угловых распределений диджетов — пар частиц, образующихся при столкновении протонов. Результаты эксперимента подтвердили предсказания Стандартной модели физики элементарных частиц и установили новые ограничения на экзотические явления, такие как составность кварков, дополнительные измерения и квантовые чёрные дыры.Кварки — фундаментальные частицы, которые, согласно

современным представлениям, не имеют внутренней структуры. Они являются «строительными блоками» протонов и нейтронов, из которых состоит атомное ядро. Однако история науки показывает, что структуры, ранее считавшиеся элементарными, часто оказывались сложными системами. Например, атомы были открыты как «неделимые частицы материи», но позже выяснилось, что они состоят из ядра и электронов. Исследования на БАК продолжают эту традицию,

проверяя, не состоят ли кварки из ещё более мелких частиц.В ходе эксперимента на детекторе CMS (Compact Muon Solenoid) сталкивались два пучка протонов с энергией 13 ТэВ. При столкновении протоны распадались на свои составляющие — кварки и глюоны. Эти частицы разлетались, образуя джеты — узкие потоки частиц. Учёные измеряли углы между этими джетами и анализировали их распределение с помощью переменной χ_dijet, которая

чувствительна к отклонениям от предсказаний Стандартной модели. Ранее такая высокая точность расчётов для подобных процессов была недоступна, что не позволяло проводить настолько строгие проверки Стандартной модели.Учёные не просто искали новые частицы, они использовали подход SMEFT (Effective Field Theory). Это позволяет искать «отпечатки новой физики», даже если сами частицы слишком тяжелы, чтобы их можно было породить на

коллайдере. Физики проверили, не ведут ли себя уже известные частицы (например, глюоны) «необычно из-за влияния чего-то скрытого».Иллюстрация: A. Iqbal / CMSДанные, собранные во время второго сеанса работы БАК, показали, что угловые распределения диджетов

в целом соответствуют предсказаниям квантовой хромодинамики (КХД) — теории, описывающей взаимодействия кварков и глюонов. Однако в диапазоне инвариантных масс диджетов от 2.4 до 4.8 ТэВ и выше 6 ТэВ были зафиксированы небольшие отклонения. Эти отклонения могут быть статистическими флуктуациями, но также могут указывать на физику за пределами Стандартной модели.Исследование

установило самые строгие на сегодняшний день ограничения на экзотические явления: Составность кварков. Если кварки состоят из более мелких частиц, то их взаимодействия должны проявляться на определённых энергиях. Эксперимент исключил такие взаимодействия до масштабов 17–37 ТэВ. Квантовые чёрные дыры. Эти гипотетические объекты, предсказываемые теориями с дополнительными измерениями,

исключены для масс ниже 8.5 ТэВ. Дополнительные измерения. Виртуальный обмен гравитонами, предсказываемый моделями с дополнительными измерениями, исключён до 13.4 ТэВ. Аксионоподобные частицы и аномальные связи. Ограничены параметры аксионоподобных частиц и триплетно-глюонных взаимодействий.Результаты эксперимента подтверждают устойчивость Стандартной модели на энергиях, превышающих 13 ТэВ, и предоставляют высокоточные данные для калибровки теоретических моделей. Это

исследование также подводит итог огромному массиву данных, собранных во время второго сеанса работы БАК, и закладывает основу для будущих экспериментов с повышенной светимостью (High-Luminosity LHC).Работа устанавливает самые жесткие в мире ограничения на существование экзотики, фактически

закрывая многие смелые теории, которые предсказывали «новую физику» прямо за порогом текущих энергий. Будущие эксперименты позволят ещё точнее измерить угловые распределения и продолжить поиск признаков новой физики.

Сообщает www.ixbt.com

 

Новость из рубрики: Технологии и Hi-Tech

 

Поделиться новостью:

 

Топ Новости Недели

• Зачем лечить глубокий прикус?...
• Зеркала с подсветкой становятся всё более популярным элементом современного интерьера...
• Замена набоек является важной процедурой, позволяющей продлить срок службы обуви и обеспечить её безопасную эксплуатацию...
• ИИ-агенты становятся важным элементом современной бизнес-среды, позволяя компаниям повышать эффективность, снижать издержки и ускорять развитие...
• Грузовые автомобили являются основой современной логистики и перевозок, обеспечивая стабильное движение товаров между городами и странами...
• Анализаторы газов крови и электролитов являются важнейшим элементом современной лабораторной диагностики, особенно в отделениях интенсивной терапии, реанимации и неотложной помощи...
• Термоэтикетки давно стали неотъемлемой частью современной торговли, логистики и складского учета...
• Матрасы из кокосового волокна представляют собой удачное сочетание природных материалов, долговечности и ортопедических свойств...
• Выбор автомобильных колес — это комплексный процесс, требующий учета множества параметров...
• Онлайн-фінансові сервіси, що пропонують швидке оформлення позик без додаткових дзвінків і складних перевірок, стають зручним інструментом для вирішення тимчасових фінансових потреб...
• Кухни и мебель на заказ представляют собой оптимальное решение для создания комфортного и продуманного интерьера...
• Подготовка к тестам в системе дистанционного обучения требует комплексного подхода, включающего изучение теории, практическую работу и развитие аналитических навыков...
• Сигнализатор горючих газов многоканальный взрывозащищённый стационарный — это важный элемент системы промышленной безопасности...
• Викет-пакеты для хлеба — это современное и эффективное решение, которое сочетает в себе удобство, надежность и соответствие требованиям пищевой промышленности...
• Юридический адрес — это не просто формальность, а важный элемент функционирования компании...
• Нарколог на дом — это современное и удобное решение, позволяющее получить квалифицированную помощь без лишних сложностей...
• Круглосуточная анонимная помощь в устранении запоя — это не просто временная мера, а важный шаг к возвращению к нормальной жизни...
• Запойное состояние представляет собой серьезное испытание для организма, при котором человек длительное время не может прекратить употребление алкоголя...
• Частная психиатрическая клиника в Новороссийске предоставляет возможность получить квалифицированную помощь без ожидания и бюрократических сложностей...
• Организация грузовых перевозок в Норильск представляет собой сложную задачу, обусловленную географическими и климатическими особенностями региона...