ახალი ფიზიკის ძებნაში

 დიდ ადრონულ კოლაიდერში აღმოჩენილი ანომალია, მენციერებს ექსპერიმენტულ ფიზკასთან დაკავშირებული მათემატიკური აღწერის გადახედვას აიძულებს. ორი ძალის შესწავლისას, რომლებიც ერთმანეთისგან განსხვავდებიან, ხოლო კოლაიდერში შექმნილ ექსტრემალურ პირობებში ერთიანდებიან(როგორც სამყაროს გაჩენის პირველ წამს იყო), მეცნიერებმა ელემენტარულ ნაწილაკებს შორის ერთ-ერთი ურთიერთქმედების აღწერა გაამარტივეს. ახალი მიდგომით, დიდ ადრონულსა და სხვა კოლაიდერებში „ახალი ფიზკის“, ნაწილაკებისა და პროცესების გამოვლინება მოხდება, რომლებიც ჯერ კიდევ აღმოსაჩენია.

 კომპოზიტური სუბატომური ნაწილაკები, პროტონების მძლავრი შეჯახებებისას, კოლაიდერის ერთ-ერთ დეეტქტორში – LHCb, სრულიად მოულოდნელი გზით დაიშალნენ. „b“ დეტექტორის სახელში beauty(ლამაზი)-ს ნიშნავს და კვარკების ტიპს აღნიშნავს, მატერიის აღნაგობის ერთ-ერთ ფუნდამენტურ ნაწილაკს. კვარკთა წყვილები, ლამაზი კვარკი და პლიუს ერთი ნებისმიერი კვარკი, ლამაზ მეზონს წარმოქმნიან(არომატული კვარკები).

 მეზონები არასტაბილური, სხვა ელემენტარულ ნაწილაკებად სწრაფად შლადი სტრუქტურები არიან. დაშლის ერთ-ერთი ტიპი ელექტრონსა და პოზოტრონს წარმოქმნის, მეორე – მიუონსა და მის ანტიმატერიალურ კოლეგას, ანტიმიუონს(მატერია-ანტიმატერიის ასიმეტრია და ჰიგსის ბოზონი).

 ელემენტარული ნაწილაკების სტანდარტული მოდელი, ძლიერი მათემატიკური მოდელი, რომელმაც ჰიგსისა და მანამდე სხვა ნაწილაკების აღმოჩენამდე მიგვიყვანა, წინასწარმეტყველებს, რომ ორი შესაძლო დაშლა ერთნაირი სიჩქარით უნდა ხდებოდეს. LHCb-ზე ჩატარებულმა ექსპერიმენეტბა კი გვიჩვენეს, რომ მიუონ-ელექტრონული დაშლა 25%-ით ნელა ხდება. ასეთი ტიპის ანომალიები „ახალი ფიზიკისკენ“ მიუთითებენ, ბუნების ფუნდამენტური ძალების ახლებურად შესწავლისკენ.

 სტანდარტული მოდელი ელემენტარულ ნაწილაკებსა და მათ შორის ურთიერთქმედ ძალებს აღწერს, ელექტრომაგნიტური და სუსტი ურთიერთქმედების ჩათვლით, რომლებიც რადიოაქტიურ დაშლაზე არიან პასუხისმგებელნი. ჩვეულებრივ პირობებში ეს ორი ძალა ერთმანეთისგან განსხვავებული გვეჩვენება, ხოლო კოლაიდერში წარმოქმნილ მაღალ ენერგიაზე, ან ექსტრემალურ პირობებში დიდი აფეთქებისას, ისინი ელექტროსუსტ ურთიერთქმედებაში ერთიანდებიან.

 როცა ორი ძალა განიხილება როგორც ერთი, ურთიერთქმედების აღმწერი ზოგიერთი მათემატიკური ტერმინები არ დაიშვებიან. სხვები, დაკავშირებულნი არინ და საერთო პარამეტრებში შეიძლება გაერთიანდნენ, რაც მოდელის შექმნისათვის საჭირო პარამეტრების საერთო რაოდენობას შეამცირებს. გამარტივებული მათემატიკური აღწერა კონკრეტული წინასწარმეტყველებების გაკეთების საშუალებას იძლევა – რისი დამზერა შეიძლება მოხდეს ექსპერიმენტის დროს.

 თუ დამატებითი ნაწილაკები არსებობენ, შეუმჩნეველნი თავიანთი მასიურობის გამო რჩებიან, რადგან კოლაიდერი მათი გაჩენისათის საჭირო ენერგიამდე ჯერ არ ასულა. კოსმოლოგია ჯერ კიდევ აუხსნელი ფიზიკისკენ მიუთითებს – უცნობი სუბსტანციის ბნელი მატერია და გაურკვეველი ძალით სამყაროს გამაფართოებელი ბნელი ენერგია. ახალი ნაწილაკების აღმოჩენამდე კი ეს გამოცანები ამოუხსნელი დარჩებიან.

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.