Новости

В CERN обнаружили доказательство нового состояния материи

Ученые, работающие на экспериментальной установке ТОТЕМ на Большом адронном коллайдере, продемонстрировали результаты измерений, которые указывают на существования оддерона. Это новая форма материи, которую физики ищут уже более 50 лет. Единственный участник этого эксперимента из России – Томский государственный университет.

Ученые CERN изучают процессы, возникающие при столкновении протонов, разогнанных с помощью Большого адронного коллайдера до колоссальных энергий. При центральных столкновениях могут образовываться новые формы материи, такие как бозон Хиггса, а при периферических столкновениях – рождаться новые связанные состояния материи, называемые оддеронами.

Гипотезу о существовании оддерона ученые-теоретики высказали в 1970-х годах, дополнив теорию разработанного советскими учеными померона, названного в честь академика Исаака Померанчука. Оддеронами (от англ. odd – нечетный) называют связанные состояния с нечетным количеством глюонов (от англ. gluе – клей), которые «склеивают» кварки (фундаментальные частицы) в протонах и нейтронах.

До сих пор во время экспериментов при взаимодействии протонов наблюдалось образование форм материи, состоящих только из четного количества глюонов. Последние измерения впервые продемонстрировали свидетельства обмена нечетным количеством глюонов.

«Впервые в истории ТОТЕМ провел измерения при энергии 13 ТэВ, самой большой когда-либо достигнутой энергии пучков», – рассказал сотрудник лаборатории экспериментальной физики высоких энергий ТГУ Евгений Черняев. «Полученные данные не могут быть объяснены ни одной из ныне существующих теоретических моделей адронного упругого взаимодействия, так как в них предполагается, что это взаимодействие связано с обменом двумя или другим четным числом связанных глюонов. Даже если существование оддерона не подтвердится, в любом случае результаты ТОТЕМ являются открытием, которое пополняет копилку наших знаний о поведении элементарных частиц и дает новое представление о Стандартной модели физики элементарных частиц».

Препринты CERN-EP-2017-321 и CERN-EP-2017-335 с последними результатами измерений ТОТЕМ доступны на сервере CERN. Сейчас готовятся публикации в физическиx журналах.

Добавим, что эксперимент ТОТЕМ организован международной группой ученых – примерно 100 физиков из 20 научных институтов восьми стран. ТГУ в ТОТЕМ представляют ведущие научные сотрудники лаборатории экспериментальной физики высоких энергий Владимир Иванченко и Евгений Черняев.

ТОТЕМ обладает самой протяженной экспериментальной установкой на Большом адронном коллайдере, его детекторы располагаются на расстоянии около полукилометра. Спецификой эксперимента является проведение измерений при рассеянии протонов на очень малые углы. Поскольку углы рассеяния чрезвычайно малы, детекторы приходится приближать почти вплотную к пучку, на расстояние около одного миллиметра.

Читайте также
Как человек отключает естественный отбор?
Как человек отключает естественный отбор?
Обратная сторона современной гуманистической медицины — порча генофонда
История шестиногого монстра, созданного для армии США
История шестиногого монстра, созданного для армии США
Вооруженные силы США потратили миллионы долларов на разработку гигантских шестиногих шагающих грузовиков в 1980-х годах.
Устройства для ЗОЖ. Где правда, а где ложь?
Устройства для ЗОЖ. Где правда, а где ложь?
Насколько врут умные часы и другие гаджеты для подсчета пульса, калорий, давления, шагов, жира и прочего?