Физики БАК опровергли предположение о составной структуре кварков

Учёные продолжают искать более мелкие составляющие материи. В новом эксперименте на Большом адронном коллайдере они изучили кварки и не обнаружили у них признаков внутренней структуры.

Ранее было установлено, что протоны состоят из кварков, однако вопрос о том, существуют ли частицы ещё меньшего размера, остаётся открытым. Несмотря на то что кварки считаются фундаментальными, существуют гипотезы о возможной «внутренней» структуре, которую пока не удаётся зафиксировать из-за ограничений технологий.

Команда коллаборации CMS исследовала кварки на масштабах до 10⁻²⁰ метра. В ходе эксперимента никаких признаков того, что кварки состоят из более мелких элементов, обнаружено не было. Результаты работы опубликованы на платформе arXiv и сайте CMS.

На БАК физики разгоняют частицы до огромных скоростей и сталкивают их, чтобы изучить свойства материи. Детектор CMS фиксирует продукты этих столкновений, позволяя восстанавливать картину происходящего и делать выводы о строении вещества.

При столкновении протонов образуются кварки, которые затем формируют потоки частиц. Анализируя их, исследователи определили углы рассеяния. Полученные данные совпали с моделью, в которой кварки ведут себя как неделимые объекты.

Учёные пояснили, что если кварки всё же имеют внутреннюю структуру, то размер их возможных составляющих должен быть меньше 10⁻²⁰ метра. При этом сами кварки оцениваются примерно в 10⁻¹⁹ метра, что оставляет крайне небольшой диапазон для дальнейших поисков.

Также исследователи отметили, что возможные внутренние взаимодействия, которые могли бы указывать на составную природу кварков, должны происходить на энергиях выше 37 тераэлектронвольт. Это примерно втрое превышает текущие возможности коллайдера.

Тем не менее окончательных выводов пока нет. Учёные не исключили, что более глубокая структура может быть обнаружена в будущем — при экспериментах с более высокими энергиями.

Рекомендуем также:

1. Инспектор не имеет права требовать это: 3 документа, которые водители могут не показывать на дороге
2. Просто выложите фарш на слоеное тесто: получается мясной ужин, от которого невозможно оторваться
3. Неожиданное сочетание, которое работает идеально: тыква с говядиной превращается в насыщенное и сочное блюдо
4. Всего 2 ложки в лунку дают мощный результат: картошка растет ведрами, клубни крупные и без проволочника
5. Почему до мая лучше снять деньги с банковских карт заранее: что может измениться уже в ближайшие недели