Znanstvenici su otkrili dualnost između dvije vrste procesa raspršenja kada se protoni sudare
Dualnost u fizici
Koncept dualnosti nalazimo u različitimpolja fizike. Najpoznatiji primjer je dualnost val-čestica u kvantnoj mehanici. Čuveni pokus s dvostrukim prorezom Thomasa Younga pokazao je da se svjetlost ponaša kao val, a Albert Einstein dobio je Nobelovu nagradu jer je pokazao da se svjetlost ponaša kao val. čestica .
Čudno je to što svjetlost zapravo jest ioboje u isto vrijeme. Jednostavno postoje dva načina gledanja na to i svaki od njih ima matematički opis. Potpuno različita objašnjenja istog predmeta.
“Ono što smo sada otkrili je sličnodualnosti", objašnjava Matthias Wilhelm, izvanredni profesor na Međunarodnoj akademiji Niels Bohr. "Izračunali smo predviđanje za dva procesa raspršenja. Sadašnji izračuni manje su eksperimentalno opipljivi od poznatog eksperimenta s dvostrukim prorezom. Međutim, između njih postoji jasna matematička karta koja pokazuje da oboje sadrže iste informacije. Nekako su povezani.”
Novi eksperiment
Interakcija na Velikom hadronskom sudaračumnogo protona - među njima ima mnogo subatomskih čestica, gluona i kvarkova. Kada se sudare, dva gluona iz različitih protona mogu međusobno djelovati, stvarajući nove čestice kao što je Higgsov bozon. Ovi procesi stvaraju zanimljive uzorke u detektorima.
Izvor: Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
Istraživači mapiraju kako izgledajuovi obrasci, a teoretski fizičari te procese opisuju matematičkim terminima. Cilj je prikupiti dovoljno podataka za predviđanja koja se mogu usporediti s eksperimentalnim rezultatima.
Tijekom ovog rada znanstvenici su izračunaliproces raspršenja dva gluona koji međusobno djeluju pri čemu nastaju četiri gluona, kao i proces raspršenja dva gluona koji međusobno djeluju pri čemu nastaju gluon i Higgsova čestica, u nešto pojednostavljenoj verziji Standardnog modela. Pokazalo se da su rezultati ova dva izračuna povezani. “Ovo je klasičan slučaj dualnosti koji su objasnili znanstvenici. "Nekako je odgovor na to koliko je vjerojatno da će se dogoditi jedan proces raspršenja povezan s koliko je vjerojatno da će se dogoditi drugi."
Na lijevoj strani je proces raspršenja koji uključujedva gluona (zeleno/žuto i plavo/cijan) u međusobnoj interakciji tvore gluon (crvena/magenta) i Higgsovu česticu (bijela). Složeniji proces raspršenja na desnoj strani zrcali jednostavniji proces s lijeve strane, ali ovdje su dva gluona (zeleno/žuto i plavo/cijan) koja međusobno djeluju da bi formirala četiri gluona (crvena/magenta, crvena/žuta), plava/magenta i zelena /cijan). Crna boja simbolizira činjenicu da se tijekom samog sudara može dogoditi mnogo različitih elementarnih interakcija. Zasluge: Soren J. Garnet
Neobičnost ove dvojnosti jeProblem je u tome što znanstvenici nemaju pojma zašto uopće postoji veza između dva različita procesa raspršenja. "Mi miješamo dva vrlo različita fizička svojstva dva predviđanja i vidimo vezu. Ali još uvijek ostaje misterij što je to”, objašnjavaju autori studije.
Kako će to pomoći znanstvenicima?
Prema Standardnom modelu i općeprihvaćenim zakonima fizike te dvije stvari ne bi trebale biti povezane.
- Standardni model je subatomski model svijeta koji objašnjava sve čestice i njihove interakcije.
S otkrićem ove nevjerojatne dvojnostičini se da znanstvenici moraju nastaviti istraživanje. Fizika je ponovno iznenadila znanstvenike i nadaju se da će otkriće dovesti do otkrića novih čestica na LHC-u.
Tako je nakon otkrića Higgsovog bozona 2012godine nisu otkrivene nove senzacionalne čestice. Kako bi pomaknuli iglu prema "pronalaženju nove fizike", znanstvenici pokušavaju napraviti predviđanja, usporediti ih s mjerenjima i tražiti moguća odstupanja. Tu bi mogao biti odgovor.
Problem je što ti procesi zahtijevajunevjerojatna točnost, eksperimentalna i teoretska. Ali što su izračuni veći, to ih je teže uskladiti. Tu dobro dolazi otkrivena dvojnost. Na primjer, jedan izračun može biti jednostavniji od drugog, ali oba će dati isti odgovor. Znanstvenici će nastaviti eksperimente, koliko je njihova teorija stvarna.
Čitaj više
Lovi se stoljećima: što znamo o planetu Vulkan pored Sunca
Astronomi su pronašli planet blizu Zemlje: ima vrlo čudnu orbitu
Znanstvenici iz Kine dokazali su da moderni pomaci ploča datiraju prije 2,5 milijardi godina
</ p>