Mokslininkai atrado dvilypumą tarp dviejų tipų sklaidos procesų, kai protonai susiduria
Dualumas fizikoje
Dvilypumo samprata randama skirtinguosefizikos sritys. Žymiausias pavyzdys – bangų ir dalelių dvilypumas kvantinėje mechanikoje. Garsusis Thomaso Youngo eksperimentas su dvigubu plyšiu parodė, kad šviesa elgiasi kaip banga, o Albertas Einšteinas gavo Nobelio premiją už parodytą, kad šviesa elgiasi kaip dalelė .
Keista tai, kad šviesa iš tikrųjų yra irabu vienu metu. Tiesiog galima pažvelgti į tai dviem būdais ir kiekvienas iš jų turi matematinį aprašymą. Visiškai skirtingi to paties objekto paaiškinimai.
„Tai, ką mes dabar atradome, yra panašudvilypumas“, – aiškina Matthiasas Wilhelmas, Tarptautinės Nielso Boro akademijos docentas. „Apskaičiavome dviejų sklaidos procesų prognozę. Dabartiniai skaičiavimai yra mažiau eksperimentiškai apčiuopiami nei garsusis dvigubo plyšio eksperimentas. Tačiau tarp jų yra aiškus matematinis žemėlapis, rodantis, kad juose yra ta pati informacija. Jie yra kažkaip susiję.
Naujas eksperimentas
Sąveika prie didžiojo hadronų greitintuvodaug protonų – tarp jų yra daug subatominių dalelių, gliuonų ir kvarkų. Kai jie susiduria, du gliuonai iš skirtingų protonų gali sąveikauti ir sukurti naujas daleles, tokias kaip Higso bozonas. Šie procesai sukuria įdomius detektorių modelius.
Šaltinis: Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
Tyrėjai nubrėžia, kaip jie atrodošiuos modelius, o teoriniai fizikai šiuos procesus apibūdina matematiškai. Tikslas yra surinkti pakankamai duomenų, kad būtų galima daryti prognozes, kurias būtų galima palyginti su eksperimentiniais rezultatais.
Atlikdami šį darbą mokslininkai apskaičiavodviejų gliuonų, sąveikaujančių ir suformuojant keturis gliuonus, sklaidos procesas, taip pat dviejų gliuonų, sąveikaujančių, kad susidarytų gliuonas ir Higgso dalelė, sklaidos procesas, šiek tiek supaprastintoje standartinio modelio versijoje. Paaiškėjo, kad šių dviejų skaičiavimų rezultatai yra susiję. „Tai yra klasikinis mokslininkų paaiškintas dvilypumo atvejis. "Kažkaip atsakymas į tai, kiek tikėtina, kad įvyks vienas išsklaidymo procesas, yra susijęs su tikimybe, kad įvyks antrasis."
Kairėje pusėje yra sklaidos procesas, apimantisdu gliuonai (žalia/geltona ir mėlyna/žydra), sąveikaujantys sudarydami gliuoną (raudoną/rausvai raudoną) ir Higgso dalelę (baltą). Sudėtingesnis sklaidos procesas dešinėje atspindi paprastesnį procesą kairėje, tačiau čia yra du gliuonai (žalias/geltonas ir mėlynas/žalsvai mėlynas), kurie sąveikauja ir sudaro keturis gliuonus (raudoną/rausvai raudoną, raudoną/geltoną), mėlyną/rausvai raudoną ir žalią. /cyan). Juoda spalva simbolizuoja tai, kad paties susidūrimo metu gali įvykti daug skirtingų elementarių sąveikų. Kreditas: Soren J. Garnet
Šio dvilypumo keistumas yraProblema ta, kad mokslininkai neįsivaizduoja, kodėl išvis yra ryšys tarp dviejų skirtingų sklaidos procesų. „Mes sumaišome dvi labai skirtingas fizines dviejų prognozių savybes ir matome ryšį. Tačiau vis tiek lieka paslaptis, kas tai yra“, – aiškina tyrimo autoriai.
Kaip tai padės mokslininkams?
Remiantis standartiniu modeliu ir visuotinai pripažintais fizikos dėsniais, šie du dalykai neturėtų būti susiję.
- Standartinis modelis yra subatominis pasaulio modelis, paaiškinantis visas daleles ir jų sąveiką.
Su šio nuostabaus dvilypumo atradimumokslininkai, atrodo, turi tęsti tyrimą. Fizika dar kartą nustebino mokslininkus ir jie tikisi, kad atradimas leis atrasti naujų dalelių LHC.
Taigi, atradus Higso bozoną 2012 mmetų naujų sensacingų dalelių neaptikta. Norėdami perkelti adatą link „naujos fizikos radimo“, mokslininkai bando daryti prognozes, palyginti jas su matavimais ir ieškoti galimų nukrypimų. Štai kur gali būti atsakymas.
Problema ta, kad šie procesai reikalaujaneįtikėtinas tikslumas, tiek eksperimentinis, tiek teorinis. Tačiau kuo didesni skaičiavimai, tuo sunkiau jų laikytis. Čia ir praverčia atrastas dvilypumas. Pavyzdžiui, vienas skaičiavimas gali būti paprastesnis už kitą, tačiau abu jie duos tą patį atsakymą. Mokslininkai ketina tęsti eksperimentus, kiek tikri jų teorija.
Skaityti daugiau
Jis buvo medžiojamas šimtmečius: ką mes žinome apie Vulkano planetą šalia Saulės
Astronomai netoli Žemės rado planetą: jos orbita labai keista
Kinijos mokslininkai įrodė, kad šiuolaikiniai plokštelių poslinkiai siekia 2,5 milijardo metų
</ p>