นักฟิสิกส์ค้นพบวิธีใหม่ในการวัดมวลของควาร์ก: กรวยที่ตายแล้วจะ "ช่วย"

นักฟิสิกส์ที่ทำงานเกี่ยวกับเครื่องตรวจจับ ALICE ใช้ข้อมูลการชนกันของโปรตอน-โปรตอนที่อยู่ที่ LHC และ

เทคนิคการวิเคราะห์ข้อมูลที่ซับซ้อนเพื่อตรวจจับเอฟเฟกต์กรวยที่ตายแล้ว

นักวิจัยอธิบายว่าการชนกันอนุภาคมูลฐานในคอลไลเดอร์ทำให้เกิดปฏิกิริยาที่มีพลังงานสูงซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของพาร์ตอน (ควาร์กและกลูออน) อนุภาคเหล่านี้ผ่านการเปลี่ยนแปลงตามมา โดยปล่อยรังสีออกมาในรูปของกลูออนเพิ่มเติม ในกระบวนการแบบเรียงซ้อน พลังงานของอนุภาคดั้งเดิมจะถูกถ่ายโอนไปยังอนุภาคจำนวนมากที่มีพลังงานต่ำกว่า

รูปแบบของรังสีดังกล่าวขึ้นอยู่กับมวลของส่วนที่ปล่อยกลูออน บริเวณรอบทิศทางการบินของส่วนที่รังสีถูกระงับเรียกว่ากรวยตาย

นักฟิสิกส์สังเกตว่าเอฟเฟกต์รูปกรวยตายคือทำนายโดยทฤษฎีปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงเมื่อประมาณสามสิบปีที่แล้ว แต่จนถึงขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์สามารถแก้ไขการมีอยู่ของมันได้โดยทางอ้อมเท่านั้น ปัญหาหลักคือความยากลำบากในการกำหนดทิศทางของการเคลื่อนที่ของพาร์ตอน เช่นเดียวกับความจริงที่ว่าบริเวณของกรวยที่ตายแล้วสามารถเต็มไปด้วยอนุภาคที่ส่วนที่แผ่รังสีได้หันไป

น้ำตกพาร์ตอนไหล ที่มา: CERN

ในงานของพวกเขา นักวิจัยได้สร้างใหม่การไหลของ partons ตามผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายคือ Hadron jet ซึ่งเครื่องตรวจจับตรวจพบ ในกระบวนการวิเคราะห์ตัวอย่างขนาดใหญ่ของการสังเกตการชนกันของโปรตอนกับโปรตอน นักฟิสิกส์ได้ค้นพบเครื่องบินเจ็ตที่มีซี-ควาร์ก (ชาร์มควาร์ก) พวกเขาสามารถติดตามประวัติทั้งหมดของการปล่อยกลูออนโดยควาร์กนี้ การเปรียบเทียบรูปแบบการปล่อยกลูออนของควาร์กที่มีเสน่ห์กับการกระจายของกลูออนและควาร์กไร้มวลเผยให้เห็นรูปกรวยที่ตายแล้วในโครงสร้างซี-ควาร์ก

นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่านอกจากการยืนยันทฤษฎีปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงและการมีอยู่ของเอฟเฟกต์รูปกรวยที่ตายแล้ว การค้นพบนี้ยังพิสูจน์ว่าควาร์กที่มีเสน่ห์มีมวล อนุภาคที่ไม่มีมวลไม่มีรูปกรวยตาย ซึ่งหมายความว่าจากการศึกษาผลกระทบนี้ เราสามารถประมาณมวลของควาร์กได้

มวลควาร์กเป็นปัจจัยพื้นฐานปริมาณในฟิสิกส์ของอนุภาค แต่ไม่สามารถเข้าถึงได้และวัดโดยตรงในการทดลองเพราะ ยกเว้นควาร์กบน ควาร์กจะติดอยู่ภายในอนุภาคสารประกอบ เทคนิคการสังเกตโคนตายของพาร์ตอนโดยตรงเป็นวิธีการวัดมวลของควาร์ก

Andrea Dainese นักฟิสิกส์ ALICE ผู้ร่วมวิจัย

ภาพหน้าปก: CERN

เปรียบเทียบวิธีการถ่ายจันทรุปราคาโดย NASA และ Roscosmos

“พลังที่ห้า” สร้าง “กำแพง” ที่มองไม่เห็นในจักรวาล สิ่งสำคัญเกี่ยวกับทฤษฎีใหม่ของนักฟิสิกส์

เผยแพร่แผนที่การติดเชื้อ Monkeypox