Bilim adamları, protonlar çarpıştığında iki tür saçılma süreci arasında bir ikilik keşfettiler.
Fizikte dualite
Dualite kavramı farklı şekillerde karşımıza çıkar.Fizik alanları. En ünlü örnek kuantum mekaniğindeki dalga-parçacık ikiliğidir. Thomas Young'ın ünlü çift yarık deneyi ışığın dalga gibi davrandığını gösterdi ve Albert Einstein, ışığın dalga gibi davrandığını gösterdiği için Nobel Ödülü'nü aldı. parçacık.
Garip olan şu ki, ışık aslında var veikisi de aynı anda. Buna bakmanın yalnızca iki yolu vardır ve her birinin matematiksel bir açıklaması vardır. Aynı nesnenin tamamen farklı açıklamaları.
"Şimdi keşfettiğimiz şey benzer bir şey.Uluslararası Niels Bohr Akademisi'nde doçent olan Matthias Wilhelm şöyle açıklıyor: "İki saçılma süreci için bir tahmin hesapladık. Mevcut hesaplamalar, ünlü çift yarık deneyine göre deneysel açıdan daha az somuttur. Ancak aralarında her ikisinin de aynı bilgiyi içerdiğini gösteren net bir matematiksel harita var. Bir şekilde bağlantılılar.”
Yeni deney
Büyük Hadron Çarpıştırıcısında Etkileşimbirçok proton - bunların arasında birçok atom altı parçacık, gluon ve kuark vardır. Çarpıştıklarında, farklı protonlardan gelen iki gluon etkileşime girerek Higgs bozonu gibi yeni parçacıklar oluşturabilir. Bu süreçler dedektörlerde ilginç desenler yaratır.
Kaynak: Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
Araştırmacılar neye benzediklerini haritalıyorbu modeller ve teorik fizikçiler bu süreçleri matematiksel terimlerle tanımlarlar. Amaç, deneysel sonuçlarla karşılaştırılabilecek tahminler yapmak için yeterli veri toplamaktır.
Bu çalışma sırasında bilim adamları hesapladılarStandart Modelin biraz basitleştirilmiş bir versiyonunda, etkileşime girerek dört gluon oluşturan iki gluonun saçılma süreci ve ayrıca bir gluon ve bir Higgs parçacığı oluşturmak üzere etkileşime giren iki gluonun saçılma süreci. Bu iki hesaplamanın sonuçlarının ilişkili olduğu ortaya çıktı. "Bu, bilim adamlarının açıkladığı klasik bir dualite durumudur. "Her nasılsa, bir saçılma sürecinin meydana gelme ihtimalinin ne kadar muhtemel olduğu sorusunun cevabı, bir saniye içerisinde meydana gelme ihtimalinin ne kadar olduğu ile ilgilidir."
Sol tarafta saçılma süreci yer almaktadır.iki gluon (yeşil/sarı ve mavi/camgöbeği) etkileşime girerek bir gluon (kırmızı/macenta) ve bir Higgs parçacığı (beyaz) oluşturur. Sağdaki daha karmaşık saçılma işlemi, soldaki daha basit işlemi yansıtır, ancak burada dört gluon (kırmızı/macenta, kırmızı/sarı), mavi/macenta ve yeşil oluşturmak üzere etkileşime giren iki gluon (yeşil/sarı ve mavi/camgöbeği) vardır. /camgöbeği). Siyah renk, çarpışmanın kendisi sırasında birçok farklı temel etkileşimin meydana gelebileceği gerçeğini sembolize eder. Kredi bilgileri: Soren J. Garnet
Bu ikiliğin tuhaflığıSorun şu ki, bilim insanları iki farklı saçılma süreci arasında neden bir bağlantı olduğu konusunda hiçbir fikre sahip değiller. "İki tahminin çok farklı iki fiziksel özelliğini karıştırıyoruz ve bir bağlantı görüyoruz. Ancak bunun ne olduğu hala bir sır olarak kalıyor” diye açıklıyor çalışmanın yazarları.
Bu bilim adamlarına nasıl yardımcı olacak?
Standart Model'e ve genel kabul görmüş fizik yasalarına göre bu iki şeyin birbiriyle ilişkili olmaması gerekir.
- Standart Model, tüm parçacıkları ve bunların etkileşimlerini açıklayan dünyanın atom altı bir modelidir.
Bu şaşırtıcı dualitenin keşfi ilebilim adamları araştırmaya devam etmek zorunda görünüyor. Fizik bilim adamlarını bir kez daha şaşırttı ve keşfin LHC'de yeni parçacıkların keşfedilmesine yol açacağını umuyorlar.
Böylece, Higgs bozonunun 2012 yılında keşfedilmesinden sonrayıl hiçbir yeni sansasyonel parçacık keşfedilmedi. Bilim insanları iğneyi "yeni fizik bulmaya" doğru ilerletmek için tahminlerde bulunmaya, bunları ölçümlerle karşılaştırmaya ve olası sapmaları aramaya çalışıyor. Cevap burada olabilir.
Sorun, bu süreçlerin gerektirmesidir.hem deneysel hem de teorik olarak inanılmaz doğruluk. Ancak hesaplamalar ne kadar büyük olursa, uymak o kadar zor olur. Keşfedilen dualitenin işe yaradığı yer burasıdır. Örneğin, bir hesaplama diğerinden daha basit olabilir, ancak ikisi de aynı cevabı verecektir. Bilim adamları, teorilerinin ne kadar gerçek olduğu konusunda deneylere devam edecekler.
Daha fazla oku
Yüzyıllardır avlanıyor: Güneş'in yanındaki Vulcan gezegeni hakkında ne biliyoruz?
Gökbilimciler Dünya'ya yakın bir gezegen buldular: çok garip bir yörüngesi var
Çinli bilim adamları, modern levha kaymalarının 2,5 milyar yıl öncesine dayandığını kanıtladılar.
</ p>