Лови частицу! Ученые вышли на охоту за лептокварками

Лептокварки — гипотетическая частица, которая может образовываться на высоких энергиях. Ее обнаружение заставит физиков пересмотреть общепринятую теорию взаимодействия элементарных частиц.

Согласно Стандартной модели, которая описывает взаимодействие всех частиц во Вселенной, эти самые частицы делятся на два семейства: кварки и лептоны, которые коренным образом отличаются друг от друга зарядом и квантовыми числами. Однако Стандартной моделью количество возможных представлений нашего мира не ограничивается. Другие модели, например, Теория Великого объединения, предполагает, что лептоны и кварки могут взаимодействовать, образуя совершенно новый тип частиц.

Фото: Linnaeus University
Фото: Linnaeus University

Эти гипотетические частицы, именуемые лептокварками, должны обладать свойствами обоих своих «родителей». Однако обнаружить их будет очень трудно: они должны быть очень тяжелыми и быстро распадаться на более стабильные частицы. Собственно, сейчас ученые не пытаются найти лептокварки напрямую, а пробуют поймать маркеры их распада. Теоретические данные свидетельствуют, что при распаде лептокварка должны образовываться определенные типы лептонов — тау-лептоны и тау-нейтрино, а кварки должны быть строго верхними или нижними (напоминаем, что еще есть странные, прелестные, истинные и очарованные кварки).

Охота на лептокварки занимает физиков потому, что с помощью этих частиц можно объяснить некоторые аномалии, наблюдаемые в процессе квантово-физических экспериментов. «Лептокварки — одна из самых любопытных гипотез в наших вычислениях. [... ] На Большом адронном коллайдере мы прикладываем максимальные усилия, чтобы обнаружить их или окончательно опровергнуть их существование», — говорит физик Роман Коглер, один из охотников на загадочную частицу. Кроме того, существование лептокварка заставит ученых пересмотреть и дополнить общепринятую Стандартную модель.

Это тоже интересно: