Треугольная сингулярность

04.09.2021

Международная группа исследователей, возглавляемая учеными из Боннского университета, провела тщательный анализ данных, собранных во время экспериментов на одном из ускорителей частиц, и нашла долгожданные доказательства существования одного весьма экзотического явления. Это явление, так называемая "треугольная сингулярность", несет ответственность за то, что при некоторых условиях элементарные частицы могут обмениваться кварками и превращаться в частицы других типов. Кроме этого, явление "треугольной сингулярности" содержит в себе ответ на одну из загадок, которая озадачивала ученых-ядерщиков долгое время: протоны, нейтроны и множество других частиц имеют намного большую массу, чем можно было бы ожидать с точки зрения некоторых современных теорий. Это происходит из-за некоторых особенностей сильных ядерных взаимодействий, которые скрепляют и удерживают кварки.

Во время исследований ученые провели анализ данных эксперимента COMPASS Европейской организации ядерных исследований CERN. Этот эксперимент заключается в разгоне до чрезвычайно высоких скоростей определенных частиц, называемых пионами, и в "стрельбе" этими пионами по атомам водорода.

Частицы, называемые пионами, состоят из кварка и антикварка, скрепленных силами сильных ядерных взаимодействий, как два разнополюсных магнита. Однако, если магниты разорвать и начать отодвигать друг от друга, сила их взаимного притяжения будет уменьшаться при увеличении расстояния. Силы сильных ядерных взаимодействий ведут себя совершенно иначе, их сила увеличивается при увеличении расстояния, делая это все подобным растягиваемой пружине или резинке.

Однако, при столкновении пиона с ядром водорода "резинка" сильных ядерных взаимодействий "лопается" и высвобождается достаточно большое количество накопленной потенциальной энергии. "Эта энергия превращается в материю, и данный процесс создает элементарные частицы новых типов" - пишут исследователи.

В 2015 году датчики эксперимента COMPASS во время проведения "стрельб" пионами по атомам водорода зарегистрировали весьма необычные сигналы. Характер этих сигналов указывал на то, что при столкновении на очень короткое время возникла экзотическая частица. "Обычные частицы, такие, как протоны и нейтроны, состоят из трех кварков. Другие, такие, как пионы, состоят из кварка и антикварка" - пишут исследователи, - "В данном же случае возникла промежуточная частица, состоящая из четырех кварков, так называемый тетракварк".

Однако, более точный анализ данных показал, что наличие необычного сигнала можно объяснить и несколько иначе, с точки зрения возможности существования явления "треугольной сингулярности". Этот механизм был описан теоретически еще в 1950-х годах советским физиком Львом Давидовичем Ландау, но до последнего времени еще не было получено ни одного экспериментального доказательства.

Согласно этому, во время столкновения пиона и атома водорода тетракварк не возникает вообще, а возникают некие промежуточные частицы, содержащие кварки и антикварки. Промежуточные частицы моментально распадаются, а находящиеся рядом частицы, участвующие в столкновении, обмениваются кварками и меняют свой тип. Возникающие при этом сигналы очень сильно напоминают сигналы от частицы-тетракварка, имеющей определенную массу.

<< Назад: Киловаттная мощность микроволновой радиосвязи 05.09.2021

>> Вперед: Наушники Bose QuietComfort 45 04.09.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Процессоры Intel Haswell с поддержкой DirectX 11.1 14.02.2012 В 2013 году ожидается выход процессоров Intel на архитектуре под условным обозначением Haswell, которая придет на смену Ivy Bridge. Источник опубликовал подробности о графической составляющей Haswell. Интегрированный GPU (iGPU) Haswell будет поддерживать API DirectX 11.1, включая DirectCompute, и OpenCL 1.2, что позволит получить прирост производительности в некоторых приложениях, оптимизированных на использование графических процессоров для вычислений общего назначения (GPGPU). Кроме того, в iGPU будет реализован новый стандарт стереоскопических изображений - Auto-Stereoscopic 3D (AS3D), призванный сделать массово доступными такие технологии, как Blu-ray 3D и стереоскопическая фотография. В настоящее время приемлемый для них уровень производительности обеспечивают только GPU AMD Radeon и NVIDIA GeForce. Важным новшеством станет перенос части функций из чипсета в процессор. Сейчас процессоры Intel перепоручают функции ввода-вывода, связанные с дисплеем, системному концентратору (PCH), общаясь с ним по интерфейсу Flexible Display Interface (FDI). На платах для Haswell цифровые видеовыходы, такие, как DVI, HDMI и DisplayPort, будут разведены непосредственно к процессорному гнезду. Аналоговые видеовыходы останутся в ведении PCH, как и прежде связанном с процессором по интерфейсу FDI.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025