Die International Collaboration am Large Hadron Collider (LHC) beobachtete drei zuvor ungesehene Teilchen: eine neue Art von Pentaquark und das erste Paar von Quarks, das eine neue Art von Tetraquark enthält. Die Ergebnisse, die heute auf dem CERN-Symposium vorgestellt wurden, fügen der wachsenden Liste neuer Hadronen, die am LHC gefunden wurden, drei neue außerirdische Mitglieder hinzu. Sie werden Physikern helfen, besser zu verstehen, wie sich Quarks in diesen komplexen Teilchen aneinander binden. Quarks sind Elementarteilchen und es gibt sie in sechs Geschmacksrichtungen: Up, Down, Charming, Exotic, Up and Down. Sie verbinden sich normalerweise zu binären und dreifachen Gruppen, um Hadronen wie Protonen und Neutronen zu bilden, die Atomkerne bilden. Es kann sich jedoch auch selten zu Vier-Quark- und Fünf-Quark-Partikeln oder “quartären Quarks” und “Pentaquarks” kombinieren. Theoretiker haben diese seltsamen Hadronen vor etwa sechs Jahrzehnten zur gleichen Zeit wie herkömmliche Hadronen vorhergesagt, aber erst vor kurzem, in den letzten 20 Jahren, wurden sie vom LHCb und anderen Experimenten beobachtet. Die meisten der in den letzten zwei Jahrzehnten entdeckten exotischen Hadronen sind Tetraquarks oder Pentaquarks, die ein Charm-Quark und ein Charm-Antiquark enthalten, wobei zwei oder drei subatomare Teilchen als Up-, Down- oder Strange-Quark übrig bleiben. Aber in den letzten zwei Jahren hat LHCb verschiedene Arten von exotischen Hadronen entdeckt. Vor zwei Jahren entdeckte die Kollaboration ein quartäres Quark, das aus zwei Charm-Quarks und zwei Charm-Quarks besteht, und es gibt zwei Charm-Open-Quarks, die aus einem Charm-Antiquark, einem Up-Quark, einem Down-Quark und einem seltsamen Antiquark bestehen. Und letztes Jahr bin ich auf das erste Beispiel eines doppelt offenen magischen Quaternions mit zwei Charm-Quarks und einem Antiquark up und down gestoßen. Offene Magie bedeutet, dass das Teilchen ein Charm-Quark ohne ein entsprechendes Antiquark enthält. Die beiden neuen Quarks sind hier als fest verbundene einzelne Quarkeinheiten dargestellt. Ein Teilchen besteht aus einem Charm-Quark, einem Strange-Antiquark, einem Up-Quark und einem Down-Quark (links), das andere aus einem Charm-Quark, einem Strange-Antiquark, einem Up-Quark und einem Down-Quark (rechts). Bildnachweis: CERN Zu den heute von der LHCb-Kollaboration bekannt gegebenen Entdeckungen gehören neue Arten exotischer Hadronen. Der erste Typ, der bei der Analyse des “Zerfalls” negativ geladener B-Mesonen beobachtet wird, ist ein Pentagon, das aus einem Charm-Quark, einem Charm-Quark, einem Up-Quark, einem Down-Quark und einem Strange-Quark besteht. Es ist das erste Pentagon, das ein Strange Quark enthält. Das Ergebnis ist eine enorme statistische Signifikanz von 15 Standardabweichungen, viel größer als die fünf Standardabweichungen, die für den Beobachtungsanspruch der Teilchenphysik erforderlich sind. Der zweite Typ ist ein doppelt elektrisch geladener Quadrupol. Es ist ein offenes Charm-Quark, bestehend aus Charm-Quarks, Strange-Antiquarks und Up-Down-Quark-Antiquarks, beobachtet mit seinem neutralen Gegenstück in einer gemeinsamen Analyse des Zerfalls von positiv geladenen und neutralen B-Mesonen.Die neuen Quarks, beobachtet mit statistischer Signifikanz 6 .5 (doppelt geladene Teilchen) und 8 (neutrale Teilchen) Standardabweichungen repräsentieren das erste Mal, dass ein Quarkpaar beobachtet wurde. „Je mehr Analysen wir durchführen, desto mehr exotische Hadronen finden wir“, sagt LHCb-Physikkoordinator Nils Toning. „Wir erleben eine ähnliche Entdeckungsphase wie in den 1950er Jahren, als die Entdeckung des hadronischen ‚Teilchenzoos‘ begann und schließlich zum Quark führte, dem klassischen Hadronenmodell der 1960er Jahre. Wir machen Partikelzoo 2.0. „Neue Arten von Tetraquark und Pentaquark zu finden und ihre Eigenschaften zu messen, wird Theoretikern helfen, ein einheitliches Modell exotischer Hadronen zu entwickeln, deren genaue Natur weitgehend unbekannt ist“, sagt LHCb-Sprecher Chris Parkes. „Es wird auch helfen, konventionelle Hadronen besser zu verstehen.“ Während einige theoretische Modelle exotische Hadronen als fest verbundene einzelne Quarkeinheiten beschreiben, sehen andere Modelle sie als Paare modularer Hadronen, die lose zu einer molekülähnlichen Struktur verbunden sind. Nur die Zeit und weitere Untersuchungen exotischer Hadronen werden zeigen, ob die Körner das eine oder das andere oder beides sind. Ein seltsames neues Materieteilchen wurde entdeckt, das Tetraquark Weitere Informationen: Lesen Sie mehr auf der LHCb-Website: lhcb-outreach.web.cern.ch/2022 … sein neutraler Partner / der Bericht: LHCb entdeckt drei neue exotische Teilchen: ein Pentaquark und das erste Paar Tetraquarks (5. Juli 2022) Abgerufen am 5. Juli 2022 von „partics-pentaquark-first-ever.html“.
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