Лептокварк
Лептокварки — группа гипотетических частиц, переносящих информацию между кварками и лептонами определённого поколения, за счёт обмена которыми кварки и лептоны могут взаимодействовать и переходить друг в друга. Лептокварки представляют собой цветовой триплет калибровочных бозонов, несущих как лептонный, так и барионный заряды. Они встречаются в различных расширениях Стандартной модели, таких как теории техницвета или Теории Великого объединения, основанные на модели Пати — Салама, SU(5) или E6. Их квантовые числа, такие как спин, (дробный) электрический заряд и слабый изоспин различаются в зависимости от теории.
| Лептокварк | |
|---|---|
| Состав | Элементарная частица |
| Семья | бозон |
| Поколение | Все 3 |
| Участвует во взаимодействиях | Гравитационное[1], сильное, слабое и электромагнитное |
| Статус | Гипотетическая |
| Кол-во типов | 3 |
| В честь кого или чего названа | Лептоны и кварки |
| Квантовые числа | |
Лептокварки, которые по предсказаниям теории должны быть примерно такими же тяжёлыми, как и атом свинца, могут рождаться только при высоких энергиях и должны быстро распадаться. К примеру, третье поколение лептокварков может распадаться на b-кварк и тау-лептон. Некоторые теоретики предполагают, что «лептокварк», который наблюдали HERA и DESY может быть новой силой, связывающей позитроны и кварки, или представляет собой преоны, обнаруженные при высоких энергиях.[2] В теории лептокварков можно будет найти объяснение причины существования трёх поколений материи. Кроме того, есть надежда, что теория лептокварков поможет объяснить, почему существует равное число лептонов и кварков, а также множество других сходств между лептонным и кварковым секторами. При высоких энергиях когда лептоны, нечувствительные к сильному взаимодействию, и кварки, которые не могут наблюдаться раздельно из-за сильного взаимодействия, становятся одним и тем же объектом: они могут образовывать более фундаментальную частицу и описываться более высокой симметрией. Могли бы существовать три типа лептокварков, состоящих из лептонов и кварков каждого поколения.
Для поиска лептокварков высших поколений предлагается проект LHeC по добавлению электронного кольца к существующему протонному кольцу на БАК, чтобы проводить столкновения пучков протонов и электронов.[3]
Экспериментальное наблюдение править
В 1997 году избыток событий на ускорителе HERA произвёл переполох в сообществе физики элементарных частиц, поскольку одно из /возможных объяснений произошедшего включало лептокварки. Однако, поздние исследования, произведённые как на HERA, так и на Теватроне с бо́льшими выборками данных исключили эту возможность для масс лептокварка вплоть до 275—325 ГэВ.[4] Также проводился поиск второго поколения лептокварков, которое не было обнаружено.[5] Для того чтобы доказать существование лептокварков, необходимы чрезвычайно большие энергетические потери, приписываемые нейтрино. Вероятно, что рождение лептокварков могло бы маскироваться под рождение массивных кварков.[6]
См. также править
Примечания править
- ↑ Удивительный мир внутри атомного ядра. Вопросы после лекции Архивная копия от 15 июля 2015 на Wayback Machine, ФИАН, 11 сентября 2007 года
- ↑ Scientific American. Дата обращения: 22 июля 2013. Архивировано 31 января 2022 года.
- ↑ Birmingham LHeC project page. Дата обращения: 22 июля 2013. Архивировано 8 августа 2013 года.
- ↑ H1 Collaboration; Andreev, V.; Anthonis, T.; Aplin, S.; Asmone, A.; Astvatsatourov, A.; Babaev, A.; Backovic, S.; Bähr, J. Search for Leptoquark Bosons in ep Collisions at HERA (англ.) // Physics Letters B[англ.] : journal. — 2005. — Vol. 629. — P. 9—19. — doi:10.1016/j.physletb.2005.09.048. — . — arXiv:hep-ex/0506044.
- ↑ The Search for Leptoquarks Архивная копия от 5 апреля 2021 на Wayback Machine.
- ↑ Search for Third Generation Leptoquarks. Дата обращения: 22 июля 2013. Архивировано 8 августа 2020 года.
Ссылки править
- Поиск лептокварков дал отрицательный результат. elementy.ru (26 декабря 2010). Дата обращения: 30 сентября 2013.
- Поиск экзотических частиц: результаты. elementy.ru. Дата обращения: 30 сентября 2013.
- За пределами Стандартной модели. Новые частицы и взаимодействия. elementy.ru. Дата обращения: 30 сентября 2013.
- Владимир Сурдин. «Астрономия. Век XXI». Глава из книги Владимир Сурдин (редактор-составитель). История нашей Вселенной (М. Сажин, О. Хованская). elementy.ru. Дата обращения: 30 сентября 2013.