Posúvame naše chápanie fyziky. Zmerali silu jednej zo základných interakcií s rekordnou presnosťou
Na experimente ATLAS v Európskej organizácii pre jadrový výskum (CERN), ktorý objavil Higgsov bozón v roku 2012, sa podarilo zmerať silu silnej interakcie s rekordnou presnosťou. Na tému upozornil v tlačovej správe portál Phys.
Silná jadrová interakcia
Tím z experimentu ATLAS v novej štúdii dostupnej na predtlačovom serveri arXiv opisuje, ako použil Z bozón, elektricky neutrálny nosič slabej interakcie, na určenie sily silnej interakcie s bezprecedentnou presnosťou (neistota v meraní je menej ako 1 %).
Silná jadrová interakcia je najsilnejšia zo základných štyroch interakcií hmotných objektov. Ostatné tri základné interakcie sú elektromagnetizmus, slabá interakcia a gravitácia.

Mimo to táto sila drží nukleóny a kvarky u seba v jadre atómov, pričom je natoľko silná, že udrží dva protóny v jadre hélia napriek tomu, že sa elektromagneticky odpudzujú.
Jej nosičom sú gluóny. Silná interakcia alebo aj silná jadrová sila je najkomplikovanejšia interakcia, hlavne pre to ako sa jej vplyv mení so vzdialenosťou. Vo vzdialenosti väčšej ako 10 femtometrov je silná sila prakticky nepozorovateľná. Navyše sa nachádza iba vo vnútri jadier atómov.

Sila silnej jadrovej interakcie je opísaná základným parametrom v štandardnom modeli časticovej fyziky, ktorý sa nazýva konštanta silnej väzby. Hoci vedomosti o tejto konštante sa v poslednom období značne zlepšili vďaka rôznym meraniam a rozvoju nových teoretických rámcov, neistota pri určení jej presnej hodnoty je rádovo väčšia, ako neistota pri iných väzbových konštantách základných interakcií.
„Sila silnej jadrovej interakcie je kľúčovým parametrom štandardného modelu, ale je známa len s percentuálnou presnosťou. Pre porovnanie, elektromagnetická sila, ktorá je 15-krát slabšia ako silná interakcie pri energii snímanej LHC je známa s presnosťou menšou ako jedna časť z miliardy,“ hovorí fyzik z CERNu Stefano Camarda
Ako prebiehal experiment?
Na zlepšenie presnosti sily silnej interakcie sa vedci z experimentu ATLAS v novej štúdii zamerali na skúmanie Z bozónov vznikajúcich pri zrážkach protón-protón vo Veľkom hadrónovom urýchľovači pri kolíznej energii 8 TeV.
Z (zero) bozón je spolu s W (weak) bozónom elementárna častica, ktorá sprostredkováva slabú interakciu. Slabá interakcia je pritom zodpovedná napríklad aj za jav rádioaktivity, ako aj za podstatnú zložku termonukleárnych procesov prebiehajúcich na Slnku.

Samotné bozóny sú triedou častíc zahŕňajúcich gluóny, ktoré viažu jadrá atómov dohromady, a tiež fotóny, ktoré sú základnou jednotkou svetla. Patrí medzi nich aj známy Higgsov bozón, o ktorom sa predpokladá, že dáva hmote jej hmotnosť. Bozóny W a Z sú si však podobné v tom, že oba sú nositeľmi slabej interakcie, hoci Z bozón nemá žiaden elektrický náboj.
Najpresnejšia hodnota
Z bozóny sú typicky produkované, keď dva kvarky v kolidujúcich protónoch anihilujú. V tomto procese slabej interakcie vstupuje do hry silná sila prostredníctvom žiarenia gluónov z anihilačných kvarkov.

Toto žiarenie „postrčí“ Z bozón (dôjde k zmene hybnosti), pričom toto štuchnutie je v smere priečnom k pôvodnej osi kolízie – vedci to označujú pojmom priečna hybnosť.
Veľkosť tohto „postrčenia“ závisí od silnej väzbovej konštanty. Presné meranie distribúcie priečnej hybnosti Z-bozónu a porovnanie s rovnako presnými teoretickými výpočtami tejto distribúcie umožňuje určiť silnú väzbovú konštantu.
Porovnanie meraní s teoretickými predpoveďami umožnilo výskumníkom presne určiť silnú väzbovú konštantu na hmotnostnej škále Z-bozónu na 0,1183 ± 0,0009.
S relatívnou neistotou iba 0,8% predstavuje uvedený výsledok doteraz najpresnejšie určenie sily silnej interakcie uskutočnené jediným experimentom.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Mesiac potrebuje vlastný zákon. Bez neho budú ľudské základne v nebezpečenstve

Svetlo zo Slnka je v skutočnosti 100 000 rokov staré. Vedci zistili absurdnú vec

11 000 rokov sa nič podobné nezopakuje. Záhadný objekt sa blíži k Slnku a vedcom dochádza čas

NASA chystá misiu za 250 miliónov dolárov. Unikátny vynález bude chrániť dôležitú vec

Nad Európou vznikla „slepá zóna“. Rušenie GPS zasahuje satelity vo výške 500 km, poznáme vinníka
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Prvý varovný signál vyhorenia si všimneš doma. Ak v tele ignoruješ túto zmenu, riskuješ mŕtvicu
PREMIUM„Ak by Naďa Marcinková začala hovoriť, nejedna vláda by ľahla popolom.“ Investigatívec odhaľuje slovenskú stopu v Epstein Files

Slovenská firma bodovala vo Viedni. Z netradičnej suroviny vytvorila prémiovú značku a získala titul Produkt roka

AKTUÁLNE Požiar v slovenskej väznici: Na mieste zasahujú záchranári, plamene sa rozšírili z jednej z ciel

Odmietajú makať na cudzích a ničiť sa v korporátoch: Generácia Z objavila trik, ako vlastniť biznis hneď po škole
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- 11 000 rokov sa nič podobné nezopakuje. Záhadný objekt sa blíži k Slnku a vedcom dochádza čas
- Akčný veľkofilm prichádza online v rekordne krátkom čase. V kinách škaredo pohorel
- Česi vymysleli lacnú zbraň proti dronom: Nemá radar, aj tak ich odhalí na kilometre
- VW spustil výrobu kľúčového motora. Tieto lacné EV dostanú nový pohon s výkonom 226 koní
- Netflix vyhráva. Toto je TOP 11 najlepších seriálov tohto roka a kde ich nájdeš online
-
- Netflix vyhráva. Toto je TOP 11 najlepších seriálov tohto roka a kde ich nájdeš online
- 11 000 rokov sa nič podobné nezopakuje. Záhadný objekt sa blíži k Slnku a vedcom dochádza čas
- Akčný veľkofilm prichádza online v rekordne krátkom čase. V kinách škaredo pohorel
- Elektromobil si kúpiš za 30 000 eur, no doma ťa čaká nepríjemnosť. Predajcovia o nej mlčia
- VW spustil výrobu kľúčového motora. Tieto lacné EV dostanú nový pohon s výkonom 226 koní
-
- Automobilky oklamali svet a budú platiť. Obľúbený pohon zlyhal na celej čiare, produkuje veľké emisie
- Moderná elektronika vydrží menej ako kedysi. Nie je to konšpirácia a má to jasný dôvod
- Netflix vyhráva. Toto je TOP 11 najlepších seriálov tohto roka a kde ich nájdeš online
- Toto nemalo ísť takto ľahko. Číňania „rozobrali“ bombardér B-21 a odhalili jeho tajomstvo
- Spotrebu stlačil na 2,22 litra. Hybrid za 12-tisíc eur pokoril svetový rekord a zosadil Prius
Nový poplatok môže zasiahnuť hit medzi Slovákmi. Mnohí zvažujú obmedzenie nákupov
Známa slovenská tvár mieri na streamovaciu službu. Táto platforma ukáže jeho kontroverznú výpravu
Intel pokračuje v návrate medzi elitu veľkolepým plánom. Pomôcť mu má partnerstvo s Applom
Volkswagen pokračuje v masívnom prepúšťaní. Do roku 2030 to schytá až 50 000 ľudí
BMW naznačuje veľké škrty. Automobilka pripravuje ďalšie opatrenia
Zemný plyn odpísalo ďalšie slovenské mesto. Teplo pre tisíce domácností získa oveľa lepším spôsobom
Najväčšia biometánová stanica na Slovensku premieňa odpad na plyn pre domácnosti
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Prvý varovný signál vyhorenia si všimneš doma. Ak v tele ignoruješ túto zmenu, riskuješ mŕtvicu
PREMIUM„Ak by Naďa Marcinková začala hovoriť, nejedna vláda by ľahla popolom.“ Investigatívec odhaľuje slovenskú stopu v Epstein Files

Slovenská firma bodovala vo Viedni. Z netradičnej suroviny vytvorila prémiovú značku a získala titul Produkt roka

AKTUÁLNE Požiar v slovenskej väznici: Na mieste zasahujú záchranári, plamene sa rozšírili z jednej z ciel

